IV.2.3. La planification des
cellules dans le WiMAX
Dans la planification des cellules, nous devons traiter des
questions se rapportant au nombre et à l'emplacement des stations de
base, la nature des équipements radio utilisés et la taille des
antennes. Elle implique la connaissance de deux paramètres : le
modèle de la capacité du trafic et le modèle de couverture
des cellules. Le modèle de couverture des cellules est utilisé
pour estimer la couverture de la cellule.
La taille d'une cellule dans un réseau WiMAX est plus
grande par rapport à une cellule d'un réseau GSM ou UMTS.
Différentes cellules sont utilisées pour des secteurs urbains,
suburbains, etc. Les types de cellules utilisées dans le réseau
WiMAX sont :
· Les macrocellules : utilisées pour des routes et
des régions montagneuses ;
· Les microcellules : utilisées dans des secteurs
suburbains ;
· Les pico cellules : utilisées dans des secteurs
urbains ;
· Les femto cellules : utilisées dans des secteurs
urbains fortement denses ;
· Les cellules sectorielles : sont employées dans
des tunnels.
IV.2.3.1. La couverture des cellules
La perte de ligne (Path loss) ou perte de propagation est le
terme utilisé pour estimer la couverture d'une cellule. C'est la perte
de la puissance du signal quand il est transmis dans un espace libre. Elle
exprime la différence entre la puissance transmise et la puissance
reçue. On l'appelle encore affaiblissement du parcours.
Différents modèles de propagation sont
adoptés pour déterminer la perte de ligne entre l'émetteur
et le récepteur. Un des modèles le plus
généralement utilisés est modèle de perte de ligne
en espace libre qui est habituellement le point de référence
à partir duquel tous les modèles de propagation prennent origine.
Pour évaluer la couverture d'un réseau de WiMAX, nous avons
recours à quelques modèles de propagation.
IV.2.3.1.1. Modèles IEEE 802.16 (SUI Model)
Ils ont été au départ
élaborés pour les fréquences au dessous de 11 GHz, le
standard 802.16 inclut des modèles de propagation connue sous le nom de
SUI (Stanford University Interim). L'usage de ces modèles peut
être étendu pour couvrir la bande des 3.5 GHz avec l'introduction
de facteurs de correction. Dans ce modèle de propagation, nous avons
trois types différents des terrains. Ceux-ci s'appellent comme terrain
A, B et C. Le terrain A est approprié aux environnements ne
présentant pas trop de reliefs avec une densité moyenne ou grande
d'arbres (milieux urbains). Le terrain B s'applique aussi bien en cas de
terrains plats mais présentant une moyenne/grande densité
d'arbres qu'en cas de terrains présentant trop de reliefs et à
densité faible d'arbres (milieux suburbains). Le terrain est
approprié aux terrains plats à faible densité d'arbres,
présentant un minimum d'affaiblissement (zones rurales).
|
Constante du modèle
|
Terrain A
|
Terrain B
|
Terrain C
|
|
a
|
4.6
|
4
|
3.6
|
|
b
|
0.0075
|
0.0065
|
0.005
|
|
c
|
12.6
|
17.1
|
20
|
Table 4. 1. Différents terrains et paramètres
du modèle SUI
Les pertes de ligne (affaiblissement) dans le modèle de
SUI sont données par :
 (4.1)
où PL = Perte de ligne (Path loss) en dB
(décibel)
d = distance entre l'émetteur et le récepteur
 = 100 mètres utilisé comme référence
 = facteur de correction de la fréquence
 = facteur de correction de la fréquence
S = représente l'effet de masque. Les valeurs typiques
de S sont comprises entre 8.2 et 10.6 dB, en fonction de l'environnement.
 = exposant de perte de ligne donné par :
(4.2)
où  est la hauteur de la station de base et a, b and c représentent
les paramètres des terrains donnés le tableau ci-dessus.
(4.3)
Où A est la perte de ligne en espace libre ; est la distance entre l'émetteur et le récepteur et  est la longueur d'onde. Le facteur de correction de la fréquence
est :
(4.4)
avec f le fréquence en MHz. Le facteur de
correction de la station de base est donné par l'expression suivante
:
(4.5)
où hr est la hauteur de l'antenne
réceptrice. Cette expression est utilisée pour le terrain de type
A et B. S'il s'agit d'un terrain de type C, on utilise l'expression :
(4.6)
 (4.7)
Ici,  = 5.2 dB pour le terrain A et B ; et  =6.6 dB le terrain C.
Pour une fréquence de la porteuse fixée entre
2500 and 3500 MHz, la distance entre émetteur et récepteur
variant de 100 m à 50 km, la hauteur du récepteur de 2 m et la
hauteur de la station de base de 80m, nous obtenons les résultats
numériques pour les régions urbaines et rurales sur la figure
ci-dessous qui donne la variation de l'affaiblissement du signal en fonction de
la distance entre l'émetteur et le récepteur.
Affaiblissement en (dB)
Distance entre émetteur et récepteur en (km)
Figure 4.4: Affaiblissement du signal par le modèle
de propagation SUI.
| 
