Memoire Online - Installation et maintenance d'une BTS

Je dédie ce mémoire à Monsieur Jean Pierre NOUMBI et sa femme Madame Denise NOUMBI née TEKEM mes parents adorés.

La rédaction de ce mémoire est le fruit conjugué de plusieurs personnes en l'occurrence Le Dieu tout puissant pour son apport spirituel et moral, le représentant résident et son adjoint Madame le délégué de l'ESMT au CAMEROUN, le corps professoral de l'ESMT en particulier Monsieur AMBIEBELE, et Madame NOKAM Marlise pour la formation professionnelle qu'il m'ont apportés, mes camarades de promotion pour leur collaboration dans mes recherche;

Je remercie aussi Monsieur Zéphirin FOKO directeur général de SILICON Technologies pour m'avoir donner l'opportunité d'effectuer mes recherches dans sa société ; Monsieur Ruben NSONGAN directeur technique de Silicon Technologies, Monsieur Serge SIPEHOU directeur technique adjoint, Monsieur Pascal TCHUMCHOU et tout le staff technique de Silicon Technologies pour leur encadrement technique et intellectuel.

Ensuite, Je remercie ma grande famille en particulier mon oncle Monsieur Jean Louis TCHEASEM et sa femme Madame Joséphine WADJE pour leur soutien financier, moral et affectif durant ma formation. Mes frères et soeurs Michel Stéphane KENMOE, Myriam Anastasie, Francelline Florine, Ludivine Keshia, Mémoire Sagesse, Emilie Viviane, Emmanuel Jonathan et Brandon Béril pour leur soutien moral et fraternel. Ma tante Docteur Delphine FOTSO et son époux pour leur aide et leur attention ; Ingénieur Paul MAGOUA pour son apport financier et morale sans oublier Albert DZEDJOM, et mes autres oncles pour leur soutien morale et intellectuel durant ma formation professionnelle.

Dédicaces.........................................................................1

Remerciements ..................................................................2

Glossaire...........................................................................6

Avant propos......................................................................8

Abstract............................................................................9

PARTIE I COMMUNICATION SANS FIL A MOBILITE METROPOLITAINE.........................................................13

I.1 Présentation générale.....................................................14

a) GSM..............................................................................14

b) GPRS............................................................................16

c) EDGE...........................................................................16

d) UMTS............................................................................17

I.2 Architecture et fonctionement ............................................19

I.2.1 Notion de couverture cellulaire............................................19

I.2.2 Architecture.................................................................23

a) GSM..............................................................................23

b) GPRS.............................................................................28

c) EDGE............................................................................32

d) UMTS..........................................................................33

PARTIE II : ETUDE DE PROJET : INSTALLATION ET MAINTENANCE D'UNE BTS GSM........................................36

(introduction).....................................................................37

II.1 Installation et fonctionnement.............................................37

Introduction.......................................................................37

a) Installation et mise en oeuvre...............................................38

b) Réalisation.....................................................................40

II.1.1 Différents types de BTS......................................................41

II.1.2 Composition et rôle d'une BTS.............................................44

a) Antennes...............................................................................44

b) Câble coaxial..........................................................................56

c) Station de base........................................................................58

d) Mini Link...............................................................................60

II.1.3 Configuration d'une BTS....................................................61

a) Configuration de la RBS...........................................................61

b) Configuration du Mini Link........................................................68

PARTIE III :ETUDE COMPARATIVE D'UNE BTS GSM AVEC LES AUTRES....................................................................72

CONCLUSION GENERALE........................................................79

Dans ce document nous essayerons de vous parlez des types de communication à mobilité métropolitaine, et particulièrement, le GSM cette technologie utilisée au Cameroun.

Différentes normes en matière de communications à mobilité métropolitaine sont utilisées aujourd'hui et après une longue série de faux départs, les communications à mobilité métropolitaine correspondent à toute forme de communication électronique permettant le transfert d'information entre deux ou plusieurs points pouvant être en mouvement sur une distance de l'ordre d'une ville, sans l'utilisation d'un support physique quelconque. Des ondes radioélectriques ou une lumière infrarouge sont utilisées pour transmettre un signal permettant d'établir la connexion entre les dispositifs communicants de communication.

Parmi les technologies appartenant à cette catégorie, le GSM est celle qui est la plus utilisé au Cameroun. Cette dernière nécessite une couverture cellulaire et pour cela, les différents opérateurs installent des antennes relais ou station de base qui est une partie essentielle dans le système car elles établissent la liaison entre les abonnés et la BSC, laquelle permet d'atteindre le switch central (MSC). Toutes ces liaisons s'effectuent via les ondes radio.

Nous ferons aussi une étude comparative entre les stations de bases GSM et celles des technologies radio mobiles existantes.

Various standards in matter of communications to metropolitan mobility are used today and after a long series of false starts.

The communications with metropolitan mobility correspond to any form of electronic communication allowing the transfer of information between two or several points without the use of a physical support unspecified Of the radio waves or an infra-red light are used to transmit a signal making it possible to establish connection between the devices of communication. This technology is used in Cameroon under the name of GSM and to allow a cellular cover, the various operators install antennas relay which is the topic of our memory and an essence part in the system because they establish the connection between the subscribers and the BSC and those are to connect like one says it to the central switch (MSC) via the radio wave.

In this document we will try to present the types of communication at metropolitan mobility, and particularly, the GSM to you this technology used in Cameroon; and thus, for a good cellular cover of the territory and a good walk of the system, it would be necessary to install and ensure the maintenance of their different station radio which make it possible to establish the connection between the subscribers and the BSC, this one with the central switch (MSC) via the radio waves; and to make a certain comparison enters the various BTS of existing technologies with that from the GSM.

INTRODUCTION GENERALE

L'avènement des nouvelles technologies de l'information et de la communication a permit des évolutions fulgurantes ces dernières années dans les réseaux de télécommunication. En 1950, personne ne parlait de communication de données, de téléphonie sans fil, de téléfax ou de vidéo-conférence. Les seuls services de télécommunications disponibles étaient la téléphonie, le télégramme et le télex. Les communications étaient encore partiellement établies manuellement et leur qualité était parfois très médiocre. En observant les récents développements sur le marché des télécommunications, on constate que le nombre de raccordements au réseau téléphonique fixe est en léger recul. Depuis peu de temps, le réseau téléphonique sert de support à la technique ADSL, qui permet l'accès à Internet à haut débit. Dans le domaine de la téléphonie mobile, et les besoins des utilisateurs se développent au-delà de la téléphonie, comme par exemple la transmission de messages courts (SMS et MMS) et l'accès à Internet. Dans ce domaine justement, le nombre d'accès à Internet à haut débit (ADSL et CATV) a quasiment doublé en une année. Parmi les évolutions qui se dessinent dans un avenir relativement proche, nous retiendrons les éléments suivants : La convergence des réseaux.

En effet, les développements actuels montrent une évolution vers un réseau (backbone) de type Multi-services encore appelé multimédia, où prennent place les portails d'accès et les serveurs renfermant les contenus. On assiste donc à une congervence vers une nouvelle plate forme de communication qui fait appel à un protocole unique (Internet Protocole) et qui est désormais accessible par des liaisons sans fil (Wireless Access) ou filaire (Wireline Access) ou encore par câble (câble Access) et ceci aussi bien pour la téléphonie, l'accès à Internet. En téléphonie, le standard DECT est largement utilisé dans les appareils téléphoniques sans fil. A l'échelon suivant, celui du réseau métropolitain (Métropolitan Area Network), on entre dans le domaine qui est réservé à la boucle local sans fil (Wireless Local Loop), une technologie qui a subit un échec retentissant en raison de l'impossibilité d'obtenir une couverture des besoins à grande échelle. De nouvelles perspectives devraient toutefois se concrétiser ces prochaines années dans ce secteur. Enfin à l'échelon supérieur, celui qui permet une mobilité au niveau national, voire international, est occupé par des technologies plus connues comme GSM, GPRS, EDGE et dans le futur proche UMTS, cela a développé la mobilité : L'avènement de ces moyens de communication sans fil a fortement stimulé les possibilités de mobilité des utilisateurs. La téléphonie mobile et l'envoi de SMS existent depuis plusieurs années. Toutefois, la possibilité d'envoyer et de recevoir des e-mails via Internet n'existe que depuis peu, et la réception de programmes TV sur son téléphone portable le sera prochainement. Ce qui nous conduit vers un avenir sans fil : Le boom des télécommunications des années 90 est entré dans l'histoire.

La technologie à mobilité métropolitaine et principalement la communication WMAN qui est le thème de mémoire, a révolutionné le monde avec ses différentes modes, ses techniques, ses supports de transmission et bien d'autres. Notre objectif est de vous montrer l'installation et la maintenance d'une BTS, nous allons d'abord vous parler des différents types de communications à mobilité métropolitaine utilisés de part le monde, afin de mieux vous situez dans le thème, ensuite nous vous présenterons alors le GSM qui vous permettra d'être dans le thème, par la suite on ira dans le sous système radio vous présenter l'installation et la maintenance d'une BTS qui est le travail effectué en entreprise et enfin nous concluons.

Offrant une couverture mondiale et permettant d'établir une communication à travers le monde par le biais de cellule, la communication radio à mobilité étendue est une communication via les ondes électromagnétiques permettant à l'émetteur de rester en communication avec le récepteur tout en étant ce déplacement sur des grandes distances. Il doit répondre aux contraintes imposées par la mobilité d'un abonné dans le réseau, par l'étendue du réseau et enfin par les ondes radios qui lui sont allouées.

Si la téléphonie mobile se banalise aujourd'hui, on le doit à la conjonction de l'avènement du numérique, à l'accroissement des performances des semi-conducteurs et à différentes avancées technologiques. C'est ainsi que les technologies tel que le GSM, GPRS, EDGE et UMTS ont vues le jour :

I.1.1 GSM

L'histoire de la téléphonie mobile (numérique) débute réellement en 1982. En effet, à cette date, le Groupe Spécial Mobile, appelé GSM2, est créé par la Conférence Européenne des administrations des Postes et Télécommunications (CEPT) afin d'élaborer les normes de communications mobiles pour l'Europe dans la bande de fréquences de 890 à 915 [MHz] pour l'émission à partir des stations mobiles3 et 935 à 960 [MHZ] pour l'émission à partir de stations fixes. Il y eut bien des systèmes de mobilophonie analogique (MOB1 et MOB2, arrêté en 1999), mais le succès de ce réseau ne fut pas au rendez-vous.

Les années 80 voient le développement du numérique tant au niveau de la transmission qu'au niveau du traitement des signaux, avec pour dérivés des techniques de transmission fiables, grâce à un encodage particulier des signaux préalablement à l'envoi dans un canal, et l'obtention de débits de transmission raisonnables pour les signaux (par exemple 9; 6 kilobits par seconde, noté [kbps], pour un signal de parole).

Ainsi, en 1987, le groupe GSM fixe les choix technologiques relatifs à l'usage des télécommunications mobiles : transmission numérique, multiplexage temporel des canaux radio, chiffrement des informations ainsi qu'un nouveau codage de la parole. Il faut attendre 1991 pour que la première communication expérimentale par GSM ait lieu. Au passage, le sigle GSM change de signification et devient Global System for Mobile communications et les spécifications sont adaptées pour des systèmes fonctionnant dans la bande des 1800 [MHz].

En Belgique, c'est en 1994 que le premier réseau GSM (proximus) est déployé ; Mobistar et Orange (rebaptisé Base) viendront plus tard. Aujourd'hui, le nombre de numéros attribués pour des communications GSM dépasse largement le nombre de numéros dédiés à des lignes fixes et cette tendance se poursuit.

Tel quel, le réseau GSM est adéquat pour les communications téléphoniques de parole. En effet, il s'agit principalement d'un réseau commuté, à l'instar des lignes «fixes » et constituées de circuits, c'est-à-dire de ressources allouées pour la totalité de la durée de la conversation. Rien ne fut mis en place pour les services de transmission de données. Or, parallèlement au déploiement du GSM en Belgique, en 1994, la société Netscape allait donner un tour spectaculaire à un réseau de transmission de données, appelé Internet, en diffusant le premier logiciel de navigation grand public, articulé sur le protocole http et communément appelé web. Comme le réseau GSM ne convenait guère pour la transmission de données, les évolutions récentes ont visé à accroître la capacité des réseaux en termes de débit mais à élargir les fonctionnalités en permettant par exemple l'établissement de communications ne nécessitant pas l'établissement préalable d'un circuit. Pour dépasser la borne des 14; 4 [kb=s], débit nominal d'un canal téléphonique basculé en mode de transmission de données, l'ETSI a défini un nouveau service de données en mode paquet : le General Packet Radio Service (GPRS) qui permet l'envoi de données à un débit de 115 [kb=s] par mise en commun de plusieurs canaux

1.1.2 GPRS

Le GPRS, pour General Packet Radio Service, est une technologie datant de la fin des années 1990. Les deux grandes phases du GPRS sont 1997 et 1999, et marquent une avancée vers les premiers tests. Et ce n'est qu'à partir du début 2002, que le GPRS arrive sur le marché français. En effet, les opérateurs de téléphonie mobile (SFR, Orange et Bouygues) ont du mettre en place un certain nombre d'équipements et les déployer au fur et à mesure bien que GPRS utilise en partie le réseau GSM.

Enfin, il faut savoir que le GPRS est une technologie dite « 2,5G » car elle contient la voix et les données. Une norme pour la téléphonie mobile dérivée du GSM et permettant un débit de données plus élevé. Etant donné qu'il s'agit d'une norme de téléphonie de seconde génération permettant de faire la transition vers la troisième génération (3G), on parle généralement de 2.5G pour classifier le standard GPRS

I.1.3 EDGE

La norme EDGE (Enhanced Data for GSM Evolution) concerne la circulation des données, la voix continuant toujours de transiter sur le réseau GSM. Ce n'est pas une nouvelle norme de télécommunication mobile à proprement parler, comme l'UMTS, il s'agit d'une simple évolution de la technologie GSM/GPRS permettant d'obtenir des débits moyens de 130 kb/s en réception et de 60 kb/s en émission, 6 à 10 fois plus importants que le GPRS. Mais c'est beaucoup moins performant que la 3G avec ses 250 kb/s de débit moyen en téléchargement, et autant performant en émission, voire un peu plus (50 kb/s). Les taux de transfert plus élevés autorisent un plus grand confort d'utilisation de son terminal mobile. Les téléchargements et envois de données (sonneries, jeux, MMS, e-mails, messagerie instantanée), ainsi que l'accès aux contenus WAP et i-mode sont plus rapides. En outre, il est plus facile d'accéder à de nouveaux types de services multimédias comme la vidéo (clips ou télévision en direct) ou la musique en streaming... Les professionnels nomades, quant à eux, pourront exploiter la fonction modem d'un téléphone EDGE ou bien opter pour une PC Card, afin de connecter leur PC portable à l'Internet (et à des débits corrects) en situation de mobilité, là où la 3G et le Wi-Fi ne sont pas présents. La modulation est différente : c'est une modulation en phase, ajoutée `a la modulation de fréquence du GSM classique. Elle permet de multiplier par trois le volume de données transporte. Par conséquent, les antennes et les stations de bases (BTS) doivent être modifiées, ainsi que les terminaux. Le débit théorique est ainsi porté à 384 kbps, et remplit donc les conditions pour être qualifient de 3G par l'ITU (International Télécommunication Union).Il permet de profiter pleinement du débit disponible dans le système HSCSD, surdimensionné par rapport au débit des terminaux GSM. D'une certaine manière, le GPRS prépare l'arrivée de la téléphonie de troisième génération, appelée Universal Mobile Télécommunications System (UMTS), qui permettra d'atteindre un débit de 2 [Mbps].

I.1.4 UMTS

Le réseau UMTS vient se combiner aux réseaux déjà existants. Les réseaux existant GSM et GPRS apportent des fonctionnalités respectives de Voix et de Data ; le réseau UMTS apporte ensuite les fonctionnalités Multimédia. Il est important de noter deux éléments : · Le coût élevé de la mise en place d'un système UMTS (achat licence + modification majeures sinon totales des éléments de base du réseau (station / antenne) répartis de manière massive sur un territoire national). · La difficulté à définir avec précision l'architecture d'un futur réseau UMTS dans la mesure où le 3GPP et l'UMTS Forum travaillent encore aujourd'hui à la définition des normes et des spécifications techniques. La mise en place d'un réseau UMTS va permettre à un opérateur de compléter son offre existante par l'apport de nouveaux services en mode paquet complétant ainsi les réseaux GSM et GPRS.

Le réseau UMTS est complémentaire aux réseaux GSM et GPRS. Le réseau GSM couvre les fonctionnalités nécessaires aux services de type Voix en un mode circuit, le réseau GFPRS apporte les premières fonctionnalités à la mise en place de services de type Data en mode paquets, et l'UMTS vient compléter ces deux réseaux par une offre de services Voix et Data complémentaires sur un mode paquet. C'est ainsi une extension du GPRS et fonctionne également en mode paquet. La vitesse de transmission offerte par les réseaux UMTS atteint 2 Mb/s. L'infrastructure UMTS permet l'élargissement des fréquences ainsi que la modification du codage des données. Mais les investissements en architecture réseau sont conséquents puisque le mode de communication entre les terminaux 3G et les BTS (appelé Node B) est différent. Les modifications matérielles sont très importantes.

Après le GSM le réseau GPRS constituait finalement une étape vers le réseau UMTS. Sur le plan technique, les architectures des trois réseaux GSM, GPRS et UMTS sont complémentaires et interconnectées afin d'optimiser la qualité de service rendue à l'abonné.

Chaque norme de communication radio mobile possède une architecture décrivant ces constituants matériels et immatériels, et un mode de fonctionnement décrivant comment ces éléments s'interagissent pour établir, maintenir et libérer une communication. Toutefois parmi ces normes certaines ont une architecture et un fonctionnent fondamentalement unique : tel est le cas du GSM, GPRS, EDGE, et UMTS, dont l'architecture et le fonctionnement découle d'une même base regroupée sous la notion de couverture cellulaire.

La notion de couverture cellulaire s'applique à ces différentes technologies et permet de repartie et de mieux distribuer le signal et le débit en fonction des cellules.

Les réseaux de première génération possédaient des cellules de grande taille (50 [km] de rayon) au centre desquelles se situait une station de base (antenne d'émission). Au tout début, ce système allouait une bande de fréquences de manière statique à chaque utilisateur qui se trouvait dans la cellule qu'il en ait besoin ou non. Ce système ne permettait donc de fournir un service qu'à un nombre d'utilisateurs égal au nombre de bandes de fréquences disponibles. La première amélioration consista à allouer un canal à un utilisateur uniquement à partir du moment où celui-ci en avait besoin permettant ainsi d'augmenter « statistiquement » le nombre d'abonnés, étant entendu que tout le monde ne téléphone pas en même temps. Mais ce système nécessitait toujours des stations mobiles de puissance d'émission importante (8 [W]) et donc des appareils mobiles de taille et de poids conséquents. De plus, afin d'éviter les interférences, deux cellules adjacentes ne peuvent pas utiliser les mêmes fréquences. Cette organisation du réseau utilise donc le spectre fréquentiel d'une manière sous optimale. C'est pour résoudre ces différents problèmes qu'est apparu le concept de cellule. Le principe de ce système est de diviser le territoire en de petites zones, appelées cellules, et de partager les fréquences radio entre celles-ci. Ainsi, chaque cellule est constituée d'une station de base (reliée au Réseau Téléphonique Commuté, RTC) à laquelle on associe un certain nombre de canaux de fréquences à bande étroite, sommairement nommées fréquences. Comme précédemment, ces fréquences ne peuvent pas être utilisées dans les cellules adjacentes afin d'éviter les interférences. Ainsi, on définit des motifs, aussi appelés clusters, constitués de plusieurs cellules, dans lesquels chaque fréquence est utilisée une seule fois. La figure 1 montre un tel motif, en guise d'exemple.

FIG. 1. Figure représentant un motif élémentaire (à gauche) et un ensemble de motifs dans un réseau (à droite).

Graphiquement, on représente une cellule par un hexagone car cette forme approche celle d'un cercle. Cependant, en fonction de la nature du terrain et des constructions, les cellules n'ont pas une forme circulaire. De plus, afin de permettre à un utilisateur passant d'une cellule à une autre de garder sa communication, il est nécessaire que les zones de couverture se recouvrent de 10 à 15%, ce qui renforce la contrainte de ne pas avoir une même bande de fréquences dans deux cellules voisines.

Pour éviter les interférences à plus grande distance entre cellules utilisant les mêmes fréquences, il est également possible d'asservir la puissance d'émission de la station de base en fonction de la distance qui la sépare de l'utilisateur. Le même processus du contrôle de la puissance d'émission est également appliqué en sens inverse. En effet, pour diminuer la consommation d'énergie des mobiles et ainsi augmenter leur autonomie, leur puissance d'émission est calculée en fonction de leur distance à la station de base. Grâce à des mesures permanentes entre un téléphone mobile et une station de base, les puissances d'émission sont régulées en permanence pour garantir une qualité adéquate pour une puissance minimale.

· par sa puissance d'émission nominale .ce qui se traduit par une zone de couverture à l'intérieur de laquelle le niveau du champ électrique est supérieur à un seuil déterminé.,

Il faut noter que la taille des cellules n'est pas la même sur tout le territoire. En effet, celle-ci dépend :

· de la configuration du terrain (relief géographique, présence d'immeubles, . . .),

· de la nature des constructions (maisons, buildings, immeubles en béton, . . .) et

· de la localisation (rurale, suburbaine ou urbaine) et donc de la densité des constructions.

Ainsi, dans une zone rurale où le nombre d'abonnés est faible et le terrain relativement plat, les cellules seront plus grandes qu'en ville où le nombre d'utilisateurs est très important sur une petite zone et où l'atténuation due aux bâtiments est forte. Un opérateur devra donc tenir compte des contraintes du relief topographique et des contraintes urbanistiques pour dimensionner les cellules de son réseau. On distingue pour cela quatre services principaux :

1. Le service « OutDoor » qui indique les conditions nécessaires pour le bon déroulement d'une communication en extérieur.

2. Le service « In car » qui tient compte des utilisateurs se trouvant dans une voiture. On ajoute typiquement une marge supplémentaire de 6 décibels Watt, notée 6 [dB], dans le bilan de puissance pour en tenir compte.

3. Le service « Indoor » qui permet le bon déroulement des communications à l'intérieur des bâtiments. Cette catégorie de service se subdivise à son tour en deux :

(a) le « Soft Indoor » lorsque l'utilisateur se trouve juste derrière la façade d'un bâtiment et

Typiquement, on considère que, lors de l'établissement du bilan de puissance, c'est-à-dire de l'analyse du rapport de la puissance émise à la puissance reçue au droit du récepteur, il faut tenir compte de 10 [dB] d'atténuation supplémentaire pour le Soft Indoor et de 20 [dB] pour Deep Indoor à 900 [MHz]. Quand on sait que 10 [dB] représentent un facteur de 10 en puissance, on comprend qu'il est crucial pour un opérateur de dimensionner au mieux son réseau, quitte à effectuer des mesures sur le terrain. Par rapport au système de première génération, les cellules étant de taille plus petite, la puissance d'émission est plus faible et le nombre d'utilisateurs peut être augmenté pour une même zone géographique. C'est grâce au principe de ré- utilisation des fréquences qu'un opérateur peut augmenter la capacité de son réseau. En effet, il lui suffit de découper une cellule en plusieurs cellules plus petites et de gérer son plan de fréquences pour éviter toute interférence. Il y a ainsi toute une nomenclature spécifique pour classer les cellules en fonction de leur taille (macro, micro, pico, etc.).

Étant donné que, dans un réseau, une même fréquence est réutilisée plusieurs fois, il est nécessaire d'évaluer la distance minimum qui doit séparer deux cellules utilisant la même fréquence pour qu'aucun phénomène perturbateur n'intervienne. En calculant le rapport entre la puissance de la porteuse et celle du bruit, il est possible d'estimer cette distance.

Pratiquement, dans une cellule, un mobile reçoit à la fois le message utile (dont la puissance vaut C) qui lui est destiné et un certain nombre de signaux perturbateurs. La connaissance du rapport entre ces puissances, nous permettra de connaître la qualité de la communication. Pour commencer, il est nécessaire d'identifier les différents signaux perturbateurs. On peut les subdiviser en deux classes :

1. Les interférences de puissance totale I qui sont dues aux signaux émis par les autres stations. On peut distinguer :

(a) Les interférences co-canal qui sont dues aux signaux émis par les autres stations de base utilisant la même fréquence.

(b) Les interférences de canaux adjacents dues aux signaux émis par les stations de base utilisant des fréquences voisines.

2. Le bruit, de puissance N, provenant principalement du bruit de fond du récepteur.

Dès lors, c'est le rapport C/N + I (1) qui permet d'évaluer la qualité de la communication ainsi que la distance de réutilisation des fréquences.

1. Le sous-système radio contenant la station mobile, la station de base et son contrôleur.

Les éléments de l'architecture d'un réseau GSM sont repris sur le schéma de la figure 2.

	GSM	DCS-1800
Bande de fréquence (/) Bande de fréquence (\)	890.2-915Mhz 935.2-960 Mhz	1710-1785 Mhz 1805-1880 Mhz
Nombre d'intervalle de temps par trames TDMA	8	8
Débit total par canal	271kbps	271kbps
Débit max de donnée	13kbps	13kbps
Débit de la parole	12kbps	12kbps
Technique de multiplexage	Multiplexage fréquentielle et temporelle	Multiplexage fréquentielle et temporelle
Puissance des terminaux	2-8w	0.25-1w
Sensibilité des terminaux	-102db
Sensibilité de la station de base	-104db
Rayon de la cellule	0.3-30km	0.1-4km

Encore appelé réseau d'accès, sa fonction principale est la gestion de l'attribution des ressources radio, indépendamment des abonnés, de leur identité ou de leur communication. On distingue dans le BSS :

La station mobile (MS) est composée d'une part du terminal mobile, et d'autre part du module d'identification de l'abonné SIM (Subscriber Identification Module). Chaque terminal mobile est identifié par un code unique IMEI. Ce code est vérifié à chaque utilisation et permet la détection et l'interdiction de terminaux volés.

Le SIM est une carte à puces qui contient dans sa mémoire le code IMSI qui identifie l'abonné de même que les renseignements relatifs à l'abonnement (services auxquels l'abonné à droit). Cette carte peut être utilisée sur plusieurs appareils. Il est à noter que l'usager ne connaît pas son IMSI mais il peut protéger sa carte à puce à l'aide d'un numéro d'identification personnel à 4 chiffres.

Elle est un ensemble d'émetteurs-récepteurs appelés TRX (Transceiver), pilotant une ou plusieurs cellules. Elle permet le dialogue avec le mobile sur l'interface Air (aussi appelée interface Radio ou interface Um), elle dialogue également avec son BSC grâce à l'interface A-Bis. Cette liaison est une liaison MIC (Modulation par Impulsions Codées) à 2 Mb/s réalisée sur ligne cuivre classique, parfois sur faisceaux hertziens (2, 4 ou 8 Mb/s).

Nous vous parlerons avec plus en détail de l'installation et la maintenance d'une BTS dans la suite elle est chargée de récupérer le signal des mobiles pour envoyer au BSC et vice versa.

Il assure le contrôle d'une ou de plusieurs BTS. Il gère la ressource radio, exploite les mesures effectuées par la BTS pour contrôler les puissances d'émission du mobile et/ou de la BTS. La plupart des fonctions intelligentes du BSS sont implantées à son niveau, notamment les fonctions de gestion des ressources radioélectriques tels que :

Le BSC est relié au NSS par le biais de l'interface A. c'est une liaison à grand débit (32Mb/s) sur fibre optique, elle est acheminée via le réseau public. Le BSS est relié au serveur de l'OMC-R par l'Interface REM. Cette liaison suivant le protocole X25, utilise habituellement une ligne cuivre classique.

Le NSS assure principalement les fonctions de commutation et de routage. C'est lui qui permet d'établir les communications entre mobile d'un même PLMN ou de PLMN différent et entre mobile et PSTN. En plus des fonctions indispensables de commutation, on y retrouve les fonctions de gestion de la mobilité, de la sécurité et de la confidentialité qui sont implantées dans la norme GSM. Le NSS est constitué de :

a) Le MSC (Mobile Services Switching Center) : C'est la partie centrale du NSS. Il prend en charge l'établissement des communications des abonnés GSM. Du fait de la mobilité, l'implantation de la seule fonction de commutation n'est pas suffisante. Le MSC gère la mobilité et les fréquences et enregistre la localisation des abonnés visiteurs (base de données VLR). Il est relié aux autres équipements du sous-système réseau EIR, HLR, VLR.

b) Le VLR : (Visitors Location Register) : c'est la base de données associée à chaque MSC. Le VLR contient une partie des informations des HLR concernant les abonnés des mobiles situés dans les BSS dépendant du MSC. Le VLR enregistre les informations de localisation des mobiles. Il détermine les numéros de réacheminement MSRN (Mobile Station Roaming Number) pour les communications à destination des mobiles. Les informations sont effacées lorsque le mobile quitte cette zone.

c) Le HLR (Home Location Register) : il contient les informations nécessaires à la gestion des communications d'un certain nombre d'abonnés. Pour chaque abonné qu'il gère, le HLR possède l'identité internationale de l'abonné (IMSI), son numéro d'abonné MSISDN et les services souscrits. Il connaît le VLR/MSC dont dépend le mobile à un instant donné.

d) L'AuC (Authentification Center) : Il mémorise pour chaque abonné une clé secrète utilisée pour authentifier les demandes de services et pour le chiffrement des communications. Un AuC est en général associé à chaque HLR.

e) EIR (Equipement Identity Register) : est une base de donnée contenant le numéro international de l'équipement IMEI (International Mobile Equipement Identity) permettant ainsi son identification.

Cette partie permet à l'opérateur de superviser son PLMN (Public Land Mobile Network). Le centre d'exploitation et de maintenance OMC (Opération and Maintenance Centre) est décomposé en deux parties :

Ø OMC-S : (Opération and Maintenance Centre Switching part) supervise, détecte et corrige les anomalies du NSS.

Ø OMC-R : (Opération and Maintenance Centre Radio part) exploite et maintient le sous-système radio.

Dans cette partie nous allons vous montrer l'architecture d'un réseau GPRS. Cependant, comme nous l'avons mentionné, GPRS est un service complément de GSM et s'intègre dans ce dernier. C'est pourquoi nous verrons le sous réseau GSM dans l'architecture GPRS. Nous allons voir les différentes parties qui composent cette architecture avec les interconnexions entre ces entités.

Cette architecture peut paraître complexe, cependant GPRS étant un service de GSM, une partie de cette infrastructure est le sous réseau GSM.

Ce réseau est composé en différentes parties que nous allons expliquer, avec les différents équipements et interfaces d'interconnexions. Voici maintenant un descriptif de chacune des entités du réseau GPRS :

· MS (Mobile Station) : terminal mobile de l'utilisateur (TE pour Terminal Equipment) avec sa carte SIM (Subscriber Identity Mobile).

· BTS (Base Transceiver Station) : émetteur / récepteur gérant une cellule, la couche physique sur la voie radio et la couche liaison de données avec le mobile.

· BSC (Base Station Controller) : commutateur qui réalise une première concentration de circuits, qui s'occupe de la gestion de la ressource radio (allocation des canaux, ...).

· MSC (Mobile services Switching Center) : commutateur du réseau GSM, qui gère l'établissement de circuits à travers le réseau.

· VLR (Visitor Location Register) : base de données locale qui contient les profils de tous les abonnées présents dans la zone gérée par ce VLR. Dans la plupart du temps, cet équipement est dans le même équipement que le MSC.

· HLR (Home Location Register) : base de données globale du réseau GSM, dans laquelle les profils de services des abonnés, la localisation des abonnées et la gestion de la sécurité sont enregistrés.

· EIR (Equipment Identity Register) : base de données dans laquelle sont enregistrés les numéros d'identification des terminaux mobiles au sens matériel avec l'IMEI (International station Mobile Equipment Identity).

· SMS-GMSC (Short Message Service - Gateway Mobile Services Switching Center) et SMS-IWMSC (Short Message Service - Inter Working MSC) : ces deux MSC sont des commutateurs dédiés au service des messages courts.

· SMS-SC (Short Message Service - Service Center) : cette entité est très importante dans le traitement des messages courts.

· PCU (Packet Control Unit) : cet équipement gère les fonctions de couches basses, c'est-à-dire les protocoles RLC, MAC, contrôle de puissance, adaptation des débits, ... pour envoyer sur le réseau « GPRS ». Il gère les fonctions de transmissions et d'acquittements.

· SGSN (Serving GPRS Support Node) : serveur d'accès au service GPRS (équivalent au MSC), et qui gère les MS présentes dans une zone donnée. Son rôle est de délivrer des paquets aux MS.

· GGSN (Gateway GPRS Support Node) : routeur connectant le réseau GPRS et un réseau externe de commutation par paquets (IP ou X.25). Il sert de passerelle entre les SGSN du réseau GPRS et les autres réseaux de données.

Comme nous pouvons le voir sur la figure 3, de nombreux équipements sont présents dans l'architecture d'un réseau GPRS. C'est pourquoi, voyons désormais les différents sous ensembles qui constituent ce réseau.

· Equipement utilisateur : Il est composé du terminal utilisateur (TE) ainsi que de la carte SIM. Ceci est appelé la MS. Celui-ci est raccordé au sous-système radio par l'interface Um.

· Sous-système radio : Ce sous-système radio est appelé BSS (Base Station System). Il est composé de la BTS et la BSC. Ce sous-système radio est connecté au sous-système réseau GSM via l'interface A, et au sous-système réseau GPRS via l'interface Gb.

· Sous-système réseau GSM. Ce sous-système réseau GSM est composé des MSC/VLR, HLR et EIR qui sont très peu implémentées compte tenu du coût de ce genre d'équipement. De plus, les équipements SMS-GMSC et SMS-IWMSC font partie de ce sous-système, mais ils sont utilisés dans le sous-système réseau GPRS, car tout utilisateur GPRS comme tout utilisateur GSM, peut émettre et recevoir des messages courts.

· Sous-système réseau GPRS : Le sous-système réseau GPRS se compose principalement des SGSN et des GGSN. D'autres éléments sont nécessaires au bon fonctionnement du réseau GPRS, mais ils ne sont pas représentés ici par souci de clarté. Nous les retrouverons plus tard, dans la figure 6, lors de la description fonctionnelle du GPRS.

EDGE signifie Enhanced Data Rates for GSM Evolution. Il s'agit d'une interface hertzienne différente de celle utilisée en GSM, c'est à dire que le lien entre les terminaux et les antennes est modifie. Elle utilise une interface différente. La modulation est aussi différente : c'est une modulation en phase, ajoutée à la modulation de fréquence du GSM classique. Elle permet de multiplier par trois le volume de données transporte. Par conséquent, les antennes et les stations de bases (BTS) doivent être modifiées, ainsi que les terminaux. Elle joint aussi Les débits : Le débit théorique est ainsi porte à 384 kbps, et remplit donc les conditions pour être qualifie de 3G par l'ITU (International Télécommunications Union). Il permet de profiter pleinement du débit disponible dans le système HSCSD, surdimensionné par rapport au débit des terminaux GSM.

Ce réseau n'est qu'un réseau de transition ou une passerelle entre le GPRS et l'UMTS c'est pour cette raison qu'il est presque improbable d'avoir une architecture physique et aussi certaine interface que régit cette technologie.

L'UMTS est l'acronyme de Universal Mobile Télécommunications System. Les systèmes de première et deuxième générations étaient considérés comme des systèmes de téléphonie mobile, donc la troisième génération se différencie des deux précédentes par le fait que l'on passe de téléphonie à télécommunication ce qui sous-entend l'apparition de services multimédia à tout instant et en tout lieu.

L'UMTS est un système cellulaire de troisième génération qui fait partie de la famille IMT 2000 et dont les spécifications techniques sont développées au sein du 3GPP. L'architecture de ce système est composée essentiellement d'un réseau terrestre d'accès radio, l'UTRAN (Universal terrestrial Radion Access Network) et d'un réseau coeur dérivé de celui spécifié pour la phase 2+ du GSM.

L'UTRAN utilise deux modes d'accès fondés sur la technologie CDMA large bande :

Ceux qui caractérisent l'UMTS sont ses performances radio liées à la nouvelle technologie radio utilisée l'UTRAN, un réseau de services mobiles complexes et une architecture flexible et modulaire permettant l'évolutivité de la technologie et sa compatibilité avec les différents systèmes de deuxième et troisième générations. Le système UMTS est modélisé à partir de deux points de vue, l'un physique et l'autre fonctionnel.

L'architecture physique : Pour modéliser L'architecture physique, le concept de domaine est utilisé. Il permet d'introduire les équipements composant ce réseau ainsi que la façon de les délimiter. Cette architecture se compose de deux domaines principaux, le domaine de l'équipement usager et le domaine de l'infrastructure, ce dernier se subdivisant en deux sous-domaines, le domaine du réseau d'accès et le domaine du réseau coeur. Le domaine de l'équipement usager comprend tous les équipements terminaux, il peut être également divisé en deux sous domaines, l'équipement mobile et le module d'identité des services de l'usager USIM (Universal Subscriber Identity Module). Évidemment les mobiles UMTS ne seront plus de simples téléphones, mais des terminaux multimédias capables d'offrir simultanément des services de transmissions de données, d'audio et de vidéo en tout lieu et en tout moment.

- Le réseau d'accès propose les fonctions permettant d'acheminer les informations (trafic de données et trafic de signalisation) depuis l'utilisateur jusqu'au réseau coeur. C'est l'UTRAN qui est utilisée pour ce domaine. Elle fournit à l'équipement usager les ressources radio et les mécanismes nécessaires pour accéder au coeur du réseau. C'est la plus importante innovation de l'UMTS (c'est une des raisons du coup élevé de sa mise en place) et nous en parlerons donc de façon plus approfondie dans la deuxième partie.

- Le domaine du réseau coeur regroupe les fonctions permettant, la gestion des appels, l'itinérance, la sécurité, la communication avec les réseaux externes. Il permet à l'usager de communiquer à l'intérieur d'un même réseau de téléphonie mobile et assure l'interconnexion de ce dernier avec des réseaux internes ou externes, fixes ou mobiles, numériques ou analogiques. Ce réseau coeur est une évolution de ce qui existait déjà pour le GPRS.

L'évolution de l'UMTS va se faire également par phases comme cela fut le cas pour le GSM. Sa phase 1 a pour consigne de garder une compatibilité technique maximale avec l'infrastructure déployée pour la phase 2+ du GSM. Un même réseau UMTS pourra à la fois s'interconnecter avec des réseaux par commutation de circuits permettant l'accès à des réseaux de type RNIS et avec des réseaux par commutation de paquets pour accéder à Internet.

L'architecture fonctionnelle : Elle se modélise par strates. Ces strates définissent la façon dons les trois domaines communiquent entre eux. Cette architecture UMTS se compose de deux strates, une strate d'accès et une strate de non accès.

La strate d'accès : La strate d'accès regroupe les fonctions propres au transport de l'information entre la partie terminale mobile et le noeud du réseau coeur qui fait l'interface avec les réseaux externes.

La strate de non-accès : Cette strate représente l'ensemble des protocoles qui permet l'échange d'information entre l'équipement usager et le réseau coeur indépendamment du réseau d'accès radio utilisé.

IIème partie

ETUDE DE PROJET :

INSTALLATION ET

MAINTENANCE D'UNE BTS

II.1 Introduction

Le GSM (Global System for Mobile Communications) est la première norme de téléphonie cellulaire qui soit pleinement numérique. C'est la référence mondiale pour les systèmes de radiocommunication mobile. Elle offre à ses abonnés des services qui permettent la communication de stations mobiles de bout en bout à travers le réseau. La téléphonie est la plus importante des services offerts. Ce réseau permet la communication entre deux postes mobiles ou entre un poste mobile et un poste fixe. Les autres services sont la transmission des données et la transmission des messages alphanumériques courts. Le GSM présente des services supports sans restriction sur le type de données utilisées par l'utilisateur. Il transporte l'information sans modification de bout en bout en mode circuit dans le réseau GSM, ce qui garantie la chronologie des informations échangées. Dans le réseau GSM, les données de l'utilisateur et la signalisation du réseau sont transportées dans des canaux de communication différents.

II.2 Installation et fonctionnement d'une BTS :

La BTS est un ensemble d'émetteurs-récepteurs. Elle gère les problèmes liés à la transmission radio (modulation, démodulation, égalisation, codage correcteur d'erreur...). Le placement et le type des BTS déterminent la forme des cellules. Elle réalise aussi des mesures radio pour vérifier qu'une communication en cours se déroule correctement (évaluation de la distance et de la puissance du signal émis par le terminal de l'abonné): Ces mesures sont directement transmises à la BSC.

Les chaînes de télévision et les radios sous-traitent à des entreprises privées pour l'étude et l'installation des émetteurs et réémetteurs afin de permettre à la population de regarder ou écouter leurs émissions, on compte plus de 6 000 émetteurs pour les chaînes de télévision et radio hertziennes au Cameroun. De la même façon, les opérateurs de téléphonie mobile GSM sous-traitent à des entreprises privées tel que SILICON Technologie pour l'étude et l'installation de leurs sites GSM.

L'opérateur définit de nouvelles zones à équiper, pour compléter la couverture du territoire ; pour cela, il commande à un sous-traitant spécialisé la réalisation d'une étude pour de nouveaux emplacements de relais. L'opérateur définit une zone de quelques kilomètres en zone rurale ou de quelques centaines de mètres en ville où devra se trouver le relais, il définit aussi les besoins de couverture, la capacité en trafic, les fréquences utilisées (900, 1800, 1900-2200 MHz).

Le sous-traitant cherche des emplacements pour le site, qui seront classés par ordre de priorité par l'opérateur.

Quand des emplacements ont été trouvés, le sous-traitant s'occupe de la négociation avec le propriétaire ou le syndic. C'est cette phase la plus délicate, puisque les propriétaires sont très réticents pour accueillir des antennes. Cette négociation dure tout au long de l'étude, et après la visite technique qui définit la position des baies et des antennes, une proposition est faite au propriétaire. Si la négociation s'est bien déroulée, le montant de la location (qui peut aller d'une centaine à un millier d'euros par mois) payé par l'opérateur est fixé et un accord de principe est signé.

Les services de l'opérateur font une visite technique sur place, pour définir le type d'antenne et leurs positions. Le sous-traitant fait lui aussi des relevés pour prévoir l'installation du matériel et des chemins de câbles.

L'opérateur donne les spécifications générales du site au sous-traitant, qui va établir un dossier technique minimal contenant les plans, descriptifs des travaux, position sur le cadastre. Une fois le dossier retourné à l'opérateur, celui-ci va le compléter en faisant des simulations pour choisir définitivement le type d'antennes, leur orientation, azimut, tilt, bilan de liaison, puissance apparente rayonnée (PAR).

Le sous-traitant prend connaissance du dossier complet et accomplit les démarches nécessaires. Il fait les demandes administratives pour la réalisation des travaux (permis de construire, demande de travaux...), fait une déclaration auprès de l'A.R.T. (Agence Régulation des Télécommunications). Si l'un des ces agrément n'est pas donné, le site doit être abandonné ou modifié de manière à devenir conforme et ainsi obtenir les autorisations nécessaires.

Une fois toutes les autorisations obtenues, un dossier technique définitif est renvoyé à l'opérateur qui vérifie que tout corresponde bien aux spécifications techniques initiales. Les travaux devront suivre scrupuleusement ce dossier.

L'opérateur étudie le dossier et vérifie que la négociation effectuée avec le propriétaire (prix d'achat, location) est convenable. Si tout est bon, l'accord de financement est donné, l'opérateur et le propriétaire concluent la négociation (signature du bail, acte de vente) et les travaux peuvent débuter.

Le sous-traitant choisi par l'opérateur organise les travaux, il les réalise entièrement ou peut en sous-traiter une partie à des entreprises spécialisées dans le gros oeuvre, l'installation du pylône, etc....

Cette étape doit permettre l'accès au site en question. S'il s'agit d'une région difficile d'accès, il faudra au préalable mettre en place un chemin praticable par les engins nécessaires à l'installation du pylône et autres matériels. Si le site se trouve sur un toit d'immeuble, il faudra sécuriser les abords du toit et préparer à accueillir les antennes et les BTS.

C'est à ce moment-là que seront faites les fondations et chapes en ciment destinées à supporter le pylône et les baies. Lorsqu'ils seront utiles, les préfabriqués, jouant le rôle de shelter (abris pour les baies et matériel) seront mis en place, ou (si existant) aménagés pour recevoir le matériel.

Le sous-traitant installe les antennes dans les azimuts et inclinaisons définis, met en place les câbles et prépare la structure pour accueillir les baies ; il s'occupe aussi de la sécurité du site, pour protéger les personnes qui seront amenées à y travailler (garde-fous, rampe d'accès, échelle d'accessibilité...) Le service de l'opérateur chargé de la planification des fréquences et du trafic désigne le nombre de TRX nécessaires, les fréquences à attribuer au site, ainsi que les cellules voisines à déclarer. Une équipe du constructeur des BTS (Nortel, Alcatel, Motorola ou Nokia) vient sur place pour installer les baies et configurer les BTS avec les fréquences et le nombre de TRX donnés. Un technicien de l'entreprise qui fournit les BTS se rend sur place, pour terminer l'installation des baies. Il achève les derniers branchements : alimentation électrique, connexion des antennes, de la liaison Abis et procède aux premiers essais en collaboration avec une personne du centre de supervision de l'opérateur, pour vérifier le bon fonctionnement et la bonne configuration de la BTS et des antennes, secteur par secteur. L'opérateur organise une visite qui lui permet de vérifier la conformité du site aux spécifications du dossier technique. Si le site est conforme, le sous-traitant est payé.

Le site ouvre en exploitation, il est surveillé par le service optimisation de l'opérateur qui procède à des réajustements notamment au niveau de la puissance, pendant le premier mois de fonctionnement. Des interventions peuvent avoir lieu sur le site pour affiner les réglages : baies, tilt, panne...

Le site ne sera ensuite visité que quelques fois par an, notamment pour des pannes.

Si le site ne peut être mis en service immédiatement du fait d'un risque de brouillage avec une autre station proche utilisant les mêmes canaux, il sera configuré lors d'une prochaine modification du PDF (Plan De Fréquence) pour être intégré dans le motif régulier utilisé. Cette mise en service se fait sans aucune intervention humaine locale, ce sont les personnes qui gèrent le BSC qui configurent à distance, via la liaison Abis, toute la BTS.

Il existe différents types de BTS proposés pour répondre aux différents besoins étudiés ci-dessus. Le réseau MTN en compte plus de 2 000 au Cameroun. Ces stations sont conçues par différents constructeurs qui respectent strictement la norme GSM de manière à ce que le matériel de différents constructeurs puisse être compatible. Les BTS sont de puissance variable de manière à éviter les interférences entre deux cellules: comme nous le verrons, il est important de réguler la puissance du portable de manière à éviter ces mêmes interférences.

Elles sont idéales pour couvrir les sites où la densité d'abonnés est faible. Elles sont situées sur des points stratégiques (sommets, pylônes...). Ces stations émettent dans toutes les directions: ce sont les stations les plus visibles. Elles couvrent des macro cellules. On en trouve en abondance au bord des autoroutes. Ces BTS ne peuvent pas être utilisées dans les zones de forte densité car elles émettent et occupent la bande passante du réseau sur une grande distance (jusqu'à 20 Kms).

Elles sont le plus souvent placées dans des zones à plus forte densité d'abonnés que les BTS rayonnantes. On les retrouve en ville par exemple. Elles sont de forme relativement allongée et permettent d'émettre suivant un angle très précis: on peut grâce à cela réutiliser facilement le même canal dans une autre cellule à proximité.

Elles couvrent des zones très restreintes et sont très utilisées dans les sites où la densité d'abonnés est importante: ce sont les microcellules. On retrouve ce type de couverture dans la rue de Douala et Yaoundé. Leur grande discrétion permet de les installer dans les périmètres autour des centres villes. Une bonne étude d'implantation permet avec ce type de BTS de créer une couverture à deux niveaux: sur un premier niveau, les micro-BTS couvrent les 3 premiers mètres grâce à des émetteurs très ciblés. Un second niveau (étage plus élevé des immeubles) sera couvert par des BTS ciblées.

Ce ne sont pas des BTS proprement dites mais ils permettent de couvrir une autre cellule comme le ferait une véritable BTS. Les amplificateurs de signal captent le signal émis par les BTS, l'amplifient et le réemettent d'un autre site. Ils permettent de couvrir une cellule à moindre coût. De plus, ces amplificateurs ne nécessitent aucune connexion vers les BSC, ils peuvent donc être placés sans contraintes physiques (sommet isolé de tous réseaux électriques et télécoms). Idéals pour couvrir les zones à faible densité ou à relief difficile, ils sont néanmoins très gourmands en ressource réseau, car la BTS mère doit gérer tout le trafic des réémetteurs.

BTS utilisées jouent un rôle primordial pour évaluer la qualité d'un réseau. La capacité maximale d'une BTS est de 16 porteuses, c'est à dire qu'elle peut supporter au plus une centaine de communications simultanées. Une configuration en zone urbaine est constituée d'une BTS à 4 porteuses pouvant écouler environ 28 communications. Comme nous l'avons vu plus haut la bande passante allouée à un opérateur est limitée. C'est pourquoi il doit réduire au minimum la puissance de ses BTS en ville de manière à ce qu'elles couvrent une zone la plus restreinte possible. Elle ce compose de :

Les antennes sont les composantes les plus visibles du réseau GSM. On les voit un peu partout, souvent sur des hauts pylônes, sur des toits d'immeubles, contre des murs, à l'intérieur des bâtiments ; il arrive assez souvent qu'elles soient invisibles puisque camouflées, pour des raisons esthétiques, à proximité de bâtiment classés « monuments historiques ». Ces antennes permettent de réaliser la liaison Um entre la MS (téléphone mobile) et la BTS.

La caractéristique la plus importante d'une antenne, aussi appelée aérien, est la bande de fréquences supportée ; c'est-à-dire les fréquences que l'antenne pourra émettre et recevoir. Sur les sites GSM, on trouve des antennes qui émettent seulement en 900 MHz, seulement en 1800 MHz ou des antennes bibandes 900 et 1800 MHz. On trouve déjà, et leur nombre ne fera qu'augmenter, des antennes bimodes (GSM & UMTS) et bibandes (1800 & 1900-2200 MHz) ou tribandes (900, 1800 & 1900-2200 MHz), qui sont des antennes qui servent à la fois pour le GSM en 900 et/ou 1800 MHz, mais aussi pour l'UMTS en 1900-2200 MHz.

La deuxième caractéristique importante est la directivité sur le plan horizontal, c'est en fait la ou les direction(s) dans laquelle l'antenne va émettre. En GSM, il existe deux grands types de directivités pour les antennes :

Omnidirectionnelle : Elles sont assez peu répandues. Lors de l'utilisation pour des macro cellules, elles ressemblent à des brins d'environ 2 m de haut et 5 cm de diamètre, alors que pour les micros cellules, ce sont des brins de 40 cm de haut et 2 à 3 cm de diamètre. Ces antennes brins sont omnidirectionnelles, elles émettent de manière égale dans toutes les directions. Pour les macro cellules, les sites comportent souvent deux à trois antennes omnidirectionnelles.

Comme on peut le voir sur ces diagrammes, l'antenne émet dans toutes les directions sur le plan horizontal, et dans deux directions principales sur le plan vertical.

Elles représentent la quasi-totalité des antennes utilisées. Lors de l'utilisation pour la couverture de macro cellules, elles ressemblent à des panneaux de couleur beige ou blanche d'environ 2 m de haut, 20 cm de large et 10 cm d'épaisseur, alors que pour les micro cellules, ce sont de petits panneaux d'une vingtaine de centimètres de haut, 10 cm de large et quelques centimètres d'épaisseur. Ces antennes-panneaux sont directionnelles, elles émettent seulement dans la direction dans laquelle elles sont orientées, ce qui permet de limiter le champ de propagation d'une fréquence pour pouvoir ainsi de la réutiliser à une distance proche, sans risque de brouillage. Les relais sont souvent composés de trois antennes-panneaux orientées à environ 120° l'une de l'autre, de manière à couvrir sur 360°.

On peut constater sur le plan horizontal que l'antenne-panneau émet à forte puissance vers l'avant, et avec une puissance faible derrière elle. On remarque sur le plan vertical, que l'antenne émet avec une puissance faible au dessus et au dessous, mais avec une puissance beaucoup plus importante devant elle.

Une autre caractéristique est la portée des antennes. Elle dépend pour beaucoup de la PIRE (Puissance Isotrope Rayonnée Équivalente) de l'antenne, mais aussi de son orientation.

En général, une antenne assure la couverture d'une zone appelée secteur ou cellule. Il existe deux grands types de cellules, le premier étant la micro (petite) ou pico (très petite) cellule qui couvre une zone de taille réduite, par exemple une rue très fréquentée, une galerie marchande, un centre commercial au moyen d'antennes de petite taille, souvent omnidirectionnelles. Le deuxième type est celui des macro cellules qui couvrent des zones de grande superficie (plusieurs dizaines de kilomètres carrés), que l'on trouve près des autoroutes, et dans les zones périurbaines ou rurales ; dans ce cas, les antennes utilisées sont souvent de type directionnel.

Chaque antenne possède un gain qui lui est propre. Le gain est l'amplification que l'antenne effectue du signal d'entrée. Ce gain s'exprime en dB ou dBi, et est d'environ 2 à 11 dBi pour les antennes omnidirectionnelles et jusqu'à 18 dBi pour les antennes directionnelles.

La puissance émise par l'antenne est appelée PIRE (Puissance Isotrope Rayonnée Équivalente) ou PAR (Puissance Apparente Rayonnée, PAR = PIRE - 2,15 dB). Cette puissance est fournie par la BTS et ses amplificateurs de puissance, commandés depuis le BSC. La PIRE est de quelques watts pour des antennes couvrant des micros cellules, et d'une vingtaine à une cinquantaine de watts pour des macro cellules. La PIRE est exprimée en dbm, ce qui est plus pratique pour le calcul des pertes des coupleurs, câbles coaxiaux et gain des antennes.

Chaque antenne est dirigée dans une direction déterminée par des simulations, de manière à couvrir exactement la zone définie. La direction principale de propagation de l'antenne, c'est-à-dire la direction dans laquelle l'antenne émet à sa puissance la plus importante est dirigée dans l'azimut établi. L'azimut est un angle qui se compte en degrés, positivement dans le sens horaire, en partant du nord (0°). De cette façon, l'azimut 90° correspond à l'est, l'azimut 180° au sud, etc....

Tout comme l'azimut, le tilt (ou down-tilt) est laissé à la discrétion des installateurs d'antennes qui les orientent selon les recommandations de l'opérateur. Le tilt est l'angle d'inclinaison (en degrés) de l'azimut du lobe principal de l'antenne dans le plan vertical. Le diagramme de rayonnement d'une antenne avec un tilt positif sera dirigé vers le haut, alors qu'un tilt négatif fera pointer l'antenne vers le bas.

- mécanique : il suffit de relever légèrement l'antenne sur son support, pour qu'elle soit dirigée dans la direction souhaitée.

- électrique : réglage d'environ 2 à 10°, en tournant une partie mécanique à l'arrière de l'antenne qui joue sur le déphasage des signaux dans les différents dipôles constituant. Le signal est envoyé à l'équipement de transmission.

Antenne directionnelle avec tilt négatif antenne directionnelle avec tilt positif

La liaison Um dans le sens montant (mobile vers BTS) est plus difficile à assurer que la liaison descendante (BTS vers mobile), puisque la puissance des terminaux est limitée à 2 watts en 900 Mhz et 1 watt en 1800 MHz, on utilise donc deux antennes au lieu d'une pour favoriser la réception du signal.

À cause des diverses réflexions du signal émis par le mobile (contre des immeubles, des falaises...), deux ondes peuvent arriver en un point donné en s'annulant ou s'atténuant fortement (à cause de leur déphasage), c'est ce que l'on appelle l'évanouissement (fading) de Rayleigh, mais quelques mètres (et longueurs d'ondes) plus loin, ces ondes ne seront plus atténuées, d'où l'intérêt de placer des antennes espacées d'environ 3 à 6 m l'une au dessus de l'autre ou l'une à côté de l'autre.

On place donc deux antennes, au lieu d'une, pour augmenter les chances de recevoir un signal correct, on augmente ainsi le signal reçu jusqu'à 5 dB.

La diversité de polarisation est la technique d'utilisation de plusieurs plans de polarisations, pour favoriser la réception du signal. La polarisation d'une onde électromagnétique est décrite par l'orientation de son champ électrique.

Si celui-ci est parallèle à la surface de la terre, la polarisation est linéaire horizontale, s'il est perpendiculaire à la surface de la terre, la polarisation est linéaire verticale. Pour un téléphone mobile, la polarisation est verticale lorsque le téléphone est tenu vertical, mais s'il est légèrement orienté, l'onde polarisée verticalement parvient plus faiblement à la BTS, alors qu'en même temps, le niveau reçu de cette même onde polarisée horizontalement augmente.

En effet, il existe des signaux en polarisation verticale et horizontale, et il faut que les antennes émettrices et réceptrices communiquent toutes les deux avec un signal dans la même polarisation, sous peine d'avoir un signal fortement atténué. L'antenne du relais est capable de conserver une polarisation constante, mais le téléphone mobile, ne reste jamais parfaitement vertical et ne peut donc conserver une polarisation verticale.

On utilise donc des antennes qui ont une double polarisation (ou polarisation croisée), ni verticale, ni horizontale, mais intermédiaire : + 45° et - 45°, et l'on utilise le plan de polarisation qui reçoit le meilleur signal, pour augmenter les chances de recevoir un niveau correct ; on peut gagner ainsi jusqu'à 6 dB. En émission, on utilise une seule de ces polarisations, au choix de l'opérateur.

La diversité fréquentielle est, la technique utilisant un changement régulier des fréquences utilisées ; c'est-à-dire, que la BTS et le mobile changent régulièrement de fréquence d'émission et de réception, c'est ce que l'on appelle le saut de fréquence ou Frequency Hopping, un changement de fréquence 217 fois par seconde, qui permet de lutter contre l'évanouissement du signal (ou fading). Ce procédé permet aussi de moyenner le brouillage ; par exemple : si un canal est brouillé, et si une communication est établie sur ce canal, la communication sera fortement perturbée, alors que si l'on change très régulièrement de canal (fréquence), la communication ne sera perturbée qu'à certains instants, mais restera en moyenne, audible. On utilise le saut de fréquence pendant les communications, ce qui peut permettre de gagner quelques dB supplémentaires.

Dans certains cas, les sorties des antennes sont suivies immédiatement de LNA (Low Noise

Amplifier - Amplificateur à Faible Bruit) qui permettent d'amplifier le signal reçu par l'antenne, en provenance du mobile, sur la liaison Um (voie montante). Les LNA doivent être situés au plus près de la sortie des antennes, pour éviter qu'un signal trop faible ne soit totalement inexploitable à la sortie des câbles coaxiaux. Ces LNA ressemblent à de petits cubes situés à quelques centimètres des antennes, en haut des pylônes.

Chaque relais GSM est partagé en plusieurs zones d'émission, une pour chaque antenne (sauf présence de diversité spatiale), habituellement jusqu'à 3 zones par relais, appelées aussi secteur ou cellule.

Monosectorisé : Est dit monosectorisé un site GSM qui ne possède qu'un seul secteur, c'est-à-dire qui ne gère qu'une seule cellule. Il y a une seule antenne, ou deux si la diversité spatiale est utilisée, voire jusqu'à trois pour certains sites omnidirectionnels constitués de trois brins omnidirectionnels. Ce type de site omnidirectionnel est utilisé en zone rurale pour assurer une couverture assez importante, sans permettre une grande quantité de communications, ou en zone urbaine importante, pour micro cellule, afin de supporter des communications passées dans une zone réduite (centres commerciaux, rues piétonnes...). Un site monosectorisé avec panneau directionnel, peut être utilisé pour affiner une couverture locale, ou en zone rurale, au dessus d'une vallée encaissée, où les deux autres secteurs ne seraient pas utiles.

Un site bisectorisé est un site GSM qui possède deux secteurs, et donc deux cellules distinctes. Le site peut comporter au moins deux antennes et jusqu'à quatre si la diversité spatiale est utilisée. Ce type de site sert à couvrir des zones où seuls deux secteurs sont utiles (flanc d'une colline...).

La majorité des sites GSM sont des sites trisectorisés, c'est-à-dire qu'ils sont constitués de trois cellules, ce qui permet une meilleure intégration au PDF (Plan De Fréquences). Ces sites sont très répandus en zone rurale et périurbaine, où la couverture n'est quasiment assurée qu'à partir de ce type de sites.

Les secteurs de chaque site sont numérotés. Le secteur n°1 est le secteur qui a l'azimut le moins élevé, c'est-à-dire, c'est le secteur dont l'azimut est le plus proche du Nord (Az 0°).

Pour relier la BTS aux antennes, on utilise des câbles coaxiaux (ou feeders en anglais), qui peuvent atteindre jusqu'à une cinquantaine, voire exceptionnellement une centaine de mètres de longueur, pour parcourir la distance entre la BTS et les antennes. Ces câbles sont blindés et parfaitement isolés, de manière à n'introduire aucun parasite entre l'antenne et la BTS, mais surtout pour éviter les pertes. Les câbles utilisés apportent une atténuation d'environ 2dB pour 100 mètres, ils ont très souvent un diamètre de 7/8 pouce (environ 2,2 cm) et sont constitués de deux couches de cuivres, une au coeur et une autre vers l'extérieur, séparées par un isolant plastique.

Pour repérer les différents câbles, les installateurs d'antennes placent des étiquettes à des endroits où les câbles sont nombreux : pied du pylône, sortie du local technique... Ces étiquettes contiennent une ou plusieurs des informations suivantes :

- signal traversant le câble : Emission (« EM »), Réception (« REC »), Diversité (« DIV »)

Les antennes GSM, même si elles ne sont pas particulièrement monstrueuses, ne plaisent pas, notamment aux ABF (Architectes des Bâtiment de France) ; c'est pour cela que les opérateurs utilisent quelques procédés pour les dissimuler.

- fixation des antennes dans un espace très réduit (quelques centimètres de large)

Après cet effort, les antennes ne peuvent plus se distinguer, sauf à être un fin connaisseur des relais GSM, et même, cela reste difficile.

La BTS est le premier élément électronique actif du réseau GSM, vu par le mobile. C'est l'élément intermédiaire entre le BSC qui reçoit des informations, donne des ordres et le mobile qui les exécute.

Ce schéma synoptique est très simplifié, afin de présenter de manière très claire les éléments essentiels d'une BTS.

Une BTS est composée d'un équipement de transmission (grande armoire métallique) modulaire avec des emplacements disponibles pour enficher des cartes électroniques.

L'équipement de transmission est une grande armoire métallique, parfaitement blindée électriquement, hermétique, climatisée l'été et chauffée en hiver pour conserver une température de fonctionnement constante. Elle est modulaire, elle contient des emplacements pour des cartes électroniques qui sont ajoutées suivant les besoins du site. C'est aussi une unité de commande qui est la partie essentielle de la BTS, elle gère tout son fonctionnement. Elle génère les fréquences de référence, crée les différentes porteuses, assure la modulation et démodulation des signaux, commande les amplificateurs de puissance, fournit les signaux aux TRX, et ceci sur tous les secteurs. Elle est généralement pour les sites MTN appelé RBS (Radio Base Station et est en deux exemple : RBS 900 et RBS 1800) et ces RBS dépendent de la technologie. Celle que nous avons utilisée durant notre stage, est la RBS 2216.

L'alimentation de l'unité de transmission se fait avec la tension du réseau AES SONEL 230V alternatif. Ensuite, le transformateur convertit cette tension en une tension continue pour l'alimentation de tous les éléments de la BTS, qui peut consommer jusqu'à une trentaine d'ampères en fonctionnement à plein régime. Des batteries sont associées à cette alimentation, pour permettre un fonctionnement de plusieurs heures en cas de coupure de courant. Ces batteries sont appelées BBS (Battery Back-up System) qui comporte 8 batteries, des fusibles qui dirige et fournie l'énergie nécessaire pour alimenter les équipements de transmissions ce qui laisse une sensibilité plus longue de temps de secours pour le fonctionnement de la RBS. Elle est aussi équipée des alarmes, des unités de climatisations et des convertisseurs et régulateur de tension.

La protection est nécessaire pour les équipement et elle est de deux sortes : le para tonnerre et le para foudre qui sont installés et la mise à la terre pour permettre au équipement de bénéficier d'une certaine sécurité.

MINI LINK qui permet d'assurer la liaison entre la BTS et la BSC. Elle est constituée de trois modules qui sont répartis suivant deux types d'unité : Les unité Indoor et OutDoor :

Le module Indoor (AMM : Access Magazine Module, MMU : Modem Module Unit) qui permet de connecter le trafic principal de 155 Mbit/s et la transmet. Elle permet d'effectuer la commutation, la démodulation et la modulation des données utilisée pour protégé et configuré les terminaux. Elle est possède une unité de ventilateur qui est toujours adaptée pour garantir suffisamment le refroidissement.

Le module Outdoor (RAU : Radio Access Unit et l'antenne) permet de produire et recevoir l'onde radio fréquence et le converti en un format de signal qui va circuler dans le câble par radio, qui relie les deux modules. Antennes du Mini Link est différente de celle de la BTS. C'est à travers cette antenne que les signaux traités par la RBS sont envoyés à La BSC. Elle à la forme d'un tambour et est installé au niveau d'une des antennes suivant la direction où est situé la BSC. C'est le Mini Link qui assure la liaison entre la BTS et la BSC.

II.2.3 Configuration d'une BTS

Apres avoir effectuer le génie civile, et installer de manière physique le pilonne et les différentes antennes, on passe à la configuration d'une BTS qui est la configuration du Mini Link et celui de la RBS. La configuration permet d'établir la liaison c'est-à-dire en paramétrant les différents unités de manière à ce qu'il puisse ce communiquer entre eux.

La configuration est effectuée à partir d'un logiciel appelé OMT (Operating and Maintenance Terminal).

La borne d'opération et d'entretien est utilisée pour l'installation, emplacement Acceptation, entretien et diagnostic du système 2000 de RBS. Il se compose des outils utilisés pour le traitement, l'opération et l'entretien des données d'installation, essai et surveillance. D'autres dispositifs importants sont :

Dans OMT la fenêtre principale est une fenêtre de vue, dans ce cas-ci la vue d'ensemble de système. Toute l'information est montrée dans une fenêtre séparée. Plusieurs fenêtres peuvent être ouvertes à tout moment. Dans cet exemple seulement un, contenir des informations sur l'IDB, est montré.

Initialisation : L'OMT est dans l'état d'Init quand il est commencé. Dans cet état, l'OMT n'est pas relié à le RBS et n'opère aucun IDB. La seule vue disponible dans cet état est vue d'ensemble De Système

IDB Local : Dans cet état, l'OMT n'est pas relié au RBS, mais fonctionne sur une copie locale de IDB dans les vues d'OMT. All excepté la vue de MOIS sont disponibles dans cet état.

Relié (Aucun IDB) : Ici l'OMT est relié au RBS mais n'a aucun accès à n'importe quelle copie d'IDB. Le seul la vue disponible dans cet état est la vue d'ensemble de système. L'état (aucun IDB) relié si être vu comme état transitoire, parce que cet état n'offre aucune nouvelle opération ou les fonctions ont comparé à l'IDB local ou ont relié l'état.

Relié (IDB Local) : Maintenant l'OMT est relié au RBS et actionne dessus une copie locale d'IDB. Toutes les vues excepté la vue de la position d'où on devrait être sont disponibles. L'état local relié d'IDB devrait, comme l'états (aucun IDB) relié, soit vu comme état transitoire.

Relié : Dans cet état, l'OMT est relié au RBS et opère un IDB copié à ou de le RBS. L'IDB a été lu du RBS à l'OMT, ou la copie locale d'IDB a installé sur le RBS. L'IDB dans l'OMT n'est pas automatiquement mis à jour quand IDB dans le RBS est changé.

Il y a une barre de menu au dessus de la fenêtre principale. Ces opérations peuvent être exécutées en cliquetant sur une icône sur la barre de menu selon le choix de l'opération dans le menu.

File le menu de dossier contient des commandes IDB-connexes, par exemple ; Lire IDB et installer IDB. Ces commandes peuvent également être trouvées sous l'opération menu quand l'objet d'IDB est choisi. Sous le menu de dossier est également

Connection le menu de raccordement contient les commandes qui manipulent le raccordement entre l'OMT et le RBS. Ces commandes peuvent également être trouvées sous le menu d'opération quand l'objet d'OMT est choisi.

Views les marques de menu de view il possible de choisir différentes vues : Système vue d'ensemble, vue de Cabinet, vue de matériel et vue de MOIS.

Object les différents objets pour la vue choisie peut être trouvé sous l'objet menu. Par exemple, RUs passif, admissions d'alarme et SOS.

Opération le menu d'opération contient les différentes opérations qui sont disponibles pour l'objet choisi.

Windows des commandes qui sont employées pour arranger des fenêtres et des icônes qui sont trouvées en dessous de la fenêtre menu.

Help les offres de menu d'aide commande que des pages d'aide d'affichage pour les deux applications d'OMT et l'outil d'aide.

Installation des IDBs (Installation Data Base) selon la vue d'ensemble du système permet d'exécuter la commande de l'installation IDB que l'OMT actionne dans la RBS. L'IDB dans le RBS est remplacé par l'IDB que l'OMT opère. DXU doit être en mode local à pouvoir accepter un nouvel IDB. Le DXU peut être placé dedans mode local avec le bouton local de mode sur le panneau plan du DXU dans le RBS ou près d'exécution de l'opération à distance qui nécessite plusieurs paramétrages. Tel que :

La création du tableau du dialogue des IDBs cette opération nous permet de savoir l'interface de transmission à utiliser, d'installer ou effectuer le paramétrage des cabinets et des antennes du secteur.

Etant donné que nous sommes dans le système européen, c'est le E1 qui est notre interface de transmission ; les arrangements de Cabinet sont montrés dans la boîte de liste d'installation de Cabinet. Il faut en Créer un autre Cabinet régler suivant le choix du nouveau. Changer les arrangements de Cabinet par le choix de modifient ou supprimer un cabinet existant. Comme le dialogue de Cabinet :

Cela nous montre le type de RBS à utiliser, le système de climatisation et le système d'alimentation. Lorsque cela est fait le tableau si après de vient :

Ensuite Les arrangements du programme d'antenne sont montrés dans la boîte de liste. Créer un nouveau programme d'antenne. Changer l'installation du programme d'antenne par le choix modifier ou Supprimer. Comme le montre le tableau qui suit :

Ce qui nous permet de choisir la fréquence, le type de CDU, le TMA et notre tableau de OMT devient alors

Ensuite, on choisir le type de configuration physique (type de branchement) Un dialogue final de choix de configuration apparaît

Cette configuration est faite à l'aide d'un logiciel appelé MSM (Mini Link Services Management) qui est installé dans un Laptop et qui est branché au niveau de la MMS. Tout d'abord on observe cette interface au niveau du MSM :

o On positionne la fréquence et la puissance pour pouvoir visionner la BTS et BSC comme l'indique le schéma qui suit :

o On installe AM setup (Access Module) permet a la MMU de reconnaître sa position par rapport a l'AMM, le débit de RAU et d'identifier au la station lointaine (BSC) et la station BTS.

o On introduit HOP setup (Le saut) présente la fréquence d'émission et de réception on à un tableau tel que :

o Traffic performance ou Soak Test qui permet après avoir obtenu le bilan e liaison requis et demandé, de faire un reset c'est-à-dire une réinitialisation du système et vingt quatre heures après, si le bilan de liaison est le même, la transmission est bonne et si c'est pas le cas, on la refait.

Et on peut aussi à partir de la BTS s'introduire dans la BSC vérifier et configurer aussi le Mini Link.

La maintenance est le faite d'entretenir la BTS après son installation. Elle est généralement fait par le service de maintenance de l'opérateur et ce gère à distance. Elle existe sous deux formes :

III ème PAsRTIE :

Ici les stations de bases ne sont différentes car pour construire le réseau GPRS on utilise le réseau GSM existant en y ajoutant trois modules SGSN qui est le noeud de service, le GGSN le noeud de passerelle et le BG qui joue un rôle supplémentaire de sécurité. Le service GPRS permet de considérer le réseau GSM comme un réseau à transmission de données par paquets avec un accès radio et des terminaux mobiles. Des routeurs spécialisés SSGN et GGSN sont introduits sur le réseau. La transmission par paquet sur la voie radio permet d'économiser la ressource radio : un terminal est susceptible de recevoir ou d'émettre des données à tout moment sans qu'un canal radio soit monopolisé en permanence comme c'est le cas en réseau GSM. Dans de tels réseaux, ces différents composants du réseau fonctionnent à travers des protocoles qui sont la liaison ou interface existant entre eux.

Entre une BTS GSM et GPRS, les protocoles existants ne sont très différents, mais ils sont un peu plus nombreux dans le réseau GPRS car il est une évolution du réseau GSM. Voici un exemple de pile protocolaire du réseau GSM et GPRS :

En effet, pour établir une voie de communication entre le terminal mobile et le GGSN, on utilise 2 protocoles :

· le protocole GTP : entre le SGSN et le GGSN, GTP s'appuyant soit sur TCP (transport avec acquittement), soit sur UDP (transport sans acquittement).

Au niveau applicatif, pour le réseau GSM, on distingue les protocoles suivants qui, au travers de différents éléments du réseau, relient un mobile à un centre de communication

1. Le protocole Call Control (CC) prend en charge le traitement des appels tels que l'établissement, la terminaison et la supervision.

2. Le protocole Short Message Service (SMS) qui permet l'envoi de courts messages au départ d'un mobile. La longueur d'un SMS est limité à 160 caractères de 7 bits, soit 140 bytes.

3. Le protocole Supplementary Services (SS) prend en charge les compléments de services. La liste de ces services est longue mais, à titre d'exemple, citons le Calling Line Identification Presentation (CLIP), le Calling Line Identification

4. Le protocole Mobility Management (MM) gère l'identi_cation, l'authentification sur le réseau et la localisation d'un terminal. Cette application se trouve dans le sous réseau de commutation (NSS) et dans le mobile car ils doivent tous deux connaître la position du mobile dans le réseau.

Le CDMA est technologie utilisée en téléphonie mobile comme fixe, c'est le cas de ADSL de CAMTEL au Cameroun et il a évolué vers des technologies plus performantes plus ouvertes tel que le WCDMA qui est utilisé par la technologie UMTS. C'est pour cette raison que nous associons « presque » le CDMA à l'UMTS.

_ Le mode TDD (time division duplex): le transfert de données depuis l'appareil mobile vers la station de base (Uplink) s'effectue à la même fréquence qu'en sens inverse (Downlink). Les séquences Uplink et Downlink sont séparées dans le temps;

_ Le mode FDD (Frequency division duplex): les liaisons Uplink et Downlink s'effectuent en même temps mais sur des fréquences différentes. Chacun des quatre opérateurs de réseau suisses dispose d'une bande de 5 MHz de large pour l'exploitation en TDD et de deux bandes de 15 MHz pour celle en FDD. La présente recommandation traite donc uniquement la mesure du rayonnement UMTS dans le mode d'exploitation FDD.

Une liaison UMTS en mode FDD nécessite deux fréquences porteuses avec une largeur de bande de 5 MHz, l'une pour l'Uplink et l'autre pour le Downlink. Un réseau UMTS peut être réalisé et exploité au moyen d'un seul de ces couples de fréquence, l'ensemble des antennes émettrices d'un réseau utilisant la même fréquence porteuse Downlink et les appareils mobiles la même fréquence porteuse Uplink. Afin que plusieurs utilisateurs d'appareils mobiles puissent transmettre des données en même temps, celles-ci sont codées, superposées et transmises simultanément dans cette bande de 5 MHz de large.

Alors que La norme GSM a connu une évolution. La première génération utilise la bande de fréquence des 900 MHz, alors que la 2ième génération utilise la bande des 1800 MHz. Chaque canal radio comprend un couple de deux canaux (ou bandes de fréquences), l'un pour la transmission des signaux de la station de base vers les stations mobiles, le canal descendant, l'autre pour la transmission des signaux des stations mobiles vers la station de base, le canal montant. GSM exploite à la fois les techniques SDMA, FDMA et TDMA (espace, fréquence, temps).

	GSM	UTRA/FDD	UTRA/TDD
Technique d'accès multiple	FDMA/TDMA	FDMA/CDMA	TDMA/CDMA
Mode de duplexage	FDD	FDD	TDD
Séparation entre porteuses (kHz)	200	5000	5000
Spectres de fréquences (MHz)	925-960 (VD) 880-915 (VM) 1805-1880 (VD) 1720-1785 (VM) 1850-1910 (VD) 1930-1990 (VM)	2110-2170 (VD) 1920-1980 (VM)	1900-1920 (VM et VD) 2010-2025 (VM et VD)
Type de modulation de données.	GMSK	BPSK (VM) QPSK (VD)	QPSK
Périodicité du contrôle de puissance	2 Hz	1500 Hz	100 à 750 Hz
Durée d'une trame	4,615 ms	10 ms	10 ms
Durée d'un slot	0,577 ms	0,667	0,667
Débit chip		3,84 Mcps	3,84 Mcps
Synchronisation entre stations de base	Asynchrone	Asynchrone Synchrone (optionnelle)	Synchrone

Tab2 : Tableaux Principales caractéristiques radio. (VM : voie montante, VD : voie descendante).

L'UMTS est ainsi une extension du GPRS et fonctionne également en mode paquet. La vitesse de transmission offerte par les réseaux UMTS atteint 2 Mb/s. L'infrastructure UMTS permet l'élargissement des fréquences ainsi que la modification du codage des données. Mais les investissements en architecture réseau sont conséquents puisque le mode de communication entre les terminaux 3G et les BTS (appelé Node B) est différent. Les modifications matérielles sont très importantes.

CONCLUSION GENERALE

En somme, les communications à mobilité métropolitaine correspondent à toute forme de communication électronique permettant le transfert d'information entre deux ou plusieurs points sans l'utilisation d'un support physique quelconque. Des ondes radioélectriques ou une lumière infrarouge sont utilisées pour transmettre un signal permettant d'établir la connexion entre les dispositifs de communication en déplacement ou non sur une distance de l'ordre d'une ville. Actuellement elles se subdivisent en deux catégorie : celles utilisant un accès TDMA/FDMA et celles utilisant un accès CDMA. Dans la première catégorie on trouve le GSM, technologie très utilisé au Cameroun, utilisant une couverture cellulaire, c'est-à-dire il nécessite l'installation des antennes relais qui est une partie essentielle dans le système, car elles établissent la liaison entre les abonnés et la BSC, cette dernière au switch central (MSC) tous via les ondes radio. le GPRS une technologie évoluer du GSM, c'est une technologie de deuxième génération et qui offre un débit un peu plus élevé ; le EDGE qui une technologie qui assure la transition entre celles de la deuxième génération et la troisième ; l'UMTS, technologie de 3G est un réseau qui se combine au réseau déjà existant, elle est beaucoup plus évoluer, permet le transfert de la voie, les données et les images (vidéo et fixe), elle offre aussi un débit plus élevé que les autres. Elle est coûteuse et nécessite un remplacement des stations GSM/GPRS par des nodes. Elle est rependu en Europe et en Amérique sous différent nom ; UMTS, ITM 2000, etc....et utilise une norme le WCDMA compatible avec le CDMA. ............................................................................. ;;;

A travers l'étude comparative des BTS GSM et des BTS CDMA, il ressort qu' un opérateur GSM peut évoluer vers un réseau CDMA mobile et ainsi élargir la quantité et la qualité des services offerts, en développant des passerelles lui permettant de greffer les équipements BTS CDMA sur les BTS GSM; de même un opérateur CDMA semi mobile peut facilement évoluer vers un réseau CDMA mobile vu du côté de l'accès car il possède déjà des BTS CDMA. Toutefois il devra reconsidérer son coeur de réseau en lui dotant des entités capables d'assurer une mobilité totale. Cette analyse suggère des possibilités de convergence entre les différents réseaux radio mobiles. La convergence des réseaux est aujourd'hui l'une des solutions efficaces au développement des réseaux multi services. Ce mémoire à travers le thème qui y est développé est seulement une première base sur l'étude de la convergence des réseaux, sujet très vaste et nécessitent des analyses plus approfondies.

http://www.microsoft.com/france/chezvous/accessoires/ensembles/wirelessopticaldesktopbt/default.asp.