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Etude d'équilibre des capacités de MSC(Mobile Switching Center ) et PPS(Platform Prepaid Service ) dans un réseau GSM

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par Reagel MAKASA PETEL
Institut supérieur des techniques appliquées du Congo - Ingénieur technicien en électronique 2012
  

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CHAP I : STRUCTURE ET FONCTIONNEMENT DU RESEAU GSM

I.1 Introduction

Les réseau de radiotéléphonie mobile ont repris les concepts de la téléphonie fixe et les ont adaptés pour offrir la possibilité de téléphoner de n'importe où, même en se déplaçant.

Lorsqu'on téléphone à partir d'un mobile GSM, celui-ci transmet, par les ondes radio, la communication vers la station de base de sa cellule.

La conversation est ensuite acheminée de façon plus classique (câble, fibre optique...) vers les correspondant s'il est raccordé au réseau téléphonique filaire, ou à sa station de base s'il est équipé d'un mobile.

Cette station de base transmet finalement la conversation par les ondes radio au correspondant.

Le GSM défini les relations entre les équipements qui constituent le réseau et des mobiles. Ces équipements sont regroupés en deux grands ensembles qui sont :

Un réseau d'accès nommé BSS (Base Station Sub-system), aussi appelé sous-système radio ;

Un réseau coeur baptisé NSS (Network Sus-System), souvent appelé sous-système réseau.

A cela on ajoute un sous-système d'exploitation et de maintenance (OSS pour Operating Support Sub-system). La figure I.1 montre l'architecture du réseau cellulaire GSM.

Figure I.1: structure architecture du réseau GSM

Même si deux personnes se trouvent dans la même cellule et se téléphonent, la conversation ne passe jamais directement d'un MS à l'autre

Au cours d'un déplacement, il est possible qu'on sorte d'une cellule, il est nécessaire alors de changer de station de base tout en maintenant la communication ; c'est le transfert intercellulaire ou handover.

Pour gérer ce transfert :

Le téléphone GSM mesure en permanence la force du signal radio reçu de la station de base et écoute aussi régulièrement les stations de base de cellules voisines.

Lorsqu'il constate qu'il reçoit mieux une autre station de base que celle avec la quelle il échange les signaux, il en informe sa station de base.

La station de base décide alors de passes le relais à la station de base voisine et met en oeuvre la procédure de handover.

Ce processus oblige tous les mobiles GSM à écouter les stations de base des cellules voisines en plus de la station de base de la cellule dans laquelle il se trouve.

I.2 Le Sous Système Radio (BSS : Base Station Sub-system)

Le Sous Système Radio comprends les BTS qui sont des émetteurs récepteurs ayant un minimum d'intelligence et les BSC qui contrôlent un ensemble de BTS et permettent une première concentration des circuits, tel que montré à la figure I.2

Figure : I.2 architecture matérielle du sous système radio

I.2.1 Fonction de la BTS

La BTS est un ensemble d'émetteurs-récepteurs appelés TRX, Elle a pour fonction la gestion :

- Des transmissions radios (modulation, démodulation, égalisation, codage et correcteur d'erreurs).

- De la couche physique des réseaux.

- De la couche liaison de données pour l'échange de signalisation entre les mobiles et l'infrastructure réseau de l'opérateur.

- De la liaison de données avec le BSC

L'exploitation des données recueillies par la BTS est réalisée

par le BSC.

La capacité maximale d'une BTS est de 16 porteuses (limite technique rarement atteinte pour des raisons de fiabilité). Ainsi une

BTS peut gérer au maximum une centaine de communications simultanées.

On distingue deux types de BTS :

- Les BTS dites « normales » - Les micros - BTS

Ont distingue ensuite différentes classes de BTS normales et micro, en

fonction de la nature du réseau (GSM 900 ou DCS 1800) et de la puissance recherchée (puissance exprimée en W).

Les BTS normales sont les stations de base classiques utilisées dans les systèmes cellulaires avec des équipements complémentaires installes dans des locaux techniques et des antennes sur les toits.

Les micro-BTS sont utilisées pour couvrir les zones urbaines

denses avec des microcellules. II s'agit d'équipements de faible taille,
de faible coût qui permet de mieux couvrir un réseau dense comme le

quartier d'une ville à forte densité de population.

Le rayon d'une cellule varie entre 200m à 3km en milieu urbain et 30 km en milieu rural. Une cellule est au minimum couverte par la

triangulation de trois BTS. L'exploitation de la BTS se fait soit en local soit par télécommande au travers de son contrôleur de station (BSC). I.2.2 Fonctions du BSC

Le BSC est l'organe intelligent du sous système radio.

Le contrôleur de stations de base gère une ou plusieurs stations et remplit différentes fonctions de communication et d'exploitation. Pour le trafic abonné venant des BTS, le BSC joue un rôle de concentrateur.

II a un rôle de relais pour les alarmes et les statistiques émanant des BTS vers le centre d'exploitation et de maintenance Pour le trafic issu du concentrateur, le BSC joue le rôle d'aiguilleur vers la station de base destinataire. Le BSC est une banque de données pour les versions logicielles et les données de configuration téléchargées par l'opérateur sur les BTS.

Le BSC pilote enfin les transferts entre deux cellules ; il avise d'une part la nouvelle BTS qui va prendre en charge l'abonne « mobile » tout en informant le back end system - ici le HLR - de la nouvelle localisation de l'abonné.

Les BTS sont « contactées » par le centre de maintenance et d'exploitation par le biais des BSC qui jouent ce rôle de relais.

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