à‰tude et mise en place d'un réseau GSM dans une entité académique

REPUBLIQUE DEMOCRATIQUE DU CONGO

ENSEIGNEMENT SUPERIEUR,UNIVERSITAIRE ET RECHERCHE
SCIENTIFIQUE

« E.S.U.R.S »
UNIVERSITE ADVENTISTE DE LUKANGA
« UNILUK »
B.P 180 BUTEMBO, NORD-KIVU
http://www.uniluk.net

ETUDE ET MISE EN PLACE D'UN RESEAU GSM DANS UNE ENTITE ACADEMIQUE

FACULTE DES SCIENCES ECONOMIQUES ET DE GESTION

Par :

ELIAS SEMAJERI Ladislas

Mémoire présenté et défendu en vue de l'obtention du grade de Licencié en sciences Economiques et de Gestion informatique.

Option : Gestion informatique

Orientation : Réseaux informatiques

Directeur : Osée MUHINDO MASIVI, Professeur Associé

ANNEE ACADEMIQUE: 2015 - 2016

i

ii

EPIGRAPHE

« Nous ne pouvons pas prédire où nous conduira la Révolution Informatique. Tout ce que nous savons avec certitude, c'est que, quand on y sera enfin, on n'aura pas assez

de RAM. »

Dave Barry

DEDICACE

A vous mes parents, pour votre soutien;
A toute ma Famille ;
A tous ceux qui m'ont soutenu dans mes études ;
A tous ceux qui m'aiment ;
A mes chers collègues.

iii

= Elias Semajeri Ladislas =

iv

REMERCIEMENTS

Après des années de dur labeur, nous sommes arrivés au terme de nos attentes et nous avons produit le travail que voici et qui a connu l'assistance de plus d'une personne.

Nous tenons à remercier sincèrement l'Eternel DIEU tout puissant pour nous avoir prêté vie durant tout le cycle jusqu'à la réalisation de ce travail.

Nos remerciements à toutes les autorités administratives ainsi que le corps professoral de l'Université Adventiste de Lukanga, pour leur encadrement tant moral, intellectuel que spirituel.

S'il y a une personne à qui je dois beaucoup, c'est bien au Professeur Osée MASIVI, le Directeur de mon travail. Et plus qu'un directeur de mémoire, il a été un soutien tout au long de mon parcours ici à l'UNILUK. Malgré ses multiples occupations, il a toujours su être présent quand il le fallait et me soutenir quand j'en avais besoin. Nous remercions aussi nos chers parents KULE Damien et BORA Esperance pour l'assistance et le soutien nous accordé financièrement, spirituellement et moralement.

Nous remercions, d'une manière particulière, la famille SEMAJERI pour son sacrifice, amour et soutien de nos études depuis notre bas âge jusque maintenant ; qu'ils trouvent ici le fruit de leur dévouement inestimable. Sans oublier les frères, soeurs, oncles, tantes, grand-mères, fils, filles, etc.

Aux camarades étudiants, les membres du groupe GACI, compagnons de lutte, nous disons également merci pour les moments de joie et de compréhension mutuelle dont nous avons été bénéficiaires ;

Enfin que toute personne ayant marquée de son empreinte ce travail, trouve ici l'expression de notre profonde gratitude.

Elias Semajeri Ladislas

v

RESUME

Le principal objectif de notre travail était de mettre en place un réseau GSM propriétaire dans une entité académique enfin de faciliter la communication aux seins de cette dernière. Ce système, permet aux utilisateurs d'une part de passer les appels et en recevoir, d'émettre des SMS et cela avec le système de mobilité qu'offre le réseau GSM.

Notre travail de recherche répond à la question de savoir si on peut relever le défi lié à la communication dans les entités académiques en mettant en place un réseau cellulaire de communication en assurant à cette dernière la communication avec mobilité des utilisateurs à moindre cout. Comme réponse à cette préoccupation, nous avons fait recours à la méthode de Modélisation avec le langage UML, au prototypage et à l'expérimentation.

vi

ABSTRACT

Main goal of our work was to set up a network GSM owner in an academic entity finally to facilitate the communication with the centres of the latter. This system, makes it possible to the users on the one hand to pass the calls and to receive some, to emit SMS and that with the system of mobility which network GSM offers.

Our research task answers the question of knowing if one can take up the challenge related to the communication in the academic entities by setting up a cellular network of communication by ensuring the latter the communication with mobility of the users at lower cost. Like response to this concern, we made recourse to the method of Modeling with language UML, to prototyping and the experimentation.

vii

SIGLES ET ABREVIATIONS

ADSL : Asymmetric digital subscriber line

AUC : Authentification Center

BER : Bit Error Rate

BG : border Gateway

BSC : Base Station Controller

BTS : Base Transceiver Station

CATV : Cable Television

DECT : Digital Enhanced Cordless Telecommunications

EDGE : Enhanced Data Rates for GSM Evolution

ETSI : European Telecommunication Standards Institute

ETSI : European Telecommunications Standards Institute

FTP : File Transfert Protocole

GGSN : Gateway GPRS Support Node

GPRS : Global Packet Radio Service

GSM : Global System for Mobile communication

HLR : Home Location Register

IMEI : International Mobile Equipment Identity

IMSI : International Mobile Subscriber Identity

KBPS : kilobit Par Seconde

MAN : Metropolitan Area Network

MHz : MegaHertz

MMS : Multimedia Messaging Service

MSC : Mobile Switching Centre

MSISDN : Mobile Station ISDN Number

viii

OsmoSDR : Osmo Software Defined radio

PAPR : Peak to Average Power Ratio

QAM : Quadrature Amplitude Modulation

RTC : Réseau téléphonique commuté

SGSN : Service GPRS Support Node

SMS : Short Message Service

TMSI : Temporary Mobile Subscriber Identity

TV : Television

UML : Unified Modeling Language

UMTS : Universal Mobile Telecommunications System

VLR : Visitor Location Register

VoIp : Voice over Internet

ix

LISTE DES TABLEAUX

TABLEAU 1 : CAS D'UTILISATION IDENTIFICATION UTILISATEUR 24

TABLEAU 2 : CAS D'UTILISATION GESTION DES COMMUNICATIONS 24

TABLEAU 3 : CAS D'UTILISATION GESTION DES APPELS 24

TABLEAU 3 : CAS D'UTILISATION GESTION DE LA MESSAGERIE 25

TABLEAU 4 : CAS D'UTILISATION ADMINISTRATION SYSTEME 25

x

LISTE DES FIGURE

Figure 1: Architecture d'un réseau Gsm 11

Figure 2: Architecture d'un réseau UMTS 12

Figure 3: Diagramme de contexte pour les acteurs du système 21

Figure 4: Diagramme de cas d'utilisation 23

Figure 5 : Diagramme de séquence : identification 27

Figure 6: Diagramme de séquence : gestion Communication 29

Figure 7: Diagramme de séquence : connexion au système 30

Figure 8: Diagramme d'activité : identification au système 31

Figure 9: Diagramme d'activité : connexion au système 32

Figure 10: Diagramme d'activité : passation appel 33

Figure 11: Diagramme d'activité : envoi SMS 34

Figure 12: Diagramme d'état transition de l'objet utilisateur 35

Figure 13: Diagramme d'état transition de l'objet appel 36

Figure 14: Diagramme d'état transition de l'objet SMS 37

Figure 15: Diagramme de classe 38

Figure 16: commande d'installation du BTS 41

Figure 17: Script pour lancer l'installation du YateBTS 41

Figure 18: Valeur de configuration dans YateBTS 42

Figure 19: fichier ybts.sh 42

Figure 20: interface graphique de la BTS 43

Figure 21: Ajout d'un nouvel utilisateur 44

Figure 22: Contenu du fichier subscribers.conf 44

Figure 23: Script « utilisateur » pour ouvrir fichier d'ajout utilisateur. 44

Figure 24: Contenu du script « utilisateur » 45

Figure 25: nib.js fichier de configuration du Message de Bienvenu 46

Figure 26: Script pour ouvrir le fichier pour personnaliser Message de Bienvenu 46

xi

TABLE DES MATIERES

EPIGRAPHE II

DEDICACE III

REMERCIEMENTS IV

RESUME V

ABSTRACT VI

SIGLES ET ABREVIATIONS VII

LISTE DES TABLEAUX IX

LISTE DES FIGURE X

TABLE DES MATIERES XI

INTRODUCTION GENERALE 1

0.1. PROBLEMATIQUE 1

0.2. OBJECTIF 3

0.3. CHOIX ET INTERET DU SUJET 4

0.4. METHODES ET TECHNIQUES DE RECHERCHE 4

0.5. DELIMITATION DU SUJET 5

0.6. SUBDIVISION DU TRAVAIL 5

CHAPITRE PREMIER 7

REVUE DE LITTERATURE 7

I.1 LE GSM ET LA COMMUNICATION EN MILIEU ACADEMIQUE 7

I.2 LES DIFFERENTS MODELS DE LA COMMUNICATION MOBILE 8

I.2.1 LE GSM 8

FIGURE 1: ARCHITECTURE D'UN RESEAU GSM 11

I.2.2 LE GPRS. 11

I.2.3 L'UMTS. 11

I.3 QUELQUES MODELS DU RESEAU GSM 13

I.3.1 Gsm-Rail. 13

I.3.2 Simulation et Optimisation D'un Réseau GSM en utilisant la Technologie OFDM. 13

I.3.3 Conception et simulation d'un réseau GSM pour la couverture continentale. 13

CHAPITRE DEUXIEME 14

METHODOLOGIE ET OUTILS DE TRAVAIL 14

II.1. LA MODELISATION 15

II.1.1. Du point de vue fonctionnel. 16

II.1.2. Du point de vue statique. 16

II.1.3. Du point de vue dynamique. 16

II.2. LE PROTOTYPAGE 16

II.4. L'EXPERIMENTATION 17

II.5 OUTILS DE TRAVAIL 17

xii

TROISIEME CHAPITRE 19

CONCEPTION DE LA SOLUTION 19

III.1. CAHIER DE CHARGES 19

III.1.1. Besoins fonctionnels du système. 19

III.1.2. Les exigences spécifiques du système. 19

III.1.1. Besoins non fonctionnels du système. 20

III.2. MODELISATION DES DONNEES ET DES TRAITEMENTS 20

III.2.1. Identification des acteurs du système et leurs rôles. 20

III.2.2. Règle de gestion de traitement. 21

III.2. LES BESOINS DES UTILISATEURS 22

III.2.1. Le diagramme de cas d'utilisation. 22

TABLEAU 1 : CAS D'UTILISATION IDENTIFICATION UTILISATEUR 24

TABLEAU 2 : CAS D'UTILISATION GESTION DES COMMUNICATIONS 24

TABLEAU 3 : CAS D'UTILISATION GESTION DES APPELS 24

TABLEAU 3 : CAS D'UTILISATION GESTION DE LA MESSAGERIE 25

TABLEAU 4 : CAS D'UTILISATION ADMINISTRATION SYSTEME 25

III.3 VUE DES PROCESSUS 26

III.3.1 Diagramme de séquence. 26

III.3.2 Diagramme d'activité. 30

III.3.2. Diagramme d'Etat-transition. 35

III.4. Vue logique 38

III.4.1. Le diagramme de classes. 38

CHAPITRE QUATRIEME 39

PRESENTATION DES RESULTATS 39

IV.2 ENVIRONNEMENT DE TRAVAIL 39

IV.2.1 Environnement matériel 39

IV.2.2 Environnement logiciel. 39

IV.3.3 Choix du langage. 40

IV.2.4 Choix de la technologie de sécurité. 40

IV.3. CONFIGURATION DU SYSTEME 40

IV.3.1 Schémas des Configurations Principales 40

IV.3.1.1 Installation de la BTS 40

V.3.1.2 Configuration de la BTS. 41

IV.3.1.3 Ajout d'un nouvel utilisateur au système 43

45

IV.4. PRESENTATION ET DISCUSSION DES RESULTATS 46

IV.4.1. Résultats Obtenus. 46

IV.4.2. Commentaires et Difficultés Rencontrées. 47

CONCLUSION GENERALE 48

50

BIBLIOGRAPHIE 50

COHENDET. (S.D.). LES GRANDES LIGNES DE LA DECOUVERTE. 50

xiii

1

INTRODUCTION GENERALE

0.1. Problématique

Depuis la nuit de temps, l'homme cherche à se perfectionner en utilisant différents moyens, cherche à collaborer avec son entourage, ses collègues du travail, ses amis passant par plusieurs moyens de communication entre autre les téléphones mobiles, les réseaux sociaux, les lettres.

En effet, avec la nouvelle technologie de l'information et de la communication, Germain (2013) a démontré que dans 5 ans à venir, les téléphones seront plus utilisés que tout autre moyen de communication de part et d'autre la vitesse de l'expansion de la téléphonie. Cette technologie marque un tournant dans le monde de la communication en permettant de transmettre de la voix sur un réseau numérique et sur Internet à un moindre coût.

L'avènement des nouvelles technologies de l'information et de la communication a permis des évolutions fulgurantes ces dernières années dans les réseaux de télécommunication et de partage des informations surtout dans les milieux académiques. 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

2 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 (Dzali, 2008).

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 convergence vers une nouvelle plateforme 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 (Wired 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 (Metropolitan Area Network), on entre dans le domaine qui est réservé à la boucle local sans fil (Wireless Local Loop), une technologie qui a subi 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 : pour Malino (2005), 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.

Aujourd'hui, La mise en place d'un réseau GSM (en mode circuit) va permettre à un opérateur de proposer des services de type « Voix » à ses clients en donnant accès à la mobilité tout en conservant un interfaçage avec le réseau fixe RTC existant (Tonye, 2011)

Ce phénomène prend surtout de l'ampleur dans les milieux académiques.

3 Malheureusement, dans ces environs, les moyens financiers ne n'en suivent toujours pas (Kamsele, 2016). De ce fait, un réseau GSM propriétaire adapté à l'environnement serait d'un grand atout.

La communication dans les milieux académiques est d'une grande importance par le fait que ça permet d'échanger les actualités scientifiques, La communication ici est à la fois contenu et relation, communion et partage. Une règle, un code, qui appellent désormais à plus de considération. Mais ces fonctions de la communication dans ces derniers ne sont pas faciles vu le prix exorbitant du réseau de communication.

Et pourtant, il y a lieu de modéliser avec le concourt de l'informatique la mise en place en place d'un réseau Gsm propriétaire au moindre cout offrant des services de mobilité sans trop de raccordement comme la VoIp.

De ce fait, nous nous posons les questions suivantes :

1. Quelles sont les exigences d'un GSM propriétaire en milieu académique ?

2. En considérant la place que occupe la communication dans ce siècle, quel model convient-il pour mettre en place un réseau Gsm permettant de remplir ces exigences?

3. Des matériels disponibles, quels autres moyens logiciels faut-il ajouter e dans quelle

configuration?

0.2. Objectif

Ce travail vise à contribuer au développement de la communication dans des milieux

académiques.

D'une manière spécifique, notre travail poursuit comme objectifs :

Déterminer les exigences d'un GSM propriétaire en milieu académique

Mettre en place un modèle pour le réseau GSM propriétaire pour aider à la fonction de La

communication qui est à la fois contenu et relation, communion et partage.

D'une manière plus pratique, nous soyons à mesure de mettre en place un réseau cellulaire

permettant aux différents acteurs d'une entité académique de communiquer à un cout pas trop

4

cher. Nous allons aider les utilisateurs à communique des actualités scientifiques et leur profiter d'autre avantage liés à un réseau cellulaire

0.3. Choix et Intérêt du Sujet

Au moment où le monde entier connait un essor considérable sur les nouvelles technologies de l'information et de la communication, l'institution de l'enseignement supérieur sont appelées à retrouver leurs places dans cet essor afin de jouer le rôle d'élément moteur du progrès social, économique et politique, c'est ainsi que le choix de ce thème est justifié par le rôle essentiel que joue la communication dans la réussite des institutions

L'intérêt pour nous est d'appliquer les notions théoriques apprises durant le parcours académiques en mettant en place un réseau GSM propriétaire pouvant aider les entités académiques à relever les défis de la communication au sein de ces dernières.

0.4. Méthodes et techniques de Recherche

Mme Cohendet dans son livre « les grandes lignes de la découverte » définit la méthode comme un instrument devant permettre à l'esprit de s'épanouir ; l'expression de s'éclaircir. L'utilisation d'une bonne méthode a pour objectif de mettre en valeur la qualité de la réflexion Ainsi, afin de mieux élaborer notre travail, nous avons fait recours aux méthodes suivantes :

? Méthode structuro-fonctionnelle : cette méthode est basée sur la notion de structure et des fonctions. Son utilisation s'avérait utile juste pour nous permettre de connaître la structure et le bon fonctionnement de l'institution académiques et les exigences du système à concevoir.

? La modélisation qui nous aidera à modélisé la nouvelle solution du GSM propriétaire

? Technique documentaire : Elle va nous permettre de parcourir un certain nombre d'ouvrages scientifiques et techniques se rapportant au réseau GSM, mais également à l'Internet, qui à l'heure actuelle constitue la référence incontournable de recherches.

? Le prototypage qui nous permettra à réaliser le premier exemplaire du modèle

Comme outil de modélisation, nous avons utilisé Entreprise Architect pour la représentation de la réalité en vue de nous focaliser sur les caractères qui nous serons utiles sur notre problème. Et

5

pour mener notre analyse, concevoir jusqu'à réaliser notre réseau GSM propriétaire, nous avons

utilisé le langage UML (Unified Modeling Language) suivant les trois de vue classiques de

modélisation : fonctionnel, statique et classique.

? La simulation : une technique qui nous a facilité la production artificielle et aussi réaliste que

possible des processus complexes à des fins scientifiques.

0.5. Délimitation du Sujet

Il est affirmé qu'un travail scientifique, pour être bien précis, doit être délimité. Raison pour

laquelle, nous n'allons pas aborder toutes les questions liées au réseau Gsm car elles apparaissent une

matière très complexe. Ainsi, nous avons pensé limiter notre étude en mettant en place un réseau

Gsm dans une entité académique supérieur.

0.6. Subdivision du travail

Outre l'introduction et la conclusion. Ce travail comprend quatre chapitres:

- Au premier chapitre, nous allons donner une revue de littérature du réseau Gsm;

Dans cette partie nous avons présenté et démontré les concepts clés liés à notre travail, mais

aussi les recherches antérieurs déjà réalisées dans ce domaine

- Au second chapitre, nous allons présenter la méthodologie à utiliser au cours de notre

recherche ;

Dans la méthodologie nous avions présenté les méthodes et outils que nous avons utilisés

pour atteindre nos objectifs.

- Au troisième chapitre, nous procéder à la modélisation et conception de la solution ;

Dans cette partie, nous avons présenté le résultat obtenu de notre recherche

- En fin la présentation des résultats sera notre dernier chapitre

C'est dans cette partie que nous avons fait le test de notre réseau GSM et présenter les

résultats que nous avions obtenus après le test.

6

7

CHAPITRE PREMIER

REVUE DE LITTERATURE

Dans ce chapitre, nous essayons de comprendre à quoi consiste la communication téléphonique mobile, les différentes technologies de la technologie mobile. Nous souhaitons passer en revue les théories, les méthodes et les résultats obtenus par d'autres auteurs au cours de leurs investigations sur la téléphonie mobile, et enfin nous essayerons de voir comment on peut adapter cette technologie dans une entité académique.

I.1 LE GSM ET LA COMMUNICATION EN MILIEU ACADEMIQUE

En janvier 2005, Wulf (2002) a désigné par réseau GSM, un réseau téléphonique qui permet l'utilisation simultanée de millions de téléphones sans fil, immobiles ou en mouvement, y compris lors de déplacements à grande vitesse et sur une grande distance.

Pour atteindre cet objectif, toutes les technologies d'accès radio doivent résoudre un même problème : répartir aussi efficacement que possible, un spectre hertzien unique entre de très nombreux utilisateurs. Pour cela, diverses techniques de multiplexage sont utilisées pour la cohabitation et la séparation des utilisateurs et des cellules radio : le multiplexage temporel, le multiplexage en fréquence et le multiplexage par codes, ou le plus souvent une combinaison de ces techniques.

Un réseau de téléphonie mobile a une structure « cellulaire » (TONYE, 2011) qui permet de réutiliser de nombreuses fois les mêmes fréquences ; il permet aussi à ses utilisateurs en mouvement de changer de cellule (handover) sans coupure des communications en cours. Dans un même pays, aux heures d'affluence, plusieurs centaines de milliers, voire plusieurs millions d'appareils sont en service avec (dans le cas du GSM) seulement 500 canaux disponibles.

En fait, la communication dans les groupements humains ne va pas de soi. Et, pour tenter d'y voir plus clair, il n'est pas inutile de s'éloigner un temps des théories communicationnelles et de se

8

pencher sur l'analyse de son fonctionnement au quotidien au sein d'une organisation surtout dans une entité académique.

Le domaine de la communication dans des établissements académiques est pour le moins vaste comme l'indique, par exemple, la Critique de la communication de Sfez (1988), qui tente de démonter les mécanismes de la représentation et de l'expression, notions auxquelles réfère la communication selon cet auteur, qui la pose comme l'épistémè de l'époque.

I.2 LES DIFFERENTS MODELS DE LA COMMUNICATION MOBILE

Il existe différents types de réseaux mobiles que l'on peut capter selon l'endroit où nous nous trouvons. Selon le type de réseau, déterminé par le type d'antenne à laquelle on est connecté et selon le type de terminal que l'on utilise, la connexion permettra un accès plus ou moins riche, allant de la téléphonie vocale au traitement de données à plus ou moins haut débit ( (Ftelcoms, 2005).

I.2.1 LE GSM

Le Gsm est largement utilisé à travers le monde et est devenu peu à peu la référence pour la téléphonie cellulaire digitale à travers le monde. Il est passé par un long processus de normalisation géré par l'ETSI European Telecommunication Standards Institute pour arriver aujourd'hui à une certaine maturité. Ses limitations commencent à se faire sentir.

Ses performances en téléphonie sont tout à fait satisfaisantes. Par contre en termes de transfert de données, en comparaison avec les réseaux, il reste beaucoup de chemin à parcourir. Les deux défauts principaux sont les suivants :

y' Les débits sont limités à 14,4 kbps (voire 9,6kbps dans la plupart des réseaux opérationnels). y' La transmission de données exige l'établissement d'une connexion et la réservation de ressources qui sont en général loin d'être utilisées pleinement tout au long de la

connexion.

De par son coté (Martin De Wulf, 2005) a attribué à chaque application (radio, télévision, téléphones, etc.) des groupes de fréquences qui varient selon les continents, voire parfois de pays à

9 pays. En Europe, la téléphonie mobile GSM a reçu (de l'organisme CEPT) deux groupes de fréquences : autour de 900 MHz et autour de 1800 mégahertz (MHz).

Il a d'abord fallu scinder chacun de ces groupes en deux : une bande de fréquences pour envoyer les signaux de l'antenne-relais vers les téléphones mobiles, l'autre pour les émissions des téléphones vers le réseau. L'une donc pour être appelé et entendre, l'autre pour appeler et parler. Fréquences historiques affectées aux premiers opérateurs GSM en France au début des années 2000 (depuis lors Bouygues Telecom et Free mobile ont reçu des bandes de fréquence supplémentaires) :

Émission (en MHz) Réception (en MHz)

Groupe 1 890-915 935-960

Groupe 2 1710-1785 1805-1880

Architecture du réseau GSM

L'architecture d'un réseau GSM est spécifiée dans la norme de l'ETSI (Tonye, 2005). Ceci permet interaction, nécessaire à l'itinérance, de plusieurs réseaux installés par des opérateurs différents mais aussi l'achat des différents composants d'un réseau auprès de différents fournisseurs. Plusieurs entités sont définies dans la norme. Ce qu'on entend par entité, c'est un équipement physique, doté d'une certaine intelligence, d'une capacité à traiter de l'information. Voici un cours descriptif fonctionnel de ces entités :

- BTS : Base Transceiver Station (Station de base) assure la réception des appels entrants et sortant des équipements mobiles.

- BSC : Base Station Controller (Contrôleur station de base) assure le contrôle des stations de bases.

- MSC : Mobile Switching Centre (Centre de commutation de mobile) assure la commutation dans le réseau.

10

- HLR : Home Location Register (Enregistrement de localisation normale). Base de données assurant le stockage des informations sur l'identité et la localisation des

abonnées.

- AUC : Authentification Center (centre d'authentification). Assure l'authentification des terminaux du réseau

- VLR : Visitor Location Register (Enregistrement de localisation pour visiteur). Base de données assurant le stockage des informations sur l'identité et la localisation des

visiteurs du réseau.

Enfin, il sera utile de savoir qu'un mobile a plusieurs identifiants pour communiquer avec tous ces éléments du réseau Gsm:

y' IMSI (International Mobile Subscriber Identity) Cet identifiant est celui d'un abonnement, il est stocké dans la carte SIM du mobile. Il est transmis aussi rarement que possible sur la voie radio pour préserver l'anonymat de l'utilisateur

y' TMSI (Temporary Mobile Subscriber Identity) Cet identifiant est utilisé sur la voie radio autant que possible en lieu et place de l'IMSI pour compliquer la tâche d'éventuelles écoutes indiscrètes. Il est déni au début de l'interaction du mobile avec le réseau et régulièrement mis à jour pour compliquer toute tentative de repérage de l'utilisateur.

y' IMEI (International Mobile Equipment Identity) Cet identifiant est celui de l'appareil (sans carte SIM). Il est peu utilisé à l'heure actuelle mais devrait permettre d'interdire l'accès au réseau à du matériel volé ou fonctionnant mal.

y' MSISDN (Mobile Station ISDN Number) Cet identifiant est le numéro de téléphone correspondant à l'abonnement. Une table de correspondance IMSI/MSISDN est stockée dans le HLR et le MSISDN n'est jamais transmis sur la voie radio.

11

Figure 1: Architecture d'un réseau Gsm

(Source : https://fr.wikipedia.org/wiki/Réseau-de-téléphonie-mobile)

I.2.2 LE GPRS.

Ewoussa définit dans son article « comprendre le réseau mobile »Un réseau GPRS est en premier lieu un réseau IP. Le réseau est donc constitué de routeurs IP. L'introduction de la mobilité nécessite par ailleurs la précision de deux nouvelles entités :

· Le noeud de service -- le SGSN.

· Le noeud de passerelle -- le GGSN.

Une troisième entité -- le BG joue un rôle supplémentaire de sécurité.

Le réseau GPRS vient ajouter un certain nombre de « modules » sur le réseau

GSM sans changer le réseau existant. Ainsi sont conservés l'ensemble des modules de l'architecture GSM, nous verrons par ailleurs que certains modules GSM seront utilisés pour le fonctionnement du réseau GPRS.

Le même auteur spécifie de son point de vue que le GPRS peut finalement être vu comme un réseau de données à part entière qui dispose d'un accès radio tout en réutilisant une partie du réseau GSM. Les débits prévus permettent d'envisager des applications comme la consultation de sites Internet ou le transfert de fichiers en mode FTP (File Transfert Protocole).

I.2.3 L'UMTS.

En parlant du UMTS, (Kourba, 2010) démontre que le réseau UMTS vient se combiner aux réseaux déjà existants. Les réseaux existant GSM et GPRS apportent des fonctionnalistes respectives de Voix et de données ; le réseau UMTS apporte ensuite les fonctionnalités Multimédia.

12

II 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) repartis de manière massive sur un territoire national).

? La difficulté à définir avec précision l'architecture d'un futur réseau UMTS dans la mesure le 3GPP et I'UMTS Forum travaillent encore aujourd'hui à la définition des normes et des spécifications techniques.

Figure 2: Architecture d'un réseau UMTS

(Source : https://fr.wikipedia.org/wiki/Réseau-de-téléphonie-mobile)

En examinant la figure ci-dessus, on se rend compte que le GPRS et le UMTS ce ne sont que des fonctionnalités qui s'ajoute au réseau initiale qui est le GSM

13

I.3 QUELQUES MODELS DU RESEAU GSM

Nul sans doute n'ignore le progrès de la technologie dans ce siècle dit de l'informatique, avec plusieurs innovations constatées dans tous les domaines spécialement celui de la communication. Cela étant dit, plusieurs projets Gsm se sont développés pour encourager cette pratique. Analysons quelques exemples et voyons leur méthode de fonctionnement.

I.3.1 Gsm-Rail.

Système numérique moderne mise ne place par la société Synerail en 2011, le GSM-Rail est un réseau de télécommunications privé, dédié aux besoins des professionnels du transport ferroviaire, qui remplace le système analogique Radio Sol-Train devenu obsolète.

Il permet de constituer un réseau européen avec un unique système de communication, compatible et harmonisé entre les réseaux ferrés, en remplacement des 35 systèmes radio nationaux existants. Le GSM-Rail permet également, outre la voix, le transfert de données, la gestion des appels par priorité, et la possibilité de communiquer en mode conférence, c'est-à-dire pour un agent de circulation ou un régulateur de contacter tout un groupe de trains.

Il a pu constituer l'utilisation des antennes BTS raillé autour de chaque train concerné.

I.3.2 Simulation et Optimisation D'un Réseau GSM en utilisant la Technologie OFDM.

Dans son travail (khouni, 2011), a développé une chaîne de transmission OFDM à base de clipping pour le GSM permettant ainsi la réduction du PAPR (Peak to Average Power Ratio) assez élevé d'un signal OFDM, utilisant la modulation numérique QAM(Quadrature Amplitude Modulation), dans le but de préserver puis d'améliorer les performances de la chaîne de transmission tel que le BER (Bit Error Rate) dans un réseau cellulaire.

I.3.3 Conception et simulation d'un réseau GSM pour la couverture continentale.

En 2010 King, pensaient mettre en place un réseau GSM pour couvrir un continent par un réseau GSM unique qui fonctionnera en VOIP passant par l'OsmoSDR comme antenne d'oscillation et gardant la structure cellulaire. Les tests ont été test dans des iles Wallis et Futuna. Les débuts de négociation pour la mise en place d'un projet de téléphonie mobile datent de 2003.Le projet a

14 commencé par une simulation continentale qui a permis de bien tenir compte de tous les engins pour couvrir un continent et sa concrétisation se faire avec le temps une fois le moyen disponible.

Tenant compte des exemples ci-haut, nous pouvons dire tout en tenant compte du boom de la téléphonie dans ce siècle que de nombreuses recherches ont été déjà lancé pour développer de réseau GSM privé tout en gardant la structure de mobilité.

Cependant, nous n'avons que des recherches jusque-là dans des domaines des opérateurs téléphoniques, des entreprises commerciales à des personnes particulières précises et particulières. Ce qui nous amené à dire que nous n'avons pas encore un réseau GSM qui pourrait être pris dans une entité académique pour résoudre notre problème, toutes fois nous essayerons de mettre en place un réseau GSM dans une entité académique en République démocratique du Congo tout en ignorant pas que cette dernière est l'outil du progrès social et en faire un modèle exemple.

CHAPITRE DEUXIEME

METHODOLOGIE ET OUTILS DE TRAVAIL

Ce chapitre est consacré à la présentation des méthodologies et outils du travail que nous avions utilisé pour atteindre nos objectifs. Notre objectif principal est mettre en place un réseau GSM. Pour y arriver, il nous faut combiner quelques approches méthodologiques de la recherche scientifique en informatique. Etant donné que le fondement d'une méthode c'est l'objet de la science dans la quelle l'on fait sa recherche. Pour notre cas en science informatique, tout au long de la

15 présentation de nos méthodologies et outils du travail, nos regards resteront plus braqués sur la modélisation, le prototypage, l'expérimentation et la simulation.

II.1. LA MODELISATION

Dans la conception d'un système d'information, la modélisation des données est l'analyse et la conception de l'information contenue dans le système. Il s'agit essentiellement d'identifier les entités logiques et les dépendances logiques entre ces entités. La modélisation des données est une représentation abstraite, dans le sens où les valeurs des données individuelles observées sont ignorées au profit de la structure, des relations, des noms et des formats des données pertinentes, même si une liste de valeurs valides est souvent enregistrée.

Le modèle de données ne doit pas seulement définir la structure de données, mais aussi ce que les données veulent vraiment signifier (sémantique). Ainsi, les techniques de modélisation sur lesquels nous nous limiterons dans ce travail font parties de la méthodologie UML (Unified Modeling Language, «langage de modélisation unifié») normalisé par l'Object Management Group « OMG » en 1997 et qui permet notamment de concevoir un système d'information d'une façon standardisée et méthodique.

Le Système d'Information (noté SI) représente l'ensemble des éléments participant à la gestion, au traitement, au transport et à la diffusion de l'information au sein de l'organisation. La conception d'un système d'information n'est pas évidente car il faut réfléchir à l'ensemble de l'organisation que l'on doit mettre en place. La phase de conception nécessite des méthodes permettant de mettre en place un modèle sur lequel on va s'appuyer (PILLOU, 2006).

Comme nous l'avons dit tantôt, pour mener à bien notre analyse, concevoir jusqu'à réaliser notre réseau, nous utiliserons la méthodologie UML (Unified Modeling Language, «langage de modélisation unifié») suivant ses trois points de vue classiques de modélisation : fonctionnel, statique et dynamique. Ainsi nous insisterons pour chacun sur le ou les diagrammes UML prépondérants qu'il comporte et qui lui permet de se focaliser sur un aspect particulier du développement ( Roques, 2006).

16

II.1.1. Du point de vue fonctionnel.

Ce point de vue va nous permettre d'illustrer les cas d'utilisation et les acteurs qui interviennent ou qui interagissent avec eux. Dans cette optique, il ya le diagramme de cas d'utilisation, le premier modèle UML de haut niveau reliant les acteurs et les cas d'utilisation et le diagramme de séquence ou le diagramme d'activité qui précisera le point de vue fonctionnel en détaillant les différentes façons dont les acteurs peuvent utiliser le système.

II.1.2. Du point de vue statique.

Ce point de vue va nous permettre de donner la représentation statique du système à développer. Cette représentation sera centrée sur les concepts de classe et d'association. Dans cet important point de vue, nous allons produire le diagramme de classes. Le diagramme de classes sera le point central dans notre développement orienté objet. En analyse, il a pour objectif de décrire la structure des entités manipulées par les utilisateurs. En conception, le diagramme de classes représentera la structure de notre code orienté objet ou, à un niveau de détail plus important, les modules du langage de développement. Le diagramme de classes mettra en oeuvre des classes, contenant des attributs et des opérations, et reliées par des associations ou des généralisations.

II.1.3. Du point de vue dynamique.

Ce point de vue va nous permettre d'illustrer pas à pas la vue dynamique par les diagrammes UML lié à ce point de vue. En commençant par identifier les acteurs et les cas d'utilisation, nous dessinerons tout d'abord un diagramme de séquence « système ». Puis, nous réaliserons un diagramme de communication particulier (que nous appellerons diagramme de contexte dynamique) afin de répertorier tous les messages que les acteurs peuvent envoyer au système et recevoir. Après ce travail préliminaire, nous nous embarquerons dans une description en profondeur de la dynamique souhaitée du système.

II.2. LE PROTOTYPAGE

Cette phase consistera à donner un prototype de notre modèle c'est-à-dire un exemple réduit d'un système, partiellement réalisé et fonctionnel, pas robuste et lent, destiné à montrer ce que

17 nous comptons mettre à la disposition des entités académiques. A plus dans cette phase, nous ciblerons les problèmes que les utilisateurs du Système de Contrôle Interne rencontrent. Ainsi, le prototypage servira de véhiculer l'expérimentation, et sa construction fournira un nouvel aperçu sur le modèle prototypé.

II.4. L'EXPERIMENTATION

L'expérimentation nous permettra de tester notre modèle et d'observer les effets. Ainsi, nous soumettrons le système que nous allons réaliser à une expérimentation c'est-à-dire à un ensemble des expériences et des opérations destinées à étudier et à tester notre système. Notre expérimentation sera conduite sous les conditions contrôlées c'est-à-dire en laboratoire.

L'efficacité ou la performance de notre réseau sera liée à l'espace ou ressource mémoire (complexité spatiale

II.5 OUTILS DE TRAVAIL

Pour arriver à atteindre les objectifs de ce travail, nous avons à travailler avec plusieurs outils pour arriver à notre fin dont :

Raspberry : ce mini-ordinateur puissant nous aidera pour installation de la BTS open source que nous utiliserons pour la réception des appels entrants et sortants

USRP : un SDR (Software defined Radio) nous aidera pour amplifier les signaux au signal recevable par les téléphones portables par les fréquences acceptables.

Deux téléphones portables : ces derniers nous aiderons pour faire le test

Le Shell : un langage de programmation orienté réseau qui nous aidera à bien programmer les identifiants des appelants

Le navigateur Mozilla : ce dernier nous aidera à assumer le lancement de notre BTS

Le Gnu radio : comme le signal de radio ne peut être directement transmis de USPR vers le mobile, ce dernier nous aidera à bien aligner la fréquence acceptable pour les mobiles après conversion

18

19

TROISIEME CHAPITRE

CONCEPTION DE LA SOLUTION

Ce chapitre est le chapitre moteur de notre travail de recherche. Nous y appliquons la modélisation du nouveau système selon la méthodologie prônée. L'objectif de ce chapitre est de nous permettre d'anticiper les résultats du de la mise en place de notre réseau GSM propriétaire.

III.1. Cahier de charges

Dans cette partie, nous allons décrire les différentes tâches que devrait faire notre système final. Cette partie nous a été très utile et capitale car elle nous a non seulement servie comme référence pour atteinte de nos objectifs.

III.1.1. Besoins fonctionnels du système.

Notre système doit fournir un réseau GSM dans une entité académique permettant de diminuer le cout exorbitant de la communication dans cette dernière. Dans cette partie, nous avons spécifié les différents besoins fonctionnels requis pour l'implémentation de la solution et les cas d'utilisations possibles du système final

III.1.2. Les exigences spécifiques du système.

Un utilisateur se connecte au système pour passer, recevoir les appels et envoi, réception des messages. Un utilisateur qui via le processus d'identification devient abonné qui possède un numéro lui permettant de passer, recevoir les appels et envoi, réception des messages.

Le système doit donner à l'utilisateur la capacité d'exécuter une tâche dans un bref temps, une disponibilité de 24h/7, un accès sécurisé, et utilisable sur plusieurs terminaux mobiles. D'une manière plus détaillée, notre système aura pour finalités de réaliser plusieurs tâches suivantes :

La gestion des utilisateurs, c'est-à-dire le système doit permettre l'identification des

utilisateurs

La gestion des appels entre autre assure la réception des appels entrants et sortants des équipements mobiles.

La gestion de la messagerie c'est-à-dire les messages entrants et sortants de terminaux mobile

20

La gestion de la mobilité des utilisateurs

III.1.3. Besoins non fonctionnels du système.

Ce sont des exigences qui ne concernent pas spécifiquement le comportement du système

mais plutôt identifient des contraintes internes et externes du système.

Les principaux besoins non fonctionnels de notre réseau GSM se résument dans les points suivants :

? Fiabilité : Analyse rapide des requêtes, disponibilités ;

? La sécurité : le système doit respecter la confidentialité des données ;

? Economie : Solution OpenSource, centralisation des services libres

? Evolutivité : nombre d'utilisateur presque illimité

III.2. Modélisation des données et des traitements

III.2.1. Identification des acteurs du système et leurs rôles.

Marc (2013) cité par Guylain A(2015), dit qu'un acteur est un utilisateur humain, un

dispositif matériel ou un système qui interagit directement avec le système étudié. Il représente un

rôle joué par une entité externe au système, donc peut être consulté ou modifié directement l'état du

système. Il émet ou reçoit des messages qui sont porteurs de données.

Nous distinguons les acteurs suivants dans notre réseau GSM propriétaire:

Administrateur : il gère tout le système, il identifie les utilisateurs, il gère les utilisateurs, et

assure la bonne marche du système

Utilisateur : il s'agit d'une catégorie des personnes ciblée par administrateur pour utiliser le

système entre autre les autorités académiques et les étudiants. Il peut passer et recevoir les

appels, envoyer ou recevoir les messages, consulter le carnet de correspondants

Ces différents acteurs sont présentés sur le diagramme de contexte statique. Ce diagramme montre le

nombre d'instances d'acteurs reliés au système à un moment donné

21

^{Diagramme de contexte Statique}

		^(Système)
		^Reseau GSM ^proprietaire
			^Administrateur
^Utilisateur

Figure 3: Diagramme de contexte pour les acteurs du système III.2.2. Règle de gestion de traitement.

Généralement une règle de gestion est un précepte de description global de locomotion de

l'organisation qui porte sur les données manoeuvres ou manipulées (Tadieu, 2000) . Les règles de

gestion suivantes nous permettent de préciser notre modèle de traitement :

A chaque début de l'année académique, on peut identifier 0 ou plusieurs utilisateurs

Un utilisateur doit s'identifier pour avoir accès total au système

Un utilisateur peut envoyer ou recevoir un ou plusieurs appels

Un utilisateur peut envoyer ou recevoir un ou plusieurs messages

L'administrateur peut ajouter ou supprimer un utilisateur

22

Un utilisateur possède un et un seul numéro d'identification

Un appel ou un message est émis ou reçu par un utilisateur authentifié

III.2. Les besoins des utilisateurs

Nous décrivons ici le contexte, les acteurs ou utilisateurs de notre réseau GSM propriétaire,

les fonctionnalités du réseau mais aussi les interactions entre ces acteurs et ces fonctionnalités. Ces

besoins peuvent être décrits par les diagrammes suivants:

III.2.1. Le diagramme de cas d'utilisation.

Ce diagramme nous a servi dans la modélisation des messages et interactions entre différents

intervenants (acteurs) et les systèmes.

^{Etudiant/Autorité}

^Academique

^{Emission appel}

^{Emission SMS}

^{Identification utilisateur}

^«include»

^«include»

^{Gestion Communication}

^{Administration systeme}

^{Système d'un reseau GSM proprietaire}

^{Gestion SMS}

^«include»

^uses

^«include»

^«extend»

^{Gestion des appels}

^«include»

^Connexion

^«include»

^{Reception SMS}

^{Reception appel}

^{Administrateur}

23

Figure 4: Diagramme de cas d'utilisation

24

III.2.1.1. Description textuelle des cas d'utilisation. Tableau 1 : Cas d'utilisation Identification Utilisateur

Titre : Identification des utilisateurs

Résumé : Un utilisateur veut s'abonner au réseau, il se présente chez

administrateur si il remplit toutes les conditions alors il sera ajouté au système

Acteur (s) : Etudiants, Autorités Académiques

But : Formaliser la gestion d'identification en recevant son IMEI ;

On lui attribue un IMSI/MSISDN unique

Pré-condition(s) : L'utilisateur se présente au niveau de la gestion du système réseau
Post-condition(s) : L'utilisateur est identifié et reçoit un numéro MSISDN

Tableau 2 : Cas d'utilisation Gestion des communications

Titre : Gestion des Communications

Résumé : Assurer la bonne marche de communication entre les différents abonnés

au réseau

Acteur (s) : Administrateur réseau

But : Permettre aux différents utilisateurs identifiés de communiquer

Pré-condition(s) : Les coordonnes des abonnés sont enregistrées

Post-condition(s) : La communication entre différents abonnés

Tableau 3 : Cas d'utilisation Gestion des appels

Titre : Gestion des appels

Résumé : Un utilisateur essai de passer un appel ou en attente de recevoir un

25

appel, il envoi sa requête au système qui vérifie si son correspondant est disponible et connecte l'appel, s'il attend à recevoir un appel, le système vérifie si il est déjà identifié.

Acteur (s) : Utilisateur du système (étudiant, autorités académiques)

But : Appel téléphonique entre plusieurs correspondants identifiés au système

Pré-condition(s) : Etre connecté au système

Post-condition(s) : Passation des appels téléphoniques entre correspondants

Tableau 3 : Cas d'utilisation Gestion de la Messagerie

Titre : Gestion SMS

Résumé : Un utilisateur veut envoyer un SMS ou en attente d'en recevoir un, il

Acteur (s) : Utilisateur du système (étudiant, autorités académiques)

But : La messagerie entre plusieurs correspondants identifiés au système

Pré-condition(s) : Etre connecté au système c'est-à-dire être déjà identifié au système

Post-condition(s) : Envoi et réception des SMS entre correspondants

Tableau 4 : Cas d'utilisation Administration système

Titre : Administration du réseau

Acteur (s) : Administrateur du réseau

But : Permettre la communication au sein du réseau en assurant:

- La passation et réception des appels

- L'émission et réception des SMS

- La bonne marche du système par des entretiens - Ajout des abonnés au système

26

- Suppression des certains abonnés au système

Pré-condition(s) : La disponibilité du système
Post-condition(s) : Administration du système

III.3 Vue des processus

En accord avec Roels cité par (Guylain, 2015) la vue des processus démontre :

? la décomposition du système en processus et actions ;

? les interactions entre les processus ;

? la synchronisation et la communication des activités parallèles.

La vue de processus s'appuie sur plusieurs diagrammes dont en voici quelques uns

III.3.1 Diagramme de séquence.

Le diagramme de séquence nous a permis à montrer les échanges entre les acteurs à travers le temps. Ces messages sont des informations échangées.

III.3.1.1. Séquence d'identification.

Dans ce diagramme nous présentons le scénario d'un nouvel utilisateur qui vient s'abonner à notre réseau

27

^utilisateur

^{Fournit identifiant(IMEI telephone)}

^Système

^{Enregistrement identifiant(IMEI telephone)}

^{Message de bienvenu sur le reseau(MSISDN)}

Figure 5 : Diagramme de séquence : identification

III.3.1.2. Séquence de gestion de communication.

Dans ce diagramme nous présentons le scénario d'un utilisateur voulant passer un appel, à la première seconde où il compose un numéro et appui sur la touche d'appel, le système doit vérifier si

28 l'utilisateur est bien inscrit dans la base locale, sinon alors tentative de connexion échoue, si oui alors il est autorisé à passer l'appel, on vérifie alors si son correspondant est aussi identifié au système, si c'est pas le cas alors impossible de connexion, si c'est le cas alors l'appel lui est transféré.

Même situation lorsqu'il s'agit d'envoyer un SMS, on vérifie d'abord l'identification de l'émetteur, si il est identifié on passe à identification du destinataire, si il est identifié alors le message lui sera transmis et une notification est envoyé à l'émetteur du message, si l'un des deux n'est pas identifié au système alors un message d'échec d'envoi est retourné à l'émetteur

29

^Appels

^{Verification IMSI()}

^{verification des identifiants du correspondant()}

^{validation appel()}

^{jointure appel}

^{par la BTS()}

^{vérification identifiants du correspondant()}

^{validation SMS()}

^{info d'envoi SMS()}

^SMS

^Système

^Utilisateur

^{1. tentative de connecxion()}

^{autorisation de connexion()}

^{2. passation appel()}

^{info appel()}

^{3. tentative d'envoi SMS()}

^{info SMS()}

^{transmission SMS()}

Figure 6: Diagramme de séquence : gestion Communication

III.3.1.3. Séquence de connexion.

Dans ce diagramme nous présentons le scénario utilisateur qui est déjà ou non abonné à notre réseau et tente alors de connecter son terminal au système

30

^Utilisateur

^{demande de connexion(IMSI)}

^{vérification(IMSI)}

^{message d'erreur ou confirmation(IMSI)}

^Système

Figure 7: Diagramme de séquence : connexion au système III.3.2 Diagramme d'activité.

Une activité définit un comportement décrit par un séquencement organisé d'unités dont les éléments simples sont les actions. Dans cette partie nous présentons les actions relatives à l'identification d'un utilisateur, à sa connexion au système, à la passation d'un appel, à l'émission d'un SMS.

31

III.3.2.1. Identification d'utilisateur.

Dans cette activité, nous présentons le diagramme qui décrit les différentes activités d'un nouvel utilisateur pour le cas d'inscription.

^{Bien fourni}

^{Mal fourni}

^Utilisateur

^Système

^{Administrateur}

^{depot identfiant}

^{vérification}

^Validation

^{Message de confirmation}

Figure 8: Diagramme d'activité : identification au système

III.3.2.2. Connexion d'utilisateur au système.

Dans cette activité, nous présentons le diagramme qui décrit les différentes activités d'un utilisateur déjà identifié qui veut se connecter au système.

32

^Utilisateur

^Système

^{identifiant valide}

^{identifiant invalide}

^{tentative de connexion au}

^reseau

^{Validation des parametres de connexion}

^{accès au réseau}

Figure 9: Diagramme d'activité : connexion au système III.3.2.3. Communication par appel.

Dans cette activité, nous présentons le diagramme qui décrit les différentes activités d'un utilisateur déjà identifié qui veut passer un appel.

33

^Utilisateur

^{Gestion Communication}

^Système

^{composition numéro}

^{Verificaton numéro}

^{Faux numéro}

^{Numéro incorrect}

^{Vrai Numéro}

^{Correspondant indisponible}

^{correspondant disponible}

^{indisponibilité du correspondant}

^{transmission appel}

Figure 10: Diagramme d'activité : passation appel III.3.2.4. Communication par SMS.

Dans cette activité, nous présentons le diagramme qui décrit les différentes activités d'un utilisateur déjà identifié qui veut passer envoyer un SMS.

34

^Utilisateur	^Système	^Gestion Communication

^{erreur d'envoi}

^{envoi SMS}

^{Faux numéro}

^{Verificaton numéro}

^{Vrai Numéro}

^{message envoyé}

^{correspondant disponible}

^{indisponibilité du correspondant}

^{rapport de livraison}

Figure 11: Diagramme d'activité : envoi SMS

35

III.3.2. Diagramme d'Etat-transition.

Ce diagramme nous a permis de décrire les différents états que passent les objets sur le système. C'est pourquoi pour besoin de concision, nous avons décrit les états pour les objets suivants :

a. Diagramme d'état-transition pour l'utilisateur

L'utilisateur de notre système (réseau) peut passer par deux états possible, soit il est connecté au réseau. En cherchant le réseau d'une façon manuelle, l'utilisateur est considéré non connecté, il est connecté qu'après avoir sélectionné le réseau et s'y connecte, là il peut passer, recevoir appel comme il peut envoyer ou recevoir des SMS

^{Non connecté}

^{tentative de connexion}

^{au réseau}

^{connexion impossible}

^{connexion réussi}

^{Connecté au réseau}

Figure 12: Diagramme d'état transition de l'objet utilisateur

b. Diagramme d'état-transition appel

36

Le processus de passation appel peut passer par trois états possibles, le correspondant peut ne pas être déjà identifié au système, il peut être en ligne ou il ne peut être en ligne.

^{Use Cae Mdel}

^{corréspondant non identifié}

^{corréspondant non} disponible ^{corréspondant disponible}

^{repondeur trasnmission appel}

^{appel d'un numéro}

Figure 13: Diagramme d'état transition de l'objet appel

c. Diagramme d'état-transition pour SMS

37

Le processus d'émission SMS peut passer par trois états possibles, le correspondant peut ne pas être déjà identifié au système, il peut être en ligne ou il ne peut être en ligne. Si le correspondant est en ligne alors SMS sera envoyé avec accusé de réception, si le correspondant n'est pas en ligne alors le message sera envoyé sans accusé de reception

^{envoi SMS}

^{echec d"envoi}

^{correspondant non identifié}

^{corréspondant non} disponible ^{corréspondant disponible}

^{message envoyé rapport de reception}

Figure 14: Diagramme d'état transition de l'objet SMS

^{class Class Model}

^{TInsscription}

- ^{IMEI: int}

+ ^Inscrire() : ^void

- ^{MSIDIN: int}

+ ^Envoyer() : ^void + ^Recevoir() : ^void

^{Envoyer SMS}

^SMS

^1..*

¹

¹

^Appeler

^1..*

^Appel

- ^{MSIDIN: int}

+ ^Emettre() : ^void + ^Recevoir() : ^void

Figure 15: Diagramme de classe

38

III.4. Vue logique

La vue logique a pour but d'identifier les éléments du domaine, les relations et interactions entre ces éléments. Cette vue organise les éléments du domaine en « catégories ». Deux diagrammes peuvent être utilisés pour cette vue.

III.4.1. Le diagramme de classes.

Dans la phase d'analyse, ce diagramme représente les entités (des informations) manipulées

par les utilisateurs.
Dans la phase de conception, il représente la structure objet d'un développement orienté objet.

39

CHAPITRE QUATRIEME

PRESENTATION DES RESULTATS

IV.1. PRINCIPES DE FONCTIONNEMENT DU SYSTÈME

Ce chapitre nous a été une occasion de présenter premièrement l'environnement matériel et logiciel, ainsi que le choix technique du développement. En second nous avions eu l'opportunité de présenter les différentes configurations de mise en oeuvre de certaines méthodes principales. En fin, nous avions présenté le fonctionnement du système tout en présentant quelques interfaces graphiques des différentes méthodes.

Pour arriver à nos fins présentées dans le chapitre précédent sous forme de diagrammes d'activité, de séquence système et d'états, nous avons fait recours à trois méthodes : le Prototypage et l'Expérimentation.

IV.2 Environnement de travail

Pour la réalisation de notre système, nous étions face à des choix matériels ainsi que logiciels.

IV.2.1 Environnement matériel.

Nous avions utilisé un ordinateur avec comme propriétés suivantes :

· Mini-ordinateur Raspberry Pi 2, Model B

Mémoire RAM : 1GB IV.2.2 Environnement logiciel.

· Raspbian comme système d'exploitation ;

· YateBTS pour la virtualisation du BTS ;

· Le langage Shell ;

· Serveur Apache.

40

IV.3.3 Choix du langage.

Pour implémenter notre système, nous avions opté pour le langage Shell. Un shell Unix est un interpréteur de commandes destiné aux systèmes d'exploitation Unix et de type Unix qui permet d'accéder aux fonctionnalités internes du système d'exploitation. Il se présente sous la forme d'une interface en ligne de commande accessible depuis la console ou un terminal. L'utilisateur lance des commandes sous forme d'une entrée texte exécutée ensuite par le shell. Le choix de ce langage était due premièrement du fait que nous avions fait une conception orientée objet avec UML, ce qui nous avez conduit à utiliser des langages orientés objet. En second lieu, la portabilité du langage Shell nous a permis d'implémenter notre BTS sans se préoccuper du terminal qui va recevoir le signal

IV.2.4 Choix de la technologie de sécurité.

Assurer la sécurité de notre système consistait à assurer la confidentialité de l'espace utilisateur. C'est-à-dire, seul l'utilisateur inscrit a la possibilité de faire les transactions sur le réseau propriétaire. Ainsi, un système de vérification de l'IMEI avant de lui permettre l'accès au système.

IV.3. CONFIGURATION DU SYSTEME

IV.3.1 Schémas des Configurations Principales

Cette partie consistera à présenter des exemples réduit du système, partiellement réalisé et fonctionnel, destiné à montrer les différentes configurations lié à présentant quelques interfaces du système.

Pour arriver à mettre à placé notre système, nous sommes passés par plusieurs configurations dont voici quelques-unes.

IV.3.1.1 Installation de la BTS

Tout en rappelant que La BTS ou base transceiver station (en français, station de transmission de base ou station émettrice-réceptrice de base) est un des éléments de base du système cellulaire de téléphonie mobile GSM, appelé plus communément antenne-relais GSM, ce qui permet la liaison des appels et SMS.

41

Pour installer Notre BTS voici comment nous avions procédé:

Figure 16: commande d'installation du BTS

Avec cette commande, ça permet d'installer le YateBTS à partir de la source du site, et à

partir de là la BTS sera installé dans le dossier d'installation mais pour que cela soit possible il nous faudra un dossier un serveur qui permettra de configurer la BTS à partir d'une interface graphique. Une fois installée nous avons passé à la configuration de ce dernier.

Pour faciliter les choses, nous avions mis en place un script à exexuter qui va

chaque fois nous permettre d'installer le système, du moins pour une nouvelle installation

Figure 17: Script pour lancer l'installati on du YateBTS

V.3.1.2 Configuration de la BTS.

A ce niveau, nous avons configuré les paramètres essentiels pour permettre à notre réseau d'être visible par tous les équipements surtout en ce qui concerne la norme GSM qui impose une sensibilité minimale en réception de -104 dBm en GSM 900 et DCS 1800

42

Figure 18: Valeur de configuration dans YateBTS

Ces valeurs nous les avions configurés dans un fichier créé que nous avions nommé ybts.conf

Figure 19: fichier ybts.sh

Apres avoir configuré les valeurs de mobilité pour notre BTS, il convient alors d'accéder à

notre interface du BTS par l'adresse local à partir d'un navigateur

43

1

Figure 20: interface graphique de la BTS

Comme on peut le constater sur l'image ci-dessus, on vient de donner un nom à notre réseau

GSM, le nom qui sera visible dans le terminal

Les valeurs configures dans le fichier ytbts.sh sont disponible là comme on peut déjà le constater la valeur de la bande radio et les autres valeurs

IV.3.1.3 Ajout d'un nouvel utilisateur au système

C'est dans cette fenêtre que nous avons ajouté des utilisateurs qui doivent se connecter et utiliser le système. Comme on peut le voir, lors de l'inscription nous récupérons seulement l'IMSI du terminal et attribuons le msisdn, qui le permettra de communiquer avec les autres utilisateurs déjà identifiés au système.

44

Figure 21: Ajout d'un nouvel utilisateur

Dans la figure ci-dessus il est démontré nous démontrons comment on peut ajouter un nouvel

utilisateur

Pour que cette opération soit possible nous avions configuré un fichier dans laquelle on devra chaque fois stocké ces utilisateurs dont voici l'interface

Figure 22: Contenu du fichier subscribers.conf

Figure 23: Script « utilisateur » pour ouvrir fichier d'ajout utilisateur.

A

45

lors

pour accéder à cette configuration nous avons créé un script shell dans un dossier que nous mettons sur Bureau qui va chaque fois nous y amener afin de faciliter les choses.

Et voici le contenu :

Figure 24: Conten u du script « utilis ateur »

L

es figures

ci-dessus montrent les valeurs de configurations de notre système pour ajouter un nouvel utilisateur, d'où c'est dans ce fichier que seront stockées les valeurs correspondantes aux informations des utilisateurs.

Après l'inscription il y a un message de bienvenu que nous configurons dans le fichier nib.js pour accueillir l'utilisateur au système.

46

Figure 25: nib.js fichier de configuration du Message de Bienvenu

Dans la figure ci-dessous nous avions configuré le message de bienvenu quand un nouvel

utilisateur vient d'être ajouté au système. Un message qui peut bien être défini selon le besoin de l'administrateur du système.

Pour ouvrir ce fichier de de configuration Message d'Accueil nous avions programmé un script Shell qui va chaque fois nous aider

Figure 26: Script pour ouvrir le fichier pour personnaliser Message de Bienvenu

IV.4. PRESENTATION ET DISCUSSION DES RESULTATS

IV.4.1. Résultats Obtenus.

Juste au début de ce travail de recherche, nous nous sommes fixés l'objectif de mettre en place un réseau GSM propriétaire dans une entité académique qui permettra de diminuer le cout exorbitant de la communication.

Voici les résultats que nous avons obtenus :

47

- Nous avons proposé une partie d'inscription des nouveaux utilisateurs, de passation d'appel, d'émission SMS, que nous avons présenté dans le diagramme d'état dans le troisième chapitre, la partie d'inscription donne à l'utilisateur l'accès au système, la partie de passation d'appel permet de d'émettre des appels et en recevoir, ainsi en dernier la partie de Message qui permet l'envoi et la réception des SMS;

- Nous avons conçu avec UML des modèles de traitement des données par le Système d'envoi et réception d'appel et SMS que nous avons décrit sous forme de diagramme d'activité et de séquence système à partir des quels nous avons-nous dégagé les états.

IV.4.2. Commentaires et Difficultés Rencontrées.

Au cours de nos investigations, nous nous sommes heurtés à des difficultés que voici :

- Lorsque nous avons configurer le d'émission et réception d'appel de notre système, nous voulions à ce que le signal de notre BTS déjà programmé puisse apparaitre dans tous le terminal une fois recherche manuelle du réseau déjà effectué sur ce dernier, chose qui n'a pas été faite vu qu'il nous fallait SDR(Software defined Radio) qui pourrait convertir le signal de notre BTS en signal recevable par les terminables mobiles.

- Une autre difficulté rencontrée est liée à certains modules du SMS qui sont payant pour être intégré dans notre BTS

48

CONCLUSION GENERALE

Sous le thème «Etude et mise en place d'un réseau GSM propriétaire dans une entité académique», notre travail de recherche cherchait à savoir si on peut relever le défi de l'exorbité de la communication dans les entités académiques

Pour répondre à cette préoccupation, nous nous sommes fixés l'objective de matérialiser nos connaissances acquises dans notre cycle universitaire, en mettant en place, dans le cadre d'un réseau de communication, un réseau GSM propriétaire qui pourra aider les étudiants et autre personne à communiquer à moindre prix et cela avec mobilité des utilisateurs.

Pour y parvenir, nous avons recouru à la modélisation avec le langage UML, à la configuration et à l'expérimentation. Grace à ces méthodes nous avons proposé un des configurations d'inscription des utilisateurs, de passation et réception d'appel, d'émission et réception des SMS, que nous avons présenté dans le diagramme d'état dans le troisième chapitre, la partie d'inscription donne à l'utilisateur l'accès au système, la partie de passation d'appel permet à l'utilisateur de passer et recevoir des appels. En fin nous avons la partie d'émission et réception SMS nous donne à son tour la possibilité d'envoyer et recevoir SMS passant par le système.

49

A la fin de notre recherche, nous ne cessons de penser que l'étude et la mise d'un réseau GMS, demeure une solution efficace et efficiente pour améliorer le cout de la mise en oeuvre de moyen de communication dans une entité académique. Nous osons croire que si les institutions d'enseignement académiques font recours au système que nous leurs proposons, alors ils seront capables d'améliorer le système de communication dans leurs établissements. Cette solution ne concerne non seulement ces derniers, mais sera également bénéfique à toute personne voulant diminuer le cout lié à la communication passant par des systèmes OpenSource.

Plusieurs modules peuvent être ajoutés facilement par les futurs chercheurs avec bien d'autres modules qu'ils pourront modéliser suivant les principes énoncés dans ce travail pour l'amélioration du système.

50

BIBLIOGRAPHIE

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Wulf, M. D. (2002). Le reseau GMS et la téchnologie des applications. Bellavanture. Rolland Y. (2016). La memorisation de la communication. UFNNN, 3.

A ANNEXE CURRICULUM VITAE I. RENSEIGNEMENTS PERSONNELS

Téléphone :(243)994352919

Originaire du Village de : RUTSHURU

Lieu de Naissance : GOMA

Nationalité(s) : CONGOLAISE (RDC)

Permis de conduire : catégorie :

Nom de famille : ELIAS SEMAJERI Prénom(s) : LADISLAS Fils de: KULE DAMIEN

Religion : CHRETIENNE (Adventiste)

Sexe : M

Date de Naissance : le 05 JUILLET 1992

Province/Pays : NORD KIVU

Et de : BORA ESPERANCE

Email : [e-mail]

N° Carte d'Identité : 11930811817

N° d'affiliation à l'INSS :

II. RENSEIGNEMENTS FAMILIAUX

Etat civil : Célibataire

III. ETUDES FAITES							Institut, Ville et pays
Type d'Enseignement		Fréquenté	Certificat ou Diplôme Obtenu
		De	à			UNIVERSITE ADVENTISTE DE LUKANGA (RDC)
GESTION INFORMATIQUE/RE SEAUX INFORMATIQUES		2014	2016	DIPLOME DE LICENCIE EN ECONOMIE OPTION DE GESTION INFORMATIQUE DEPARTEMENT RESEAUX INFORMATIQUES		UNIVERSITE ADVENTISTE DE LUKANGA (RDC)
GESTION INFORMATIQUE		2011	2014	DIPLOME DE GRADUAT EN ECONOMIE		INSTITUT MARANATHA (RDC)
ENSEIGNEMENT SECONDAIRE		2005	2011	DIPLOME D'ETAT		ECOLE PRIMAIRE D'APPLICATION MARANATHA (RDC)
ENSEIGNEMENT PRIMAIRES		1999	2004	CERTIFICAT D'ETUDES PRIMAIRES

IV. EXPERIENCE PROFESSIONNELLE							Organisation
Ville et pays		Année	Poste occupé		Domaine d'intervention
			à

B

53

UNILUK

RDC

JANVIER 2016

NOVEMBRE 2016

CHARGE DU LABO-INFORMATIQUE

NTIC

DESCRIPTION DU TRAVAIL

· Maintenance des ordinateurs et administration du laboratoire informatique · Faire le suivi des travaux pratiques informatiques

CONCEPTION ET MISE EN

01

1 DEC

STAGIAIRE

PLACE D'UNE BASE DES

ASRAMES

RDC

SEPTEM

2015

INFORMATICIEN

DONNEES DE LA GESTION DE

BRE 2015

MESSAGERIE

DESCRIPTION DU TRAVAIL

· Concevoir et mettre en place une base des données la gestion de messagerie

· Produire les différents rapports

· En collaboration avec l'administration, fait le suivi de contrat de l'équipement informatique local pour

s'assurer que tout le software (les logiciels) sur les ordinateurs fonctionne bien et que les programmes

anti-virus sont actualisés.

CEMPS

NORD KIVU/ RDC

1 JANVIER 2015

30 MARS 2015

INFORMATICIEN

WEBMASTER DU SITE WEB

DESCRIPTION DU TRAVAIL

· Mise en place du site web.

· Formation des agents en informatique et en pour utilisation du site · Mise à jour su site.

· Production et confection des différents rapports.

· Formation des membres sur utilisation du site web

GACI

NORD

10 OCTOBRE

AOUT 2016

PRESIDENT

ASSUMER

LA

KIVU/RDC

2015

BONNE

MARCHE

DU

GROUPE

C 54

GACI		NORD KIVU/RDC	15 OCTOBRE 2012	AOUT 2016	FORMATEUR INFORMATICIE N	RESEAU, PROGRAMMATI ON WINDOWS, WEB
	DESCRIPTION DU TRAVAIL
? ? ? ? ?	Administration du groupe Formation en programmation Windows Formation en programmation web Formation en réseau(Administration et sécurité réseau) Formation en Bureautique
	Adresse de l'employeur
	GROUPE DES MEDECINS DE L'UCG AV. Bulengera n° 5 Email : [e-mail]
	Motif de départ : Fin du contrat
	Adresse de l'employeur
	ASRAMES GOMA NORD KIVU/ DRC Tel : [phone] Site web :www.asrames.org
	Motif de départ : Fin de stage
	Adresse de l'employeur
	UNIVERSOTE ADVENTISTE DE LUKANGA PO BOX 180 BUTEMBO DRC www.uniluk.net Tel: [phone]

D 55

V. AUTRES FORMATIONS, STAGES, SEMINAIRES, SERVICES RENDUS

1. Séminaire sur « CISCO » organisé par l'UNILUK du 2 février 2014 au 02 Mars 2014

2. Gestion de la base des données MySQL et SQLSERVER par GACI du 9 novembre 2013 au 20 mai 2014

3. Formation en bureautique pack Office par GACI du 9 novembre 2013 au 20 Mai 2014

4. Formation Réseau et Administration restau par GACI du 10 janvier 2015 au 10 mars 2015

5. Formation sur la gestion de la base des données sous ORACLE par CONGONUM du 2 Mars 2016 au 30 Mars 2016

6. Séminaire FRIDI organisé par UNILUK en date du 14 décembre 2014

7. Séminaire FRIDI organisé par UNILUK en date du 29 Mars 2015

8. Séminaire sur administration réseau sous Windows server 2008 par GACI en date du 1 Aout au 07 Aout 2016

9. Stage académique à la DGR-NK/CORG du 09 juin au 12 juillet 2014.

10. Stage académique de deux mois à ASRAMES/GOMA du 01 septembre au 30 octobre 2016.

11. Formation des étudiants de l'université FAB/BUTEMBO sur administration réseau en date du 30 juillet au 2 Aout 2016

VI. CONNAISSANCE LINGUISTIQUE

Lecture

E T B P N
Compréhension
E		T		B		P		N
Rédaction
E	T		B		P		N

Langues

Français

Anglais

Lingala

Swahili

Conversation

E T B P N

N° Noms Fonctions Téléphones E-mails

E = excellent ; T = très bien ; B = bien ; P = passable ; N = aucune connaissance

VII. CONNAISSANCE DE L'INFORMATIQUE
LOGICIELS	Excellent	Très bien	Bien	Passables
Ms office (word, excel, power point, outlook)
Gestionnaires des bases des données (Access, MySQL, SQL SERVER)
Langage de programmation (Visual Basic, HTML, PHP, WinDev, Basic4Android, Java)
Maintenance
Réseau
VIII. DISPONIBILITE							DISPONIBLE

IX. REFERENCES

E 56

4

2 CT. PALUKU

NORBERT

3 JUSTIN BWIRA IT ADMINISTRATOR/ASRAMES [phone]

NDOOLE

5 RIPHIN PRESIDENT CEMPS [phone] [e-mail]

MATOFALI

PROF.DR

1 MUHINDO

MASIVI

KAKULE KATEMBO DENIS

PROFESSEUR/ UNILUK [phone] [e-mail]

DOYEN DE LA FACULTE DE L'ECONOMIE

IT OFFICER/UNILUK [phone]

[phone] [e-mail]

[e-mail]

X. AUTRES RENSEIGNEMENTS PERSONNELS

	INTERETS PROFESSIONNELS PARTICULIERS
? ? ?	Rendre service aux plus démunis, Acquérir plus de compétences et expériences dans la gestion des entreprises Etre excellent dans le domaine informatique
	Loisirs - Activités sportives
	Football, basketball, Musique et voyage.
	Séjours à l'étranger (autres que professionnels ou de formation)

Je jure sur mon honneur que les renseignements ci-dessus sont justes et sincères

Fait à Lukanga, le 07 aout 2016