Version finale

Université Hassan Premier
Ecole Nationale des Sciences Appliquées
Khouribga
Projet de Fin d’Etude
En vue de l’obtention du diplôme
INGENIEUR D’ETAT
Génie Réseaux et Télécommunications
Présenté par
Salwa EL HABCHI
Soutenu le (date de soutenance), devant le jury :
Nom 1 établissement 1 Président
Nom 2 établissement 2 Examinateur
Nom 3 établissement 3 Examinateur
M. Zouhair KASSOU Huawei Encadrant externe
M. Mohamed CHAHID Huawei Encadrant externe
M. Ahmed MOUHCEN établissement 5 Encadrant interne
Planification et Optimisation du réseau 3G

2
Projet de fin d’études:
Optimisation du réseau 3G de Méditel

3
Sommaire
Dédicaces..................................................................................................................................... 5
Remerciement............................................................................................................................... 6
Résumé ........................................................................................................................................ 7
Abstract........................................................................................................................................ 7
Liste des tableaux.......................................................................................................................... 8
Liste des figures............................................................................................................................ 8
Introduction générale....................................................................................................................10
Cahier des charges .......................................................................................................................11
Introduction à la 3G .....................................................................................................................13
1-1 Historique de l’évolution des systèmes WCDMA.................................................................13
1-2 Architecture du réseau WCDMA.........................................................................................15
1-2-1 Réseau cœur................................................................................................................15
1-2-2. Domaine PS................................................................................................................16
1-2-3. Partie commune entre PS et CS....................................................................................16
1-2-4. UTRAN (UMTS Terrestrial Radio Acces Network) ......................................................16
1-2-5. Les interfaces du RAN ................................................................................................18
1-3. La couverture de l’UMTS ..................................................................................................20
1-4. Duplexage dans UMTS......................................................................................................21
1-5. La chaine de transmission en UMTS...................................................................................21
a. Le codage source...............................................................................................................22
b. Le codage canal et entrelacement.......................................................................................22
c. L’étalement du spectre (spreading) .....................................................................................22
d. Les codes..........................................................................................................................23
e. Codes de canalisation ........................................................................................................23
f. Codes d’embrouillage ........................................................................................................24
g. La modulation...................................................................................................................25
1-6. Les canaux de la Release99................................................................................................25
a. Les canaux logiques :.........................................................................................................25
b. Canaux de transport :.........................................................................................................26
c. Les canaux physiques ........................................................................................................26
1-7. Etat du UE (User Equipement) ...........................................................................................27

4
a. Idle Mode .........................................................................................................................27
b. Connected mode ...............................................................................................................27
1-8. Le Contrôle de puissance ...................................................................................................29
a. Contrôle de puissance Open-Loop......................................................................................29
b. Contrôle de puissance Inner-Loop......................................................................................29
c. Contrôle de puissance Outer-loop:......................................................................................29
1-9. Le Handover .....................................................................................................................30
a. Le Soft/Softer Handover ....................................................................................................30
b. Le Hard Handover.............................................................................................................31
1-10.Compressed mode.............................................................................................................33
2-11. La qualité de service ........................................................................................................34
Conclusion ..................................................................................................................................36
Introduction :...............................................................................................................................38
2-1.La planification du réseau radio...........................................................................................38
2-1-1.Outil de planification radio (logiciel Atoll) ....................................................................40
2-2.L’optimisation du réseau radio:........................................................................................50
Conclusion ..................................................................................................................................62
3-1.Introduction ...........................................................................................................................64
3-2.Présentation de la zone de l’étude de cas..................................................................................64
3-3.Optimisation de la couverture (Long Call RSCP).....................................................................65
3-3-1.Analyse des problèmes ....................................................................................................65
a-Zone1................................................................................................................................65
b-Zone 2...............................................................................................................................67
c-Zone 3...............................................................................................................................68
3-3-2.Résultat obtenu................................................................................................................69
3-4.Optimisation de la qualité (Long call : Ec/Io) ...........................................................................69
a-Zone 1...............................................................................................................................70
b-Zone 2...............................................................................................................................70
c-Zone 3...............................................................................................................................71
3-5.Optimisation du débit .............................................................................................................72
3-7.Les KPIs................................................................................................................................74
Conclusion ..................................................................................................................................76
Conclusion générale .....................................................................................................................77
Annexe.......................................................................................................................................78
Bibliographie………………………………………………………………………………………..…82

5
Dédicaces
A mes parents
Pour leurs sacrifices, leurs dévouements inconditionnels et leur
soutien infaillible. Qu’ils trouvent ici le témoignage de mon amour
profond et de ma gratitude certaine. Que Dieu les préserve de toute peine
et de tout malheur,
A mon frère Amine
Pour ses encouragementset sa confiance en moi. Que Dieu l’aide dans
tout ce qu’il entreprendra danssa vie,
A ma sœur Chaimaa
Pour son aide, son assistance, son soutien et pour notre complicité à
toutes épreuves. Qu’elle trouve ici l’expression de ma reconnaissance.
Que Dieu lui fournisse les clefs du bonheur,
A tous mes ami(e)s
Pour la merveilleuse ambiancequicaractérise notre amitié. Qu’ils
soient heureux sur les planspersonnel, professionnel et social,
A tous ceux quiont été là pour moi quand j’aieu besoin de leur soutien mais
surtout à tous ceux qui ont été, qui sont et quiseront inchallah présents pour
moi même quand jen’auraispas besoin d’eux.
Je dédie ce travail

6
Remerciement
Il m’est agréable de m’acquitter d’une dette de reconnaissance auprès de toutes les
personnes, dont l’intervention au cours de mon projet, a favorisé à son aboutissement. A cette
occasion, je tiens à exprimer mes sincères remerciements et mes profondes gratitudes à
M.Zouhair KASSOU, mon encadrant qui a su par son excellente pédagogie et la pertinence
des séances d’encadrement m’inculquer les principes de base nécessaires à la réalisation de ce
projet, ainsi que pour l’aide qu’il m’a apporté, pour sa chaleureuse façon de me transmettre
son savoir.
J’adresse aussi mes vifs remerciements à M.Mohamed CHAHID et M.Yasser HANANE
pour m’avoir donné l’opportunité d’effectuer mon PFE au sein de Huawei, ainsi que pour leur
accueil et leur confiance en moi dans la réalisation de ce travail. Je remercie aussi toute
l’équipe RNPO pour leur aide et leurs efforts.
Je tiens également à exprimer ma profonde gratitude à mon encadrant interne M.Ahmed
MOUHCEN qui m’a transmis des connaissances et des compétences techniques valeureuses,
pour ses remarques pertinentes et ses encouragements.
Finalement, mes remerciements les plus sincères au corps professoral et administratif de
l’ENSA Khouribga pour la formation prodigieuse, la qualité de l'enseignement durant ces
cinq années. Un grand merci à tous ceux qui, de près ou de loin, ont contribué à la réussite de
ce travail.

7
Résumé
L'optimisation est un concept d'analyse fondamental à laquelle les exploitants des réseaux
de télécommunication accordent un intérêt particulier. Elle assure et garantit, en dépit des
moyens requis à cette cause, la rentabilité des services proposés aux abonnés, qui ne lésinent
sur aucun critère de qualité avéré et satisfaisant.
La détection et l'analyse des incidents sur l'interface radio se font aux moyens de l'étude des
indicateurs, laquelle débouche sur la recherche des alerteurs et la déduction des cellules
impactées. Des outils et algorithmes appropriés, sont développés à cette fin par les
équipementiers et mis à la disposition des ingénieurs Radio afin de guider leurs actions
d'optimisation sur les cellules dont les indicateurs de performance (KPI) seraient dégradés.
Le processus d’optimisation des réseaux radio mobiles (3G) est donc indispensable afin
d’aboutir à une meilleure couverture et une qualité de service satisfaisante. C’est dans ce
cadre que s’inscrit mon stage de fin d’études, dont l’objectif est de planifier et faire des
prédictions du réseau 3G de Méditel de la zone Chaouen et l’optimiser par la suite. Une
procédure de planification et d’optimisation a été appliquée à la région étudiée.
Mots Clés : 3G, Optimisation, Planification, KPI, Couverture, Qualité de service
Abstract
Optimization is a fundamental method of analysis of great interest to telecommunications
network operators. In spite of the means it requires, optimization assures and guarantees the
profitability of services provided to subscribers, who have very strict demands with regards to
the quality and satisfaction of services.
The detection and analysis of incidents on radio interface is done through the study of
indicators, leading to the search of alarm signals and the deduction of impacted cells.
Appropriate tools and algorithms are being developed for this purpose by equipment
manufacturers, who put them at the disposal of radio engineers. This helps them in their
optimization tasks on cells whose performance indicators may be damaged.
The optimization process of mobile radio networks (3G) is essential in order to achieve
better coverage and a satisfactory quality of service. It is in this context that my final project
assignment, whose objective is to plan and make predictions for 3G Méditel’s network of
Chefchaouen area and optimize it later. A process planning and optimization has been applied
to the study area.
Key words: 3G, Optimization, Planning, KPI, Coverage, Quality of service

8
Liste des tableaux
Tableau 1 : Les canaux logiques……………………………………………………………25
Tableau 2 : les canaux de transport…………………………………………………………26
Tableau 3 : Les canaux physiques…………………………………………………………..26
Tableau 4: Caractéristiques des différents états d’un UE…………………………………...28
Tableau 5 : Base de données de la ville Chaouen…………………………………………...42
Tableau 6: Engineering parameters………………………………………………………….49
Tableau 7 : Indicateurs relatifs aux services R99……………………………………………59
Tableau 8 : Indicateurs relatifs aux services HSPA………………………………………….60
Tableau 9 : Liste des sites installés dans la zone Chaouen…………………………………..64
Tableau 10 : Paramètres radio des sites CCH004 et CCH301 ……………………………...66
Tableau 11: Paramètres radio des sites après les changements………………………………66
Tableau12 : Paramètres radio du site TET151……………………………………………….67
Tableau 13 : Paramètres radio du site TET151 après les changements……………………...67
Tableau 14: Paramètres radio du site CCH006………………………………………………68
Tableau 15: Paramètres radio du site CCH006 après les changements ……………………...68
Tableau16: KPIs de drive test après l’optimisation…………………………………………..73
Liste des figures
Figure 1 : Diagramme de GANTT……………………………………………………………….9
Figure 2 : Evolution de systèmes de communication cellulaire………………………………….9
Figure 3 : Evolution des débits des systèmes de troisième génération…………………………..10
Figure 4 : Architecture du réseau WCDMA …………………………………..…………………11
Figure 5 : Architecture du réseau d’accès UTRAN……………………………………………....12
Figure 6 : Structure en couche de l’interface radio du RAN……………………………………..12
Figure 7 : Modèle de protocole des interfaces RAN………………………………………………13
Figure 8 : Hiérarchie des cellules de l’UMTS………………………………………………….. ...13
Figure 9 : Attribution du spectre fréquentiel pour la 3G…………………………………………..14
Figure 10 : Chaine de transmission du système WCDMA………………………………………...15
Figure 11 : Procédure d'étalement et de désétalement du spectre. ………………………………...17
Figure 12 : Arbre des codes OVSF………………………………………………………… …….. 19
Figure 13 : Mécanisme d’embrouillage et d’étalement…………………………………………….20
Figure 14: Correspondance entre les canaux de la Release 99……………………………………..21
Figure 15 : Relations entre les différents états du UE……………………………………………...22
Figure 16: Contrôle de puissance…………………………………………………………………..23
Figure 17: Exemple de Soft Handover……………………………………………………………..24
Figure 18: Soft Handover Flow (ajouter RL: Radio Link) ………………………………………...24
Figure 19: Soft Handover Flow (supprimer RL: Radio Link) ……………………………………..25
Figure 20: Intra-frequency Hard Handover Flow ………………………………………………….25
Figure 21: Inter-frequency Hard Handover Flow ………………………………………………….26
Figure 22: Inter-system Hard Handover Flow. …………………………………………………….27
Figure 23 : Planification et optimisation……………………………………………………………31

9
Figure 24: Schéma du processus de la planification………………………………………… .33
Figure 25 : Création d’un nouveau projet……………………………………………………..40
Figure 26 : Importation de la carte…………………………………………………………….40
Figure 27 : Choix des coordonnées……………………………………………………………41
Figure 28 : tableau des sites de la ville Chaouen……………………………………………...41
Figure 29 : tableau des secteurs des sites de la ville Chaouen………………………………...42
Figure 30: tableau des cellules de la ville Chaouen…………………………………………...43
Figure 31 : Emplacement des sites sur la carte………………………………………………..44
Figure 32 : Computation Zone………………………………………………………………...45
Figure 33 : les différentes prédictions…………………………………………………………46
Figure 34: Simulation de la couverture (coverage by signal level) …………………………...47
Figure 35: Simulation de la couverture par secteur (coverage by transmitter) ……………….48
Figure 36 : les propriétés d’un secteur………………………………………………………...48
Figure 37: la couverture avant…………………………………………………………………49
Figure 38: La couverture après………………………………………………………………...49
Figure 39 : Légende.…………………………………………………………………………...49
Figure 40 : Simulation de la qualité de signal (Ec/Io) ………………………………………..50
Figure 41 : Liste de voisinage………………………………………………………………….50
Figure 42 : Liste des Primary Scrambling Code……………………………………………….51
Figure 43 : Histogramme des Scrambling code………………………………………………..52
Figure 44: Schéma du processus de l’optimisation…………………………………………….53
Figure 45 : Les outils du Drive test…………………………………………………………….54
Figure 46 : la zone à optimiser…………………………………………………………………55
Figure 47: Couverture de la ville Chaouen(RSCP) ……………………………………………56
Figure 48: Distribution du RSCP………………………………………………………………57
Figure 49 : Couverture de la zone 1…………………………………………………….……...57
Figure 50: Couverture de la zone 2…………………………………………………………….57
Figure 51: Couverture de la zone 3…………………………………………………………….58
Figure 52: la couverture après l’optimisation…………………………………………………..59
Figure 53: Distribution du RSCP……………………………………………………………….60
Figure 54: La qualité de signal de la zone Chaouen……………………………………………61
Figure 55: Distribution de Ec/Io ……………………………………………………………….62
Figure 56: Ec/Io de la zone 1…………………………………………………………………...63
Figure 57 : Ec/Io de la zone 2…………………………………………………………………..64
Figure 58: Ec/Io de la zone 3…………………………………………………………………...64
Figure 60: La qualité de signal de la zone Chaouen …………………………………………..66
Figure 61: Distribution de Ec/Io ……………………………………………………………….67
Figure 62: le débit de la zone Chaouen avant l’optimisation ………………………………… 68
Figure 63: Distribution du débit………………………………………………………………..69
Figure 64: Le débit de la zone Chaouen après l’optimisation………………………………… 70
Figure 65: KPI de l’accessibilité de CS………………………………………………………...71
Figure 66: KPI de l’accessibilité HS……………………………………………………………71
Figure 67: KPI de HS CDR……………………………………………………………………..71
Figure 68: KPI de Speech CDR…………………………………………………………………72
Figure 67: KPI de Speech trafic…………………………………………………………………72
Figure 68: KPI de Data trafic…………………………………………………………………….73
Figure 69 : Les produits offerts par Huawei……………………………………………………..79

10
Introductiongénérale
Dans le cadre de ma formation en ingénierie en génie « Réseaux & Télécommunications »
à l’école nationale des sciences appliquées à KHOURIBGA (ENSAK) j’ai effectué un stage
de Fin d’études au sein du département de Radio Network Planning & optimization de
l’organisme HUAWEI Technologies CO LTD Maroc. Pendant ce stage, j’ai eu l'opportunité
de travailler avec un groupe d'ingénieurs qui m’ont permis d'apprendre le métier d'ingénieur
radio et de m’épanouir aussi bien sur le plan professionnel que celui personnel.
Ce présent document établit une synthèse de toutes les tâches effectuées durant la période
de mon projet de fin d’études au sein de département RNP/RNO du HUAWEI Technologies à
Casablanca, il est organisé comme suit :
Dans le premier chapitre nous allons commencer par décrire le contexte général du projet et
rappeler les concepts de base relatifs à la technologie UMTS.
Dans le deuxième chapitre nous allons détailler le processus de la planification et
l’optimisation du réseau 3G.
Le dernier chapitre traite une étude de cas qui consiste à optimiser le réseau de Méditel de
la ville CHAOUEN et enfin ce rapport sera terminé par une conclusion.

11
Cahier des charges
Ce projet de fin d’étude intitulé « Planification et Optimisation du réseau 3G de MEDITEL»
a pour but de mener une étude de cas relative à la ville «CHAOUEN». Il consiste à évaluer et
à améliorer les performances du réseau d’accès UMTS de MEDITEL en matière de qualité de
service, de couverture et de débit.
En effet, un cas réel était traité afin d’appliquer les différentes méthodes et procédures
d’optimisation radio acquises durant le stage.

12
CHAPITRE
1
• Généralités sur la
technologie 3G
Au début de ce chapitre,
nous allons présenter le
cahier des charges du
stage et les différentes
taches effectuées, ensuite
nous allons voir les
différentes
caractéristiques de la
3G.

13
Introductionà la 3G
L’UMTS désigne une technologie de télécommunications mobiles universelles; c’est
une dénomination de la norme retenue en Europe pour les systèmes de radiocommunications
mobiles de troisième génération, elle permet d'offrir une large gamme de services, intégrant la
voix, les données et les images. Son but est d’apporter des améliorations substantielles par
rapport au réseau GSM, parmi ses améliorations on peut citer :
• La possibilité d’un accès plus rapide à Internet à partir des téléphones portables et cela se
traduit par un accroissement significatif des débits des réseaux de téléphonie mobile.
• Une amélioration de la qualité des communications en tendant vers une qualité d’audition
proche de celle de la téléphonie fixe.
• Sa capacité de résoudre les problèmes croissants liés à la saturation des réseaux GSM, et
notamment en grandes villes.
• Les technologies développées autour de la norme UMTS conduisent à une amélioration
significative des vitesses de transmission pouvant atteindre 2 Mbit/s. De tels débits sont
significativement supérieurs à ceux permis par les réseaux GSM actuels (9,6 kbit/s) ou par le
GPRS. Cette amélioration des débits est rendue possible par l’évolution des technologies
radio qui autorise une meilleure efficacité spectrale et l’exploitation de bandes de spectre de
fréquence supérieure à celles utilisées par la technologie GSM. Alors que les réseaux GSM
déployés au cours des dernières années reposaient sur l’utilisation de bandes de fréquences
autour de 900 MHz et de 1800 MHz, la norme UMTS exploite de nouvelles zones du spectre
(notamment les bandes 1920-1980 MHz et 2110-2170 MHz).
Ces différences entre les normes GSM et UMTS rendent nécessaires le déploiement de
nouveaux réseaux de stations de base et de toute l’infrastructure qui tourne autour.
1-1 Historique de l’évolution des systèmes WCDMA :
L’apparition des communications sans fil date des fins du XIXe siècle avec les expériences
de Marconi. Or, elles ont été limitées, dans la plupart des cas, à des applications militaires. Il a
fallu attendre jusqu’aux années quatre-vingt pour voir la naissance des systèmes de téléphonie
mobile cellulaire, de première génération, tels que le NMT, l’AMPS, ou le TACS. Le plus
marquant dans cette génération était l’apparition du nouveau concept des réseaux cellulaires
proposés par les laboratoires de Bell.
Au début des années 90, La seconde génération des systèmes cellulaires est apparue, incarné
avec le GSM, pour pallier aux limitations de sa antécédente à savoir les ressources spectrales
réduites, la courte durée de vie des batteries et le coût du terminal. Cette génération, conçue
initialement pour acheminer paroles et données à faibles débits (9600 bits/s pour le GSM), a
permis l’essor des communications mobiles en introduisant la sécurité, ainsi qu’une nouvelle

14
méthode d’accès. Malgré son succès une génération intermédiaire nommée 2.5G, symbolisée
par le système GPRS puis les systèmes EDGE, a vu le jour en Europe pour augmenter le débit
du service des données.
La seconde génération a constitué une évolution énorme par les services qu’elle a offerts.
Cependant, elle a montré un ensemble d’inconvénients à savoir l’absence d’un standard
mondial et les limitations de débits face aux demandes exigeantes de nouvelles applications
mobiles. Ainsi, arrive la troisième génération (3G), souvent assimilée en Europe à l’UMTS,
pour satisfaire les exigences du débit en matière d’acheminement de données multimédia et
pour présenter un service de roaming à l’échelle internationale.
Figure 2 : Evolution de systèmes de communication cellulaire
Cette troisième génération, dite IMT 2000, ne correspond pas à un système de communication
unique et mondiale, mais à plusieurs interfaces de communication un comme le montre la
Figure 2. Néanmoins, l’UMTS qui se base sur la technologie WCDMA est celle qui a été
retenue par ITU.
Le système UMTS a été normalisé par la première version de la norme du groupe 3GPP, dite
Release 99, permettant ainsi de fournir aux utilisateurs une meilleure qualité de service de
voix, notamment en ce qui concerne les services offerts et les vitesses de transfert.
L’évolution de l’UMTS a passé par plusieurs versions dites « Releases » de la R99 à la R8 en
passant par R4, R5, R6 et R7. Chaque Release se base sur les spécifications de sa antécédente
pour présenter des améliorations. La figure ci-dessous présente les différents débits offerts
par chaque Release.

15
Figure 3 : Evolution des débits des systèmes de troisième génération
1-2 Architecture du réseau WCDMA :
Le réseau WCDMA dont les spécifications techniques sont établies par l’organisme 3GPP, se
divise, principalement, en deux parties ; une partie d’accès UTRAN (UMTS Terrestrial RAN)
et une partie CN (Core Network).
Figure 4 : Architecture du réseau WCDMA
1-2-1 Réseau cœur
Le réseau cœur CN est la partie du système WCDMA chargée de la gestion des services
souscrits par l’abonné. Afin de garantir cette mission, le CN fournit essentiellement, les
fonctions qui suivent:
La gestion des appels ;
L’itinérance (roaming) ;
La sécurité ;

16
La communication avec d’autres réseaux externes (internet, RTCP,..) ;
Assurer l’interconnexion de l’utilisateur avec différents réseaux ;
A partir de la Release 5, l’architecture du réseau cœur comporte quatre parties :
Domaine PS pour le transport de la voix moyennant la commutation paquet.
Domaine CS pour le transport de la voix en utilisant la commutation circuit.
Partie commune entre CS et PS pour le transport de signalisation
Domaine IMS garantit une connectivité IP avec le terminal afin de permettre l’intégration
de la VoIP et d’autres services IMS. Aussi ce domaine offre une possibilité importante de
développer de nouveaux services
1-2-2. Domaine PS
Le domaine PS est similaire au domaine Paquet du réseau GPRS, il comprend :
Le SGSN qui permet d’enregistrer les usagers dans une zone de routage RA (Routing
Area)
Le GGSN qui est une passerelle vers les réseaux extérieurs à commutation de paquets tels
que l’Internet.
1-2-3. Partie commune entre PS et CS:
Le groupe des éléments communs est composé de:
HLR: représente une base de données des informations de l’usager contenant les
informations suivantes :
- l’identité de l’équipement usager.
- le numéro d’appel de l’usager.
- les informations relatives aux possibilités de l’abonnement souscrit par l’usager.
AuC : prend en charge l’authentification de l’abonné, ainsi que du chiffrement de la
communication. L’AuC se base sur le HLR afin de récupérer les informations relatives à
l’usager pour créer une clé d’identification.
EIR : s’occupe de la gestion des vols des équipements usagers. Il a en possession d’une
liste des mobiles blacklistés identifiés par un numéro unique propre à chaque équipement
usager, appelé l’IMEI (International Mobile Equipment Identity).
1-2-4. UTRAN (UMTS TerrestrialRadio Acces Network)
a. Architecture de l’UTRAN :
Le réseau RAN est composé d’un ensemble de RNS (Radio Network Subsystem) reliés au
réseau cœur à travers l’interface Iu. Chaque RNS est constitué d’un contrôleur du réseau radio
(RNC pour Radio Network Controller) relié à un ensemble de NodeBs à travers l’interface
«Iub ».

17
Figure 5 : Architecture du réseau d’accès UTRAN
b. RNC (Radio Network Controler)
Le RNC implémente la plupart des fonctions du UTRAN, tel que :
Gestion et contrôle des ressources radio.
Contrôle d’admission pour éviter les situations de congestion.
Etablissement et libération des connexions.
Macro-diversité : les temps de transmission sur des chemins différents peuvent sensiblement
différer, il faut reconstruire au mieux l’information.
Gestion de mobilité Handover.
Mesures de l’environnement radio (puissance du signal reçu, le taux d’erreur, niveau
d’interférences,…).
Cryptage et contrôle d’intégrité des données des utilisateurs.
Procure les informations d’optimisations de l’UTRAN.
Deux types de RNC se distinguent :
- Serving-RNC (S-RNC): C'est le RNC qui maintient la connexion avec le réseau cœur
quand le mobile est en soft Handover. Il assure les fonctions de division/recombinaison pour
acheminer un seul flux vers l'interface Iu.
- Drift-RNC (D-RNC): Il achemine les flux du S-RNC vers le NodeB qui gère la connexion
avec le terminal mobile et vice-versa. Il assure la fonction de commutation pour garder un
seul point d'interconnexion avec le réseau cœur.
c. NodeB :
Un NodeB est un équipement liant le terminal UE au RNC à travers l’interface Iub. De ce fait
le NodeB garantit les fonctions de transmission radio : modulation, démodulation, étalement
de spectre…
Il est responsable aussi, de la gestion des fréquences de cellules radio, des codes d’étalement,
de la synchronisation, de la gestion de signalisation de l’interface Iub, ainsi que la gestion des
canaux dédiés et partagés.

18
1-2-5. Les interfaces du RAN:
Le réseau d’accès radio de troisième génération prend en charge le contrôle et la gestion des
ressources radio. Ceci permet l’échange d’informations (données et signalisation) entre le
terminal mobile et le réseau cœur via deux interfaces: une interface radio dite Uu qui se
basant sur la WCDMA pour lier le terminal au RAN, et une autre dite Iu pour transmettre les
données au réseau cœur.
a. Interface radio de du RAN
La Figure présente l’architecture en couches de l’interface radio du RAN. Cette interface dite
Uu se confond avec les trois premières couches du modèle OSI.
Figure 6 : Structure en couche de l’interface radio du RAN
La couche physique réalise les fonctions de codage de canal, la détection et correction
d’erreurs, la modulation, le multiplexage des canaux de transport sur des canaux physiques,
étalement et désétalement du spectre des canaux physiques, égalisation de canal radio,
prélèvement des mesures radio pour les envoyer aux couches supérieures, et le contrôle de
puissance en boucle fermée, d'entrelacement et de modulation.
La deuxième couche fournit les fonctions liées au mapping, chiffrement, retransmission et
segmentation. Elle est composée de quatre sous-couches :
MAC remplit la fonction de multiplexage de plusieurs canaux logiques (couches
supérieures) dans des canaux de transport (couche physique) et vice versa.
RLC établit la connexion entre l'équipement de l'utilisateur UE et le RNC pour garantir la
fiabilité des données entre deux équipements du réseau. Elle réalise la fonction de
segmentation des paquets RLC-PDU en des unités de taille prédéfinie par la couche RRC. Et
elle assure aussi le réassemblage des paquets à la réception.

19
BMC assure les fonctions de diffusion des messages sur l’interface radio.
PDCP assure l'indépendance des protocoles radio du RAN (couches MAC et RLC) des
couches de transport réseau, ainsi que la compression de données et d'entête de paquets de
données, permettant, ainsi, un usage plus efficace des ressources radio.
RRC garantit le rôle de la couche réseau, de l'interface Uu. Elle gère principalement la
connexion de signalisation, la sélection initiale et la resélection de cellule, le contrôle des
mesures, la configuration du chiffrement et de l’intégrité, la gestion de la QoS demandée et le
contrôle de puissance en boucle externe, et la gestion de la mobilité (Handover).
b. Les interfaces logiques dans l’UTRAN
La norme UTRAN définit quatre interfaces :
L’interface Uu relie le terminal mobile au NodeB par l’intermédiaire d’une liaison radio. La
couche physique de l’interface Uu est basée sur la technique WCDMA accès multiple à
répartition en codes.
L’interface Iub permet de connecter le NodeB au RNC. Cette interface se charge
principalement de la gestion du transport du trafic utilisateur, la signalisation, la configuration
et l’exploitation & la maintenance.
L’interface Iur liant deux RNC. Cette interface est introduite pour permettre l’établissement
de deux ou plusieurs chemins entre le réseau et le terminal via deux stations de base
potentiellement différentes.
le RAN est connecté au réseau cœur à travers Iu, qui compte en elle deux interfaces : une
interface vers le domaine de commutation circuit du réseau cœur Iu-Cs et une vers le domaine
de commutation paquet Iu-PS.
Les structures des protocoles de ces interfaces ont été définies selon un modèle unique
reposant sur le fait que les couches horizontaux et les plans verticaux sont logiquement
indépendants, garantissant, ainsi, un passage de la transmission avec ATM à la transmission
via IP.
Figure 7 : Modèle de protocole des interfaces RAN

20
 Couches horizontales
La figure 7 illustre le modèle de protocole des interfaces du RAN. Ce modèle comporte deux
couches: une couche radio et une couche transport. La couche transport correspond à la
technologie de transport retenue, qui n’est nullement spécifique à la WCDMA. La couche
radio supporte tous les aspects propres à RAN.
 Plans verticaux
Le modèle comprend trois plans verticaux principaux : le plan de l’usager, le plan de contrôle
de l’usager et le plan de contrôle du réseau de transport.
i. Plan de contrôle
Utilisé pour la signalisation de contrôle spécifique à la WCDMA, il comprend les protocoles
applicatifs des différentes interfaces, comme RANAP pour l’interface Iu, RNSAP pour Iur,
NBAP pour Iub.
ii. Plan de contrôle du réseau de transport
Ce plan regroupe toute la signalisation de contrôle au niveau de la couche transport. Il se situe
entre le plan de contrôle et le plan utilisateur afin d’assurer l’indépendance du protocole AP
par rapport à la technologie de transport utilisée.
iii. Plan utilisateur
Le plan utilisateur transporte toutes les données reçues et émises par l’usager du réseau, voix,
images ou données informatiques. Il comprend un sous-ensemble appelé plan utilisateur du
réseau de transport.
iv. Plan utilisateur du réseau de transport
Le plan utilisateur du réseau de transport supporte les données de l’utilisateur, sous contrôle
du plan de contrôle du réseau de transport.
1-3. La couverture de l’UMTS
La taille de la cellule est limitée par les fréquences et la puissance utilisées. En effet, la taille
des cellules de 3G est relativement petite par rapport à celles de 2G, puisque la 3G utilise des
fréquences plus élevées. Alors que la puissance d’émission est limitée en fonction de la
proximité du récepteur par un système de contrôle puissance intégré dans les émetteurs.
Ainsi, plusieurs types de cellules radio existent selon l'environnement :
Une pico-cellule permet des débits de l’ordre de 2 Mbits/s lors d’un déplacement de
l’ordre de 10 km/h (marche à pied, déplacement en intérieur, etc.).
Une micro-cellule permet des débits de l’ordre de 384 kbits/s lors d’un déplacement de
l’ordre de 120 km/h (véhicule, transports en commun, etc.).
Une macro-cellule permet des débits de l’ordre de 144 kbits/s lors d’un déplacement
de l’ordre de 500 km/h (Train à Grande Vitesse, etc.)
Figure 8 : Hiérarchie des cellules de l’UMTS

21
1-4. Duplexage dans UMTS :
UMTS défini deux modes d’exploitation :
Le mode TDD : dans ce mode le transfert de données du terminal vers la station de base
(Uplink) et celui en sens inverse (Downlink) s’effectuent à la même fréquence ayant une
largeur de 5 MHz. Donc les séquences Uplink et Downlink sont séparées dans le temps.
Ce concept utilise une technique d’accès multiple mixte, comprenant une composante d’accès
multiple à répartition dans le temps (TDMA) fondée sur la trame GSM, et une composante
d’étalement de spectre à l’intérieur du time slot avec séparation par code (CDMA). Ainsi un
canal de trafic est défini par une fréquence (porteuse), un intervalle de temps et un code. Ce
concept offre une large gamme de débits de service en allouant plusieurs codes ou plusieurs
intervalles de temps à un même utilisateur.
Le mode FDD : ce mode utilise une bande passante de 5 Mhz pour le débit descendant, et
une bande passante de 5 Mhz pour le débit montant. Le débit maximal supporté par un seul
code est de 384 kbit/s. Afin de pouvoir supporter un débit de 2 Mbit/s, plusieurs codes sont
nécessaires.
Figure 9 : Attribution du spectre fréquentiel pour la 3G
1-5. La chaine de transmission en UMTS :
Les données transportés sur l’interface radio du système WCDMA, sont des données
numériques qui doivent être acheminées avec le plus de fiabilité possible. Pour ceci ces
données passent par une chaine de transmission similaire à celle présentée par la Figure ci-
dessous :

22
Figure 10 : Chaine de transmission du système WCDMA
a. Le codage source
Le codage source garantit la compression des données binaires. Pour la voix, l’AMR
(Adaptative multiple rate) est la technique de codage source qui fut adoptée par le 3GPP en
octobre 1999. Cette technique offre la possibilité d’adapter le mode de codage selon la qualité
de transmission du canal radio. Pour adapter le codage durant la communication, le récepteur
mesure la qualité du canal radio et la transmet à l’émetteur pour que ce dernier puisse adapter
son schéma de codage en fonction de la qualité du canal radio. Cet échange doit se faire le
plus rapidement possible afin de mieux suivre l’évolution de la qualité du réseau.
b. Le codage canal et entrelacement :
Lors de la transmission, le signal est exposé aux interférences et aux évanouissements, ce qui
affectera les données transmises. Afin de garantir la fidélité de transmission, le système doit
pouvoir résister aux interférences. Pour ceci, l’encodeur ajoute au bloc des bits redondants qui
vont être utilisées par le récepteur pour détecter les erreurs.
Le codage canal se révèle efficace pour corriger les erreurs. Cependant, il reste vulnérable
contre les bursts d’erreurs qui sont typiques aux systèmes radio mobiles, spécialement lorsque
l’UE se déplace à une grande vitesse dans le réseau. Ceci est corrigé par l’entrelacement qui
permet d’étendre les bits erronés sur une longue période de temps. C'est-à-dire que deux bits
adjacents ne sont pas transmis l’un à côté de l’autre et la probabilité des interférences inter
symbole diminue. Donc, l’entrelacement permet de diminuer la probabilité d’avoir des bits
erronés consécutifs et le codage permet de les détecter.
c. L’étalement du spectre (spreading) :
La WCDMA se base sur une technique d’accès dérivée de CDMA utilisant l'étalement de
spectre par séquence directe. Elle consiste à distinguer les utilisateurs, émettent sur le même
canal radioélectrique large bande, par une séquence d'étalement pseudo-aléatoire, appelée
code. Les codes alloués aux utilisateurs sont choisis de manière à être orthogonaux entre eux.

23
L’intérêt de l’étalement du spectre est de rendre le signal plus robuste face aux interférences à
bande étroite et résistant aux évanouissements sélectifs, et c’en étendant le spectre du signal
sur une bande de 5 MHz comme illustre la Figure
Le principe de l’étalement du spectre repose sur la multiplication des messages binaires de
chaque utilisateur par la séquence qui lui est propre (Figure). La suite résultante est modulée
puis transmise sur le canal physique. A la réception, l’opération inverse est effectuée en
multipliant le signal reçu par la même séquence de code utilisée par le transmetteur (Figure)
Figure 11 : Procédure d'étalement et de désétalement du spectre.
L’orthogonalité des codes empêche les utilisateurs de décoder les signaux qui ne leurs sont
pas destinés. Aussi, ces codes permettent moyennant l’autocorrélation de lutter contre les
imperfections du canal radio notamment les trajets multiples.
d. Les codes
Deux types de codes sont utilisés : les codes de canalisation et les codes d’embrouillage
(scrambling).
e. Codes de canalisation:
Pour distinguer les utilisateurs et différencier des canaux distincts, on se sert de codes
orthogonaux appelés OVSF. L'utilisation de ces codes permet de modifier le facteur
d'étalement et de maintenir l'orthogonalité des différents codes d'étalement même si ces
derniers sont de longueurs différentes.
Ces codes sont extraits d'une famille de codes orthogonaux dite famille de Wash. Ils se sont
engendrés par l’arbre de la Figure ci-dessous. Les codes portés par ces deux branches sont
issus du code de la racine. Un en utilisant la symétrie, et l’autre par le code de la racine et de
son complémentaire.

24
Figure 12 : Arbre des codes OVSF
Le SF (Spreading Factor), ou encore gain de traitement, est le rapport de la bande après
étalement sur la bande avant étalement, est de la forme 2k et varie d’une façon générale de 4 à
256 pour les canaux montants et de 4 à 512 pour les canaux descendants.
Les codes OVSF présentent certaines limites. En effet, ils ne peuvent pas être tous utilisés
simultanément au sein d’une même cellule puisqu’ils ne sont pas tous orthogonaux entre eux.
Le code d'une branche est fortement lié à celui de sa racine et de ses fils, ce qui empêche de
les utiliser simultanément. Donc lorsqu'un code est alloué, tous les codes issus de ces
branches ne peuvent pas être utilisés.
f. Codes d’embrouillage
L’embrouillage ou scrambling est une opération effectuée par l'émetteur permettant de séparer
les différents signaux d'un même terminal ou d'un même NodeB. Cette opération réalisée juste
après l'étalement, comme montre la Figure, elle ne modifie pas la bande passante ni le débit,
elle se limite à séparer les différents signaux les uns des autres.
Figure 13 : Mécanisme d’embrouillage et d’étalement

25
Bref, l'étalement peut être effectué par plusieurs émetteurs avec le même code de canalisation
sans compromette la détection des signaux par le récepteur, alors que le scrambling fait appel
aux codes de Gold qui sont une combinaison linéaire de plusieurs séquences pour diférencier
les récepteurs.
g. La modulation
La modulation QPSK est la modulation numérique adoptée par la 3GPP dans la Release 99.
Comme son nom le sous-entend, QPSK défini quatre phases, permettant ainsi de transmettre
deux bits par un symbole.
D’autres techniques de modulation ont été intégrées par d’autre Release, telles que 16 QAM
par la Release 5, et la 64 QAM par la Release7, ce qui permet d’atteindre des débits beaucoup
plus élevés que celui présenté par la Release 99.
1-6. Les canaux de la Release99
La structure de trame WCDMA consiste en des supertrames de 72 trames dont la durée est 10
ms. Chaque trame contient à son tour 15 Time slots qui correspondent à une période de
contrôle de puissance. La découpe en trame ne correspond pas à une répartition des ressources
entre utilisateurs (différents TDMA), mais plutôt à une structuration des données émises par
un même usager ce qui permet notamment l’ajout de bits de contrôle.
L’interface radio de l’UMTS a des canaux logiques qui font référence aux canaux de
transport. Ces derniers sont aussi portés par des canaux physiques.
a. Les canaux logiques :
Les canaux logiques définissent le type de donnée à transférer. Il y a deux types de canaux
logiques, ceux transportant le trafic et ceux de contrôle. On distingue les canaux suivants :
Canal Lien Fonction
BCCH: Broadcast
Control Channel
DL permet au mobile de lire les informations
systèmes pour accéder la première fois au
réseau ou sortir du mode veille.
PCCH : Paging
Control Channel
DL canal transportant les informations de paging
permettant la recherche des mobiles.
DCCH : Dedicated
Control Channel
UL/DL Utilisé pour transporter les informations de
contrôle dédiées
CCCH : Common
Control Channel
UL/DL Utilisé pour transférer les informations de
contrôle
DTCH : Dedicated
Traffic Channel
UL/DL Canal transportant les données utilisateur
CTCH : Common
Traffic Channel
Unidirectionnel Transférer les informations dédiées de
l’utilisateur à un groupe des UEs
Tableau 1 : Les canaux logiques

26
b. Canaux de transport :
Ces canaux décrivent la façon et les caractéristiques avec lesquelles les données seront
transférées sur l’interface radio. La release 99 définit les canaux de transport suivant :
Canal Lien Fonction
DCH : Dedicated
Transport Channel
UL/DL Utilisé pour le transfert des données à un UE
particulier. Chaque UE possède son propre
DCH dans chaque direction.
BCH : Broadcast Channel DL Diffuse l’information aux UEs afin
d’identifier le réseau et la cellule.
FACH : Forward Access
Channel
DL Transporte les données ou les informations au
UEs qui sont enregistrés dans le système
PCH : Paging Channel DL Alerte les UEs des appels entrants
RACH : Random Access
Channel
UL Transporte les demandes de services des UEs
voulant accéder au système
CPCH : Common Packet
Channel
Unidirectionnel Utilisé pour le contrôle de puissance
DSCH : Downlink Shared
Channel
DL Partagé par les utilisateurs
Tableau 2 : les canaux de transport
c. Les canaux physiques :
Un canal physique est défini par une fréquence porteuse particulière, un code et une phase
relative. Ces canaux comprennent des trames radio qui comprennent, elles-mêmes, 15
intervalles de temps. La release 99 définit les canaux suivant:
Canal Lien Fonction
PCCPCH : Primary
Common Control Physical
Channel
DL Diffuse d’une façon continue les identifications des
systèmes et les informations de contrôle d’accès
SCCPCH : Secondary
Common Control Physical
Channel
DL Transporte le FACH et PACH.
PRACH : Physical
Random Access Channel
UL Permet au UE de transmettre les bursts d’accès
aléatoire pour l’accès au réseau
DPDCH : Dedicated
Physical Data Channel
UL/DL Utilisé pour le transfert des données utilisateur
DPCCH : Dedicated
Physical Control Channel
UL/DL Transporte les informations de contrôle
d’information pour les UE
PDSCH : Physical
Downlink Shared Channel
UL/DL Partage le contrôle d’information pour les UE
PCPCH : Physical
Common Packet Channel
DL Canal spécifique pour le transport des paquets de
données
SCH : Synchronisation
Channel
- Utilisé pour permettre la synchronisation des UEs
avec le réseau
CPICH : Common Pilot
Channel
- Transmis par chaque NodeB et par la suite le UE
pourra estimer le temps de la démodulation du
signal
AICH : Acquisition
Indicator Channel
- Utilisé pour informer le UE sur le DCH
PICH : Paging Indication
Channel
- Fournit les informations au UE pour opérer son
mode veille afin de conserver la batterie pendant
l’écoute du canal PCH

27
Tableau 3 : Les canaux physiques
La conversion des canaux logiques aux canaux de transport est faite au niveau de la sous-
couche MAC alors que l’association des canaux de transport au physique est garantie par la
couche physique. La Figure illustre la correspondance entre les canaux de la Release 99.
Figure 14: Correspondance entre les canaux de la Release 99
1-7. Etat du UE (User Equipement) :
Un UE opère dans deux modes : Idle mode (mode en veille) et connected mode (mode
connecté).
a. Idle Mode :
Dans le mode Idle, le UE a relation seulement avec le CN. Cependant, l’UE reste sur une
cellule. Chose qui lui permet de recevoir les informations du système et les paging-messages à
partir des canaux de contrôle de cette cellule. S’il le souhaite, le UE peut accéder au système à
partir de l’un des canaux de contrôle de cette cellule.
Trois procédures sont réalisées lors de ce mode :
- Sélection et la resélection du réseau.
- Sélection et resélection de la cellule.
- Location registration.
b. Connected mode :
En mode connecté, l’UE peut se retrouver dans l’un des états suivants présenté dans le
tableau:

28
Etat du UE Caractéristiques
CELL-DCH - UE communique via son DCH
- le RAN sait la cellule où réside l’UE.
CELL-FACH - Peu de données à transmettre qui ne
nécessite pas l’allocation d’un canal dédié au
UE.
- En DL le FACH est utilisé, en UL le
RACH est utilisé.
- le RAN sait la cellule où réside l’UE.
CELL-PCH
-Pas de données à transmettre ou à recevoir
-UE est en écoute permanente du PICH.
-Ce mode réduit la consommation d’énergie
du UE.
- Le RAN sait la cellule où réside l’UE.
URA-PCH
- Pas de données à transmettre ou à recevoir
-Le RAN sait uniquement l’URA ou réside
l’UE.
Tableau 4: Caractéristiques des différents états d’un UE
Le terminal peut passer du mode Idle au mode connecté en utilisant l’un des canaux de
contrôle de la cellule sur laquelle il est en écoute. Une fois connecté, l’UE peut passer d’un
état à un autre selon la taille des données à transmettre. La Figure résume les transitions
possibles entre les différents états :
Figure 15 : Relations entre les différents états du UE

29
1-8. Le Contrôle de puissance
Dans le système UMTS, tous les utilisateurs transmettent leurs informations en utilisant la
même bande de fréquence. Les phénomènes de propagation peuvent dans ce cas favoriser les
utilisateurs proches du NodeB ou dépend de ceux qui sont loin. Pour pallier à ce problème,
dite problème proche/loin (near-far), un contrôle de puissance judicieux est effectué.
Le contrôle de puissance se base sur le niveau de qualité, c'est-à-dire le rapport signal sur
bruit, ce rapport doit être assuré avec un niveau de puissance approprié. Ainsi, L’UMTS fait
appel à un ensemble de mécanismes de contrôle de puissance dans le but d’optimiser
l’utilisation des ressources radio et de maintenir la qualité du signal sur le lien radio.
Trois types de contrôle de puissance se distinguent:
a. Contrôle de puissance Open-Loop :
Défini seulement pour les liens montants, le contrôle de puissance Open-Loop est utilisé pour
initialiser le niveau de puissance au début de la communication. Le UE estime la puissance
minimale nécessaire pour la transmission en calculant l’affaiblissement de parcours en se
référant à la puissance du signal reçu et l’utilise pour envoyer une demande d’accès au
NodeB. S’il ne reçoit pas de réponse de la part du NodeB il fait une autre demande d’accès en
utilisant une puissance un peu plus élevée.
b. Contrôle de puissance Inner-Loop :
Il est appliqué seulement pour les connexions des canaux dédiés. Le NodeB mesure le Eb/No
reçu sur le lien montant et le compare par rapport au Eb/No cible qui dépend de la nature de la
communication en cours. S’il est supérieur à ce dernier il demande au UE de baisser sa
puissance d’émission et vice versa.
Ce principe est aussi utilisé dans le sens descendant, bien que dans ce cas les signaux
proviennent du NodeB. Il est souhaitable que la puissance destinée aux terminaux mobiles qui
se trouvent en bordure de cellule soit la plus faible possible afin de minimiser les interférences
intercellulaires.
c. Contrôle de puissance Outer-loop:
Il est utilisé pour ajuster le seuil Eb/No suite au changement du BLER (Block Error Rate) après
codage. Si le BLER augmente, alors nous augmentons le seuil Eb/No pour pouvoir le
diminuer. Il est appliqué seulement sur les canaux dédiés pour le lien montant seulement.

30
Figure 16: Contrôle de puissance
1-9. Le Handover
Le Handover est par définition un Mécanisme permettant à un téléphone de changer
automatiquement de cellule sans coupures de communication. Différents types de Handover
ont été introduits par les systèmes WCDMA pour contrôler la charge du système, pour
remédier aux problèmes de la couverture et pour offrir une qualité de service satisfaisante. Les
Handovers peuvent être classés suivant plusieurs modes. Nous distinguons le Soft et Softer
Handover, et le Hard Handover.
a. Le Soft/Softer Handover:
Le Soft Handover se produit lorsque le mobile est dans la zone de chevauchement de deux
cellules. Il permet à un mobile d'utiliser plus qu'un lien radio pour communiquer avec le
réseau fixe. Cette procédure permet de diminuer le taux d'échec de Handover aux bords des
cellules et améliore significativement la qualité de signal. Le déclenchement de ce type de
Handover se fait en se basant sur les mesures effectuées par le mobile sur les canaux pilotes
des différentes stations de base.
Figure 17: Exemple de Soft Handover

31
Le Soft Handover correspond au cas où les deux liens radio sont contrôlés par des stations de
base différentes, comme illustre la Figure, alors que le Softer Handover est la situation dans
laquelle une seule station de base reçoit les signaux d'un seul utilisateur à partir de deux
secteurs qu'ils desservent.
Figure 18: Soft Handover Flow (ajouter RL: Radio Link)
Figure 19: Soft Handover Flow (supprimer RL: Radio Link)
b. Le Hard Handover :
Le Hard Handover consiste à libérer l'ancienne connexion avant qu'une nouvelle connexion
radio entre le mobile et le réseau soit établie. Ce type de Handover est utilisé dans le cas où
les cellules ont des fréquences différentes. Ainsi, il provoque la rupture de l'ancienne

32
connexion avant l’établissement d’une nouvelle connexion avec une nouvelle cellule ayant
une fréquence différente. Il existe trois types de Hard Handover:
 Intra-fréquence Hard Handover :
Il permet à un mobile de passer d’une cellule à une autre au sein de la même fréquence UMTS
Figure 20: Intra-frequency Hard Handover Flow
 Inter-fréquence Hard Handover:
Il permet à un mobile de passer d'une fréquence WCDMA à une autre
Figure 21: Inter-frequency Hard Handover Flow
 Inter-systèmes Hard Handover:
Il permet à un mobile de passer d'un système à un autre (d’une technologie à une autre),
comme du WCDMA au GSM.

33
Figure 22: Inter-system Hard Handover Flow.
Le Handover passe par trois phases :
 Prise de mesures et supervision du lien.
 Choix de la cellule cible et déclenchement du Handover.
 Exécution du Handover (transfert effectif des liens).
1-10.Compressed mode :
Lorsqu’un usager se déplace et qu’un Hard Handover est exécuté, cela se traduit par un
passage en Compressed Mode et donc une interruption du trafic durant quelques secondes.
Le Compressed Mode permet de réserver des ressources pour permettre au mobile de réaliser
des mesures sur les cellules voisines avant de sélectionner celle ayant le meilleur champ.
Puisque dans les systèmes WCDMA l'UE émet en continu, il n'a pas la possibilité d’effectuer
des mesures sur d’autres fréquences. Ainsi, il est nécessaire d’attribuer au UE un intervalle de
temps afin de procéder à ces mesures.
Le RNC réserve 7 slots de chaque trame au cours d'une période appelée période de mode
compressé. Cette période de temps dépend du nombre de fréquences à mesurer.
Decision
Execute
Measurement

34
L'UE réalise des mesures sur une seule fréquence dans les 3 slots, ce qui lui permet de
mesurer deux fréquences au cours d'une trame compressée.
2-11. La qualité de service :
L’UMTS propose 4 classes de qualité de services selon les applications :
 La classe Conversational qui permet aux conversations vocales de proposer une bande
passante contrôlée avec échange interactif en temps réel avec un minimum de délai
entre les paquets.
 La classe Streaming qui permet aux services de streaming de fournir une bande
passante continue et contrôlée afin de pouvoir transférer la vidéo et l’audio dans les
meilleures conditions.
 La classe Interactive destinée à des échanges entre l’équipement usager et le réseau
comme la navigation Internet qui engendre une requête et une réponse par le serveur
distant.
 La classe Background, qui affiche la plus faible priorité, permet des transferts de type
traitements par lots qui ne demandent pas de temps réel et un minimum d’interactivité
(envoi et réception de messages électroniques).

35
Notions élémentaires :
 Active Set est défini comme étant l'ensemble de NodeBs avec lesquelles l'UE est
simultanément relié (c.-à-d., les cellules assignant actuellement un downlink DPCH à
l'UE constituent l'ensemble actif).
 Les cellules, qui ne sont pas incluses dans l'ensemble actif, mais sont incluses dans le
CELL_INFO_LIST appartiennent au Monitored Set.
 Les cellules détectées par les UEs, qui ne sont ni dans le CELL_INFO_LIST ni dans
l'Active Set appartiennent au Detected Set.
 Event de Handover :
Les événements en fonction des types de mesure :
 Intra-fréquence: Événements 1A à 1E
- 1A : Utilisé pour indiquer à l’UTRAN lorsqu'une nouvelle cellule doit être
ajoutée à l'Active set.
- 1B : Servant à indiquer à l’UTRAN quand une nouvelle cellule devrait être
retirée de l'Active set
- 1C : Utilisé pour indiquer à l'UTRAN pour remplacer une cellule dans l'Active
set avec une cellule différente (l’Active est plein)
- 1D : Changement de la meilleure cellule.
- 1E : La valeur de mesure de Primary Pilot Channel dépasse le seuil absolu.
Inter-fréquence: Événements 2B à 2F
- 2B : La valeur estimée de la qualité de la fréquence utilisée est inférieure à un
certain seuil, et celle de la fréquence non utilisée est supérieure à un certain
seuil.
- 2C : La valeur estimée de la qualité de la fréquence non utilisée est supérieure
à un certain seuil.
- 2D : La valeur estimée de la qualité de la fréquence utilisée est inférieure à un
certain seuil.
- 2F : La valeur estimée de la qualité de la fréquence utilisée est supérieure à un
certain seuil.
 Inter-RAT: Événements 3A et 3C :
- 3A : La valeur estimée de la qualité de la fréquence de l’UTRAN utilisée est
inférieure à un certain seuil, et que de l'autre système est supérieure à un
certain seuil.
- 3C : La valeur estimée de la qualité de l'autre système est supérieure à un
certain seuil.

36
Conclusion:
Le réseau UMTS se distingue par ses caractéristiques très améliorées par rapport aux
générations précédentes dont témoignent les fonctionnalités multiples utilisées de plus en plus
durant ces dernières années. Néanmoins, pour bien profiter de tous ces avantages, il est
nécessaire de procéder à l’optimisation du réseau afin qu’il soit pleinement exploité et utilisé
à bon escient garantissant ainsi la satisfaction de tous les abonnées. C’est ce qui a fait l’objet
du cahier des charges et qui fera l’objet de notre prochain chapitre.

37
CHAPITRE
2
• Planification et
Optimisation d’un
réseau 3G
Dans ce chapitre,
nous allons
détailler le
processus de la
planification ainsi
que celui de
l’optimisation
appliqués sur le
réseau 3G

38
Introduction:
RNP / O fournit des services d'ingénierie de réseau dans les domaines de la planification de la
radio, les « drive test » et l'optimisation du réseau radio. Ces services peuvent être utilisés
pour fournir « radio site » et de la vérification des clusters, l’évaluation de la couverture
indoor et outdoor, l’analyse comparative de l'opérateur et d'autres services d'évaluation au
besoin. En outre, il effectue une analyse de réseau pour évaluer l'équilibrage du trafic, des
mesures et réduit les interférences, optimise les paramètres de réseau et gère la capacité.
Figure 23 : Planification et optimisation
2-1.La planification du réseau radio :
L'objectif de la planification est de déterminer le nombre minimal de sites requis pour assurer
la couverture d'une zone bien déterminée en fonction des services offerts et du nombre
d'abonnés en tenant compte des contraintes de qualité de service. Donc il faudrait atteindre le
maximum de couverture avec une capacité optimale tout en maintenant le coût de
déploiement le plus faible possible.
Dans ce contexte, il y a quelques opérateurs qui préférèrent réduire le nombre de stations de
base et ceci pour des raisons de budget ; par contre, d'autres opérateurs préfèrent couvrir la
zone d'une manière à réduire la puissance nécessaire dans le sens montant et offrir aux
utilisateurs ainsi des services plus consommateurs d'énergie avec une meilleure QoS, et ceci

39
au détriment de l'implantation d'un réseau plus cher avec plus de stations de bases et par suite
des frais de communication plus élevées.
Les nouveaux défis dans la planification radio introduits avec la troisième génération des
réseaux cellulaires proviennent du fait de la demande de services à différents débits ainsi que
des caractéristiques des techniques WCDMA dont l'une des principales est l'interdépendance
entre la qualité de service, l'interférence, la taille de la cellule et la charge supporté. La liaison
étroite entre couverture et capacité dans les systèmes WCDMA devrait être prise en compte
dans le processus de planification du système UMTS. En effet, la couverture est limitée par le
lien montant et ceci à cause de la limitation en puissance d'émission des mobiles. Par contre,
le sens descendant cause des limitations sur la capacité et ceci est dû au fait que la station de
base a une puissance limitée et qu'elle doit réserver son budget de puissance (en DL) à
plusieurs mobiles à la fois, donc quand le nombre d'utilisateur augmente l'interférence va
directement augmenter, alors que dans le sens montant, chaque nouveau utilisateur va voir sa
propre puissance d'amplification.
Figure 24: Schéma du processus de la planification

40
La planification d'un réseau mobile consiste à déterminer l'ensemble des composantes
matérielles et logicielles de ces systèmes, les positionner, les interconnecter et les utiliser de
façon optimale, en respectant, entre autres, une série de contraintes de qualité de service
Ce chapitre illustre les étapes des simulations faites du réseau UMTS dans la zone de
Chaouen sous le logiciel Atoll
2-1-1.Outil de planification radio (logiciel Atoll)
Atoll est un logiciel de dimensionnement et de planification de réseaux cellulaires qui peut
être utilisé sur tout le cycle de vie des réseaux (du design à l'expansion et l'optimisation). Le
logiciel exploite différentes données en entrée car il permet de choisir le type de projet à
réaliser GSM 900, DCS 1800, ou alors UMTS qui paramètre différemment le logiciel en
fonction de la technologie. On peut définir le model de propagation, le type d'antenne, les
caractéristiques du site. Atoll, utilise chez plusieurs operateurs et sociétés de services, est un
outil très complet et indispensable pour la planification radio, et l’étude d’un réseau de
desserte et de collecte.
a-Création d’un projet :
Pour commencer la planification sous Atoll, il faut tout d’abord créer un projet, le logiciel
permet de choisir le type de projet à réaliser, dans notre cas : UMTS
Figure 25 : Création d’un nouveau projet
Plusieurs paramètres vont être introduits à l’outil tel que la zone géographique à planifier, les
cartes topographiques, les différents paramètres des services, des utilisateurs, des sites, des
secteurs, des cellules. Ces paramètres ont été fournit par Huawei. Dans cette partie nous allons
présenter les différentes valeurs de ces paramètres.
b-Importation de la carte :
Avant de débuter un projet sous Atoll il est nécessaire de passer par certaines étapes
d’importation de cartes afin de simuler sur la zone exacte voulue.

41
Figure 26 : Importation de la carte
Avant de débuter le projet, nous passons d’un système de coordonnées spécifiques Atoll a un
système de coordonnées GPS. Cela nous facilitera par la suite le placement et la localisation
des diverses stations de base. Le système choisi est UTM zone 29N.
Figure 27 : Choix des coordonnées

42
c-Sélection des sites candidats :
La recherche de sites constitue la première phase du design. Elle précède les phases de
positionnement des antennes. Ces sites correspondent aux emplacements idéaux issus du
dimensionnement pour la construction du réseau.
Dans notre cas les sites sont déjà déployés, on va se contenter que de l’étude des prédictions
de ces sites
Un site candidat représente un Node B. Chaque Node B est associé à trois antennes
sectorielles.
Tableau 5 : Base de données de la ville Chaouen
On importe la liste des sites avec les secteurs afin de les positionner sur la map
Figure 28 : tableau des sites de la ville Chaouen

43
Figure 29 : tableau des secteurs des sites de la ville Chaouen
Après l’ajout des secteurs il faut activer les cellules de chaque secteur
Figure 30: tableau des cellules de la ville Chaouen

44
Figure 31 : Emplacement des sites sur la carte
On dessine une « computation zone » afin de délimiter la zone qu’on veut étudier ses
prédictions
Figure 32 : Computation Zone

45
d-Les différentes prédictions
Enfin après avoir déployé un réseau, ATOLL permet de réaliser de multiples prédictions :
 Couverture par niveau de champ.
 Couverture par émetteur et étude du trafic.
 Zone de recouvrement et couverture par niveau de C/I.
:
Figure 33 : les différentes prédictions
 Prédiction de la couverture :
Après avoir choisi l’étude on calcule (dans notre cas on a choisi coverage by signal level et
Pilot Reception Analysis Ec/Io)
Figure 34: Simulation de la couverture (coverage by signal level)

46
Figure 35: Simulation de la couverture par secteur (coverage by transmitter)
Après avoir calculé les prédictions, il faut les analyser de façon à optimiser la couverture en
prenant compte de la capacité en changeant quelques paramètres comme les tilts mécaniques
et électriques, les azimuts des secteurs, s’il le faut.
Figure 36 : les propriétés d’un secteur

47
Les figures ci-dessous présentent la couverture de la ville Chaouen avant et après les
modifications d’optimisation :
Figure37: la couverture avant Figure38: La couverture après Figure39 : Légende.
On remarque qu’après les modifications, des zones qui étaient dans la zone jaune sont
devenues couvertes par la zone verte.
 Prédiction de la qualité de signal :
Figure 40 : Simulation de la qualité de signal (Ec/Io)

48
e-Liste de voisinage (Neighbours List) :
Il faut définir une liste de voisinage afin de permettre aux secteurs de connaitre les cellules
des autres secteurs, le nombre maximal de Neighbours qu’une cellule peut avoir est 32.Pour la
liste de voisinage, on trouve deux types : Intra-technology neighbours (définir une liste des
cellules voisines de la même technologie utilisée, ex : 3G-3G) et Inter-technology neighbours
(des listes de voisinage de différentes technologies ex : 2G-3G ou 3G-2G).
La figure ci-dessous illustre comment on peut définir cette liste :
Figure 41 : Liste de voisinage
Primary Scrambling code :
Figure 42 : Liste des Primary Scrambling Code

49
Figure 43 : Histogramme des Scrambling code
Après avoir terminé la planification, on obtient un output qui servira par la suite dans la
prochaine étape : l’optimisation et qui est « engineering parameters » qui sert à donner des
informations de l’état final des sites planifiés tel que CellId, PSC, longitude, latitude, etc.
RNCID CellID NodeBName CellName UARFCN PSC Latitude Longitude RAC LAC AntHeight
810 30010 CCH301 CCH301U 10762 88 35.17605555 -5.27333333 51 50100 17.5
810 30011 CCH301 CCH301V 10762 96 35.17605555 -5.27333333 51 50100 17.5
810 30012 CCH301 CCH301W 10762 104 35.17605555 -5.27333333 51 50100 17.5
810 30020 CCH002 CCH002U 10762 320 35.1626 -5.25994 51 50100 39
810 30021 CCH002 CCH002V 10762 328 35.1626 -5.25994 51 50100 32.5
810 30060 CCH006 CCH006U 10762 473 35.178 -5.27761 51 50100 26
810 30061 CCH006 CCH006V 10762 481 35.178 -5.27761 51 50100 22.5
810 30062 CCH006 CCH006W 10762 489 35.178 -5.27761 51 50100 22.5
810 11510 TET151 TET151U 10762 281 35.1544 -5.27636 51 50100 37
810 11511 TET151 TET151V 10762 289 35.1544 -5.27636 51 50100 37
810 11512 TET151 TET151W 10762 297 35.1544 -5.27636 51 50100 37
Tableau 6: Engineering parameters

50
2-2.L’optimisation du réseau radio:
2-2-1. Introduction :
Afin d’atteindre l’objectif de ce travail qui consiste à optimiser le réseau 3G dans le but
d’assurer une couverture radio globale, on définit dans cette partie le concept de
l’optimisation.
L’optimisation est l’une des principales étapes d’amélioration des performances des réseaux
de télécommunications, elle consiste en plusieurs types d’analyse et d’action à entreprendre
afin de maintenir et améliorer la qualité et la capacité du réseau, que ce soit au niveau de la
couverture, de la qualité du lien radio ou au niveau d’autres paramètres.
Dans ce chapitre nous allons voir les objectifs de l’optimisation radio ainsi que les processus
d’optimisation qui permettent grâce à leur cycle périodique d’automatiser les actions à
entreprendre suite aux différentes analyses effectuées. Nous allons voir aussi toutes les parties
prenantes de ces processus d’optimisation, que ce soit les statistiques (KPIs) ou les données
des Drive Tests.
2-2-2.Objectif de l’optimisation radio :
Afin de gagner la satisfaction de ses clients, les ingénieurs RNO essaient d’assurer la
continuité de la délivrance des services avec une qualité optimale. L’optimisation qui a cet
objectif est donc un élément de service requis et important pour maintenir et améliorer la
qualité et la capacité d’un réseau.
Il est aussi essentiel de maintenir une bonne qualité de service attendu par les clients, quand
l’opérateur envisage une implémentation d’une nouvelle fonctionnalité au niveau du réseau.
La phase d’optimisation permet aussi de minimiser ses coûts et d’optimiser les ressources
rares, c’est une étape des plus cruciales du cycle de vie d’un réseau cellulaire.
Une fois le réseau est opérationnel, il devient nécessaire de veiller sur son bon
fonctionnement. Pour cela il faut de réaliser un suivi de la qualité de service et d’adapter le
réseau aux différentes fluctuations en vue de son amélioration et de son expansion.
Ainsi l’optimisation d’un réseau cellulaire est motivée par deux objectifs principaux :
améliorer la qualité de service offerte aux utilisateurs et assurer l’écoulement du trafic via les
mêmes équipements existants.
2-2-3.Schéma général du processus de l’optimisation :
Le processus d’optimisation est un cycle périodique à qui on peut faire appel plusieurs fois
dans un même réseau de communication mobile.

51
Ce cycle comme le montre le schéma ci-dessous, commence par la supervision des
performances à travers les statistiques (KPI), puis l’analyse de ces statistiques afin de
sélectionner les zones où il y a des problèmes. Des parcours de tests (Drive Tests) seront
ensuite effectués afin de mieux connaitre la cause de ces problèmes. L’analyse globale des
KPIs et des résultats des parcours de tests permettront d’énumérer un nombre d’actions à
entreprendre. Après validation et implémentation de ces actions on reprend le cycle dès le
début pour voir les résultats et ainsi de suite.
Figure 44: Schéma du processus de l’optimisation
2-2-4. Statistiques et indicateurs clés de performance :
2-2-4-1. Statistiques :
La qualité de service dans les réseaux des télécommunications reflète le niveau de la
rentabilité et la fiabilité d'un réseau et de ses services. Ainsi les statistiques sont la manière la
plus efficace pour surveiller les performances du réseau. La surveillance du réseau est un
élément principal pour atteindre la meilleure qualité du service. La surveillance de QoS
comporte l'observation, la qualification et l'ajustement permanent de divers paramètres du
réseau. L'objectif de cette partie est de présenter et détailler tous les aspects liés à l'extraction,
à la manipulation et à l'exploitation des statistiques.
RF Optimization

52
2-2-4-2. Utilisation des statistiques :
La notion des statistiques dans les réseaux mobiles se rapporte à un ensemble général de
métrique qui aide l'opérateur dans trois directions principales :
- D'abord, évaluer les performances du réseau.
- Ensuite, analyser les défauts et vérifier les améliorations.
- Enfin, dimensionner l’extension du réseau
La métrique est directement produite par le trafic réel des abonnés. Chaque événement qui se
produit dans le réseau (initiation/terminaison d'appel, l'échec de Handover, etc.) est rapporté à
l’ingénieur radio.
En utilisant les statistiques, deux éléments devraient être distingués :
- Des compteurs purs (indicateurs élémentaires de performance, ou PIs), qui sont des valeurs
incrémentales des événements, généralement sans pertinence significative si elles sont
manipulées individuellement. Ils fournissent des données sur un aspect spécifique (nombre
d'appels, par exemple) mais, pratiquement, il est difficile d'interpréter leurs valeurs.
- Les indicateurs de performance (KPI’s), qui sont des formules calculées en se basant sur les
PI’s, traduisent mieux l'expérience de l'abonné.
 Évaluation du réseau
La plupart des opérateurs choisissent les KPIs pertinents pour visualiser leur réseau. Ils
établissent également les objectifs à réunir afin de réaliser le niveau voulu de la qualité du
service de l'utilisateur. L'idée est de vérifier si les KPIs pertinents dépassent les limites seuil.
Sinon, le diagnostique commence à identifier l'élément défectueux du réseau. Les opérateurs
donc utilisent les KPIs afin de garder leur réseau performant ainsi que de se situer par rapport
aux autres concurrents.
 Analyse des pannes et le contrôle des améliorations
Le dépannage vise à identifier et à corriger la cellule défectueuse, qui dégrade les
performances globales d’une zone. Ici, deux approches sont nécessaires: la première est de
fixer les seuils afin de visualiser si les performances du réseau ont atteint les objectifs
prescrits. La deuxième est de surveiller la variation des performances (pourcentage
d'augmentation ou de diminution de certain indicateur). Par exemple, une cellule qui a
nettement perdu le trafic d'un jour à l'autre devrait alarmer l'opérateur.
2-2-4-3. Principe d'extraction des statistiques :
Le mécanisme de collection des statistiques, commence d’abord par le recueil des statistiques,
et ensuite les tables des mesures des RNC devraient être configurées et activées. Les tableaux
sont organisés par des catégories pour permettre à l'opérateur de réduire la charge et de
télécharger seulement les mesures voulues (le trafic, disponibilité de ressource, Handover,
contrôle de puissance, etc.). Les abonnés mobiles envoient les mesures au NodeB lors des
deux modes: communication et veille. Le NodeB envoie ces mesures à la base de données
interne du RNC, les compteurs purs sont calculés dans des formules prédéfinies. Les KPIs
calculés sont alors groupés dans des rapports génériques et envoyés au bureau. Autres outils
sont généralement développés pour l’usage interne à savoir archiver et visualiser les

53
statistiques. Les statistiques sont quotidiennement rapportées afin de permettre à l’opérateur
de surveiller le réseau d'une manière très réactive.
2-2-5. Compteurs et indicateurs clés de performance :
2-2-5-1. Compteurs et KPIs
Un compteur peut être défini comme une valeur incrémental d'un événement spécifique
répétitif. Dans la norme UMTS, un événement peut correspondre à un message de
signalisation. Par exemple lors d’un appel téléphonique des milliers de messages de
signalisations sont échangés entre le UE et le MSC.
La mise à jour des compteurs à un certain point se fait via les messages échangés. Ce point est
appelé le « point de déclenchement ».Et comme des milliers de messages de signalisation
existent, de nombreux compteurs peuvent également exister. Cependant, le nombre de
compteurs utilisables dépend de la stratégie des fournisseurs des équipements.
Les KPIs évaluent fondamentalement la performance d’un service, suivant le volume du trafic
dans le réseau, l'accessibilité au réseau, le maintien de l'appel, la qualité du service, le trafic
réseau, le comportement du Soft et Hard Handover.
Les KPI sont extraits pour le réseau entier comme un tableau en premier lieu. Puis, le
Processus d’optimisation consiste à mieux détailler les KPI, détecter la mauvaise cellule, et
l’heure de pointe.
Ce processus consiste donc à détecter un comportement erratique au niveau du réseau en
premier lieu, puis s'approfondir dans une analyse plus détaillée en :
- Déterminant les cellules avec le comportement le plus mauvais
- Traquant l'évolution de toutes les heures des cellules les plus mauvaises
Donc on peut déterminer, si le mauvais comportement du réseau résulte de quelques
mauvaises cellules ou s'il s'est étendu plus uniformément sur les cellules du réseau.
De la même façon nous pouvons donc déterminer l'heure la plus mauvaise, c’est à dire l'heure
où la cellule se comporte le plus mauvais.
D’autre part, le KPI est le résultat d'une formule qui est appliquée aux indicateurs de
performance (Performance Indicators, PIs). Le PI peut être extrait d’un secteur, une cellule,
un TRX ou à un niveau d’une cellule adjacente. Des centaines de KPIs existent. Ils emploient
des compteurs d'une ou plusieurs mesures et peuvent être calculés à partir d’un compteur ou
d’une formule de plusieurs compteurs.
2-2-5-2. Formule des KPI
Une formule signifie une combinaison mathématique des compteurs qui a comme
conséquence un indicateur significatif. Définir une formule en utilisant plusieurs PIs aide à
identifier un KPI. Comme expliqué avant, le KPI donne plus de flexibilité et de clarté dans
l’interprétation du comportement du réseau.
Les formules, une fois choisies, devraient rester sans changement afin d'observer l'évolution
des performances du réseau dans le temps. Dans un environnement à plusieurs fournisseurs,

54
l'opérateur place une stratégie de performance et définit des formules pour chaque KPI. Alors
chaque équipement déclenche ses propres compteurs, et chaque fournisseur a ses propres
formules.
2-2-6. Les Classes des Indicateurs 3G :
Dans le domaine de l’UMTS, la qualité est mesurée en se basant sur les trois concepts utilisés
dans le GSM (l’accessibilité, le maintien et l’intégrité) ainsi que d’autres concepts (Mobilité,
disponibilité et charge/utilisation).
2-2-6-1. L’accessibilitéau service
C’est la possibilité pour l’utilisateur d’établir un appel, donc d’accéder au réseau, quand il le
désire, et où il le veut. Elle se calcule dans le réseau UTRAN sur deux étapes : RRC et RAB,
et par rapport aux différents services.
 Indicateurs d’accessibilité
L’accessibilité RRC se calcule par le taux de succès d’établissement de connexions des
ressources de contrôle radio RRC qui est définie par rapport à deux types de service CS et PS
L’accessibilité RAB se calcule par le taux de succès d’établissement de RAB (pour chaque
RAB CS et PS et pour chaque débit de données UL et DL).
L’Admission Control est l’option qui permet d’accepter ou de rejeter de nouvelles connexions
selon la vérification de certains critères:
- Grade of Service : constitué de plusieurs indicateurs qui reflète le taux d’admission pour
chaque type de service.
- Rejet avant ou après Admission Control : il permet de différentier si les connexions étaient
rejetées avant ou après le contrôle d’admission.
- Cause de rejet par « admission control » : dû essentiellement à l’échec de l’établissement du
RAB à cause d’une insuffisance que ça soit au niveau de la puissance en DL, au niveau des
codes de canalisation et ou au niveau DL/UL.
2-2-6-2. La Maintenabilité du service
C’est la possibilité de maintenir l’appel jusqu’à ce qu’il soit terminé normalement sans être
déconnecté par le réseau sauf dans le cas d’épuisement du forfait.
 Indicateurs de maintien de l’appel
Taux de coupure: on peut tirer des informations sur le taux de coupure d’appels sur l’interface
radio et le taux total de coupure d’appels détectés par l’UTRAN.
Minutes per Drop : il permet de calculer le temps moyen entre deux coupures consécutives.
Cette méthode est appliquée seulement dans le cas du PS et elle n’est pas valable dans le cas
du CS.
Causes de coupures : il ya plusieurs KPI permettant d’identifier les causes de coupures de
l’appel, comme : la perte de synchronisation UL, le manque de relation de voisinage,
déconnexion due au soft Handover…

55
2-2-6-3. Mobilité
Il s’agit de résoudre les problèmes concernant la gestion de la mobilité ce qui constitue un
important défi technique à relever, afin d’empêcher la terminaison forcée de l'appel et
permettre l'exécution des applications d'une manière transparente à la mobilité.
 Indicateur de mobilité
- Soft et softer Handover : Les indicateurs du taux de succès du Soft Handover (Radio
Link Addition) se calculent soit au niveau cellule soit au niveau UtranRelation.
- Hard Handover : Les indicateurs du taux de succès du hard Handover (Radio Link
Addition) se calculent eux aussi soit au niveau cellule soit au niveau UtranRelation.
- IRAT Handover : Les indicateurs de l’IRAT HO (l’Inter radio access technology handover)
se calculent en se basant sur : Directed Retry, IRAT Handover par cellule,
IRAT Handover par service, Les Causes d’échec de l’IRAT Handover.
- HS Cell Change : Le changement de cellule lors d’un service HS s’appelle HS cell
Change, et non Handover. L’indicateur qui présente le taux de succès du HS cell change est
HS-DSCH cell change success rate.
2-2-6-4. Intégrité de service
Il s’agit d’une notion relative à la qualité de la voix. Il existe des équipements qui permettent
de générer des séquences phonétiques en émission et calculer le taux de corrélation avec la
séquence reçue.
2-2-7. Quelques KPIs de l’UTRAN :
Nous allons détailler dans ce qui suit, les KPI les plus utilisés à HUAWEI. Vu la nature
confidentielle de ces KPI, nous ne pouvons pas détailler les formules utilisées pour les
calculer.
Nous allons juste nous contenter de présenter la formule générale, les messages de
signalisation associés et les problèmes qui peuvent être derrière un éventuel échec.
2-2-7-1. Les KPIs d’accès :
L'échange de signalisation est une condition préalable à l'établissement d'un appel. L'analyse
des KPIs d’accès permet de détecter les problèmes rencontrés lors de l’établissement des
connexions RRC ou du RAB. La formule du taux de succès d’accessibilité est la suivante:
RRC Setup : La connexion RRC est établit sous la demande du UE et exécutée /contrôlée par
le SRNC. Dans ce scénario le taux de succès d’une connexion RRC est défini comme suit :
RAB Setup : Un RAB est une ressource qui permet de transporter les données utilisateur à
travers le réseau d'accès. Un RAB se compose d'un RB et d’un Iu Bearer.

56
Lorsque le message " RAB Establishment Request " est envoyé sur l’interface Iu, il
déclenche la mise en place du Radio Bearer sur l'interface lub / Uu et ce dernier déclenche la
réussite de l'établissement du RAB. Le taux de succès d’une connexion RAB est défini
comme suit :
2-2-7-2. Coupure d’appel :
Un appel est défini comme étant une connexion active utilisée pour le transfert des données
utilisateur (vocaux ou paquets IP) entre l'UE et le réseau. Un appel est lié à l'existence d'un
RAB. Toute rupture de la connexion RAB est donc une coupure d’appel. Le taux de coupure
d’appel est défini comme suit :
La coupure d’appels est généralement dû à:
 Problèmes RF : voisinage manquant, faible couverture ou interférence…
 Intervention de maintenance.
 Problèmes de transmission.
 Congestion
2-2-7-3. Handover :
Le Handover permet de garantir la continuité de service lorsque l’utilisateur est en
mouvement. Nous allons détailler dans ce qui suit les formules de chaque type de Handover.
 Soft/Softer Handover : La formule du taux de succès du Soft/Softer HO est donnée ci-
dessous :
L’échec du Soft/Softer Handover peut être causé par plusieurs raisons:
 Des configurations non-supportées.
 Des configurations invalides
 Incompatibilité au niveau de la reconfiguration.
 Aucune réponse.
Le Hard Handover : La formule du Hard Handover Success Rate est donnée ci-dessous:

57
L’échec du Hard Handover peut être causé par plusieurs raisons :
 Des configurations non-supportées.
 Des configurations invalides.
 Echec au niveau du canal physique.
 Incompatibilité au niveau de la reconfiguration.
Le Handover Inter-Système : La formule du taux de succès du
InterRAT Handover vers le GSM est donné par:
L’échec du Handover inter-système peut être causé par plusieurs raisons:
 Des configurations invalides.
 Echec au niveau d’un canal physique.
 Les informations relatives au GSM sont erronées (déclaration du 2G LAC).
 Problèmes au niveau du Core Network.
 La configuration du BSS.
Le fait qu'un indicateur de qualité franchisse son seuil constitue une alerte de qualité à prendre
en considération. Les indicateurs de qualité donnent une vue globale de l'état du réseau cellule
par cellule. Huawei dispose des logiciels RNO, Genex Assistant et Probe, qui permettent le
suivi des indicateurs de réseau et des paramètres du réseau.
2-2-8.Drive Test :
Les Drive Tests comme leur nom l’indique, consistent en des tests sur les performances du
réseau en parcourant les rues avec une voiture, ainsi ils donnent des informations sur la voie
descendante entre le NodeB et le UE. Les ingénieurs radio au sein de HUAWEI se servent de
différents logiciels, dont GENEX Probe qui sert à effectuer les acquisitions lors des mesures
Drive Test, pour pouvoir les analyser ultérieurement à l’aide de GENEX Assistant. Pour
réaliser un Drive Test on a besoin de :
 Mobile à trace : pour les mesures de performances du réseau
 Scanner : permet de mesurer le niveau du champ et la qualité de l’environnement
radio.
 GPS (Geographical position System) : pour la localisation géographique des points de
mesures.

58
 Software pour l’acquisition, l’enregistrement et le traitement des mesures : PROBE
GENEX.
Figure 45 : Les outils du Drive test
Les types de tests sont :
 AMR long call : pour vérifier la couverture, le Handover et intègre les problèmes de
resélection inter-RAT.
 AMR short call : pour tester les problèmes de call-setup.
 HSDPA/HSUPA : pour tester le CQI et le Débit.
Les principaux types du Drive Test sont :
 Cluster Drive Test : Le réseau est subdivisé en un ensemble de clusters (groupes) qui
seront optimisé indépendamment l’un de l’autre. L’objectif du cluster drive test est
d’optimiser les performances RF du réseau afin d’atteindre les seuils d’acceptation
déjà fixés et pour optimiser le réseau comme un ensemble interactif.
 Single site verification : L’objectif du SSV est de vérifier que la station de base est
fonctionnelle d’un point de vue RF lors de l’étape de mise en service. Il s’agit, en
effet, de tester et d’évaluer les éléments suivants :
 Le taux des access-failures, le taux des Dropped-Calls et le temps du Call-Setup
seront mesurés pour s’assurer du bon fonctionnement de la station de base.
 Les PSC affectés à chaque secteur, il faut s’assurer qu’il n’y a pas eu erreur lors
de l’installation ou la configuration du site.
 La puissance nominale de transmission et de réception sera vérifiée pour s’assurer
qu’il n’y a pas de problèmes de câblage d’antennes.
 Ec/Io et RSCP seront vérifiés pour s’assurer qu’il n’y a pas de problèmes de bruit
ni d’interférences.

59
 Les fonctionnalités du handover et de resélection inter-secteurs et inter-RAT
seront testées pour s’assurer que la station de base effectue la gestion de la
mobilité correctement.
 Les services AMR, PS, VP et HSPA, la vérification devra se faire pour chaque
secteur indépendamment.
 Indoor Test : Ce test a pour but d’obtenir les niveaux de puissance et de qualité à
l’intérieur des bâtiments.
2-2-8-1. Indicateurs relatifs à l’optimisation des services R99
Pour les services R99, certains KPI sont mesurables directement lors du Drive Test.
Généralement, après optimisation RF, le réseau doit satisfaire aux exigences énumérées des
indices dans le tableau. Notons que la valeur d’un indice est le rapport exprimé en
pourcentage des points d’échantillonnage, elle doit être supérieure à la valeur de référence
dans tous les points de prélèvement.
Indice Référence Description du test
CPICH Ec/Io > -12 dB = 97% dans une zone
urbaine ou suburbaine
Ces indices sont mesurés en
Outdoor, dans les zones de
couverture planifiées, dans
un parcours bien défini afin
de tester toutes les cellules.
CPICH RSCP > -95dBm = 95% dans une zone
urbaine
Ces indices sont mesurés en
Outdoor, dans les zones de
couverture planifiées, dans
un parcours bien défini afin
de tester toutes les cellules.
= 95% dans une zone
suburbaine.
Pilot pollution ratio ≤ 5% --
Tableau 7 : Indicateurs relatifs aux services R99
2-2-8-2. Indicateurs relatifs à l’optimisation des services HSPA :
L’optimisation RF des services HSPA vise à améliorer l’indicateur de qualité du canal (CQI).
Le débit de l’HSPA dépend de la taille du bloc de transfert qui à son tour est lié directement à
la valeur du CQI. Le Tableau ci-dessous répertorie les relations entre le CQI signalé par l’UE,
le pilote Ec/Io, et le débit.

60
L’expérience
utilisateur
Faible Moyenne Bonne
CQI < 9 9 à 15 ≥ 15
Débit 0 à 320 kbps 320 kbps à 1.39
Mbps
> 1.39 Mbps
Ec/Io > -15 dB -15 dB à -9 dB ≥ -9 dB
Tableau 8 : Indicateurs relatifs aux services HSPA
2-2-8-3. Analyse des problèmes RF :
Les mesures du canal pilote sont primordiales pour évaluer les caractéristiques de la
propagation radio, la réussite des Handovers et les sélections de cellules. L’analyse du canal
pilote repose sur la vérification de la couverture de ce dernier et sur le fait de trouver une
solution aux différents problèmes rencontrés pouvant conduire à une médiocre qualité de
services. Le but de l’analyse est de détecter et remédier aux principaux problèmes suivants :
 Les problèmes de couverture du réseau
 Les problèmes de pollution entre les pilotes des cellules
 Les problèmes du Handover.
a-Analyse des problèmes de couverture :
La couverture dans une zone est mesurée à partir de la valeur de RSCP de la cellule servante,
cette valeur doit respecter les indicateurs de performances KPI.
L’analyse des problèmes de couverture est la phase clé de l’optimisation. En effet une
mauvaise couverture conduit à une faible qualité, ainsi le mobile n’aura pas accès au réseau et
aucun service ne peut être initié. Par conséquent, la première chose que doit l’opérateur
garantir est une bonne couverture. Les problèmes de couverture les plus fréquents sont :
 Faible couverture :
Une faible couverture se réfère à un RSCP inférieur à -95 dBm. Si le mobile reçoit un RSCP
très faible, des problèmes de sélections et d’accès au réseau pourront avoir lieu. Une très
faible couverture pourrait être due à la présence d’un obstacle proche de l’antenne et qui
bloque les signaux, il faut donc vérifier le rapport de Survey de l’installation du site et s’il le
faut, vérifier les antennes sur place. Pour résoudre ce problème, on doit augmenter la
puissance des cellules voisines de la zone mal couverte ou ajuster les Tilts et les Azimuts des
antennes. Si cette solution ne parvient pas à résoudre le problème, il faut penser à
implémenter un nouveau site.
 Couverture débordante (Overshooting) :
Ce problème survient lorsque la portée de couverture de certains NodeBs est supérieure à ce
qui est planifié. Ce genre de problème est dû, en général, à la hauteur de NodeB par rapport à
son voisinage ou au problème lié à la topologie du terrain. Ainsi les signaux arrivent à des
zones plus loin, par conséquent s’il n’y a pas des relations de voisinage entre la cellule
débordante et les cellules inondées par son signal, un problème de Handover pourrait avoir

61
lieu. Pour résoudre ce problème, on change l’emplacement du site (une solution qui n’est pas
pratique et couteuse), on diminue la puissance de transmission à condition que cela ne
provoque pas une faible couverture dans une autre zone, ou on peut augmenter le Tilt des
antennes pour rétrécir la zone couverte par la cellule débordante.
b-Analyse de problèmes de pilot pollution :
Le pilot pollution en un point, signifie l’existence de plusieurs pilots ayant une forte puissance
et qu’aucun d’eux n’est dominant sur les autres. Idéalement, les signaux dans une cellule sont
limités dans sa zone planifiée. Toutefois, cette propagation idéale ne peut avoir lieu en raison
des facteurs suivants:
- Mauvaise hauteur du NodeB et l’antenne : Si un NodeB est construit dans une position plus
élevée que dans les bâtiments, la plupart des régions seront inondées par les signaux
provenant de ce NodeB.
- Mauvaise configuration du tilt des antennes : Si le Tilt est mal réglé, les interférences entre
les sites peuvent augmenter causant ainsi le pilot pollution.
- Mauvais réglage de la puissance de CPICH : Lorsque les NodeBs sont densément
implémentés et planifié pour couvrir une zone étroite, une augmentation de la puissance de
CPICH va élargir la zone de couverture plus que prévue et cela provoque le pilot pollution.
- La réflexion : Lorsque des hauts bâtiments sont près d’un NodeB, ils reflètent les signaux
vers la zone de couverture d’un autre NodeBs. Cela provoque le pilot pollution.
Le pilot pollution provoque les problèmes suivants :
- Détérioration Ec /Io : le pilot pollution signifie l’existence de plusieurs signaux provenant de
plusieurs sites et donc provoque une augmentation des interférences et diminution du rapport
signal sur bruit (Ec/Io), ainsi qu’une augmentation du taux d’erreur (BLER), et la baisse de
qualité du réseau.
- Coupure d’appel à cause du Handover : L’absence d’un pilot primaire ou la présence de plus
de trois pilotes primaires cause le ping-pong Handover, Cela pourrait provoquer la coupure
d’appel lors du Handover.
Pour résoudre le problème de Pilot Pollution, on peut soit augmenter la puissance du CPICH
du secteur en question ou diminuer la puissance du secteur causant le pilot pollution, soit
ajuster les angles de l’antenne, à savoir l’Azimuth et le Tilt afin d’augmenter la puissance du
pilot concerné et diminuer la puissance des autres dans une zone donnée, ainsi permettre à ce
pilot d’apparaitre comme pilot dominant. Les deux types d’ajustement peuvent être utilisés
simultanément pour résoudre le problème de pilot-pollution.
c-Analyse de problèmes de Handover :
L’optimisation du Handover consiste à garantir une continuité de service lorsque le UE est en
mouvement, mais tout en respectant le seuil du facteur du SHO.
En effet un faible facteur du SHO (inférieur à 30%) signifie que les cellules ne coopèrent pas
bien entre elles lorsque le mobile se déplace. ceci peut engendrer des coupures d’appel.
Toutefois un grand facteur du SHO (supérieur à 40%) implique que les ressources sont
gaspillées et cela réduit la capacité du réseau. Les problèmes fréquents dans le Handover sont:
 Absence de Voisinage : Lorsque le UE détecte une cellule avec un bon niveau de
puissance et que cette cellule n’est ni dans l’Active Set ni dans le Monitored Set, cela

62
veut dire que cette cellule ne figure pas dans la liste de voisinage des cellules de
l’active set. Le mobile ne va déclencher un Handover vers cette cellule. Cela peut
parfois causer la coupure de l’appel si la qualité des cellules de l’Active Set est
médiocre
 Retard du Handover : Le but du Handover est de garantir la continuité de service. De
ce fait, il doit être exécuté au moment approprié. En effet le Handover doit être
déclenché, lorsque la qualité de la cellule servante commence à se dégrader et avant
qu’elle devienne inférieure à un seuil après lequel le service sera interrompu. Pour
résoudre ce problème, on favorise le Handover vers une cellule voisine qui présente
une bonne qualité en augmentant son CIO.
 Problème d’exécution : Parfois, le mobile exécute le Hard Handover ou le Handover
inter-RATs mais à cause d’un problème au niveau de l’interface Iub ou Iur ou au
niveau du CN, l’exécution échoue. Pour détecter la source exacte de problème lors
d’un échec de Handover, un suivi de la signalisation échangée entre le UE et le réseau
par un traçage d’appel est nécessaire.
Dans l’optimisation RF, L’analyse des mesures des parcours permet de dégager un certain
nombre d’hypothèses sur les origines des problèmes cités auparavant pour ensuite proposer
des solutions. Cette Analyse a pour but d’améliorer le fonctionnement du réseau en proposant
des actions chiffrées et réalisables qui coïncident avec les exigences des KPIs de l’opérateur
Conclusion :
Dans ce chapitre, nous avons expliqué la notion des statistiques, leur utilisation, et les
méthodes d’analyse. Nous avons aussi vue la notion des clés de performances et comment ils
sont définis en introduisant les différentes classes des KPIs et la définition de chacune d’eux.
Ensuite, nous avons vu le principe général du processus des Drives Test en mettant le point,
sur les problèmes radio les plus importants ainsi que les solutions possibles. La dernière
partie, a été réservée aux différentes étapes du processus d’optimisation des réseaux 3G qu’on
utilisera pour la région étudiée dans le prochain chapitre.

63
CHAPITRE
3
• Etude de cas: La ville
Chaouen
Nous avons vu dans
ce chapitre un cas
réel de
l’optimisation du
réseau 3G appliqué
sur la ville
Chaouen.

64
3-1.Introduction :
On a vu dans le chapitre précédent les différentes méthodes d’analyse permettant l’analyse
ainsi la résolution des problèmes radio les plus rencontrés dans le réseau dans le chapitre
précédent, nous détaillerons dans ce chapitre le processus d’optimisation appliqué sur la ville
Chaouen.
Après la planification et la mise en place des sites du réseau MEDITEL faites par des
équipes dédiées, HUAWEI devait mener une évaluation des performances et une optimisation
de l’ensemble du réseau 3G de l’opérateur dont l’objectif est de réussir son « acceptance ».
3-2.Présentation de la zone de l’étude de cas :
Chaouen est une petite ville qui se situe au nord du Maroc et qui contient 4 sites (et un 5éme
site qui était proposé mais non installé) de l’opérateur Méditel. La figure ci-dessous présente
une vue de Google Earth de la ville et les différents Clusters.
Figure 46 : la zone à optimiser
NodeBName NodeBType SectorID CellID CellName UARFCN P-SC Longitude Latitude Azimuth
CCH301 BTS3900 CCH301U 30010 CCH301U 10762 88 -5.273333333 35.17605556 160
CCH301 BTS3900 CCH301V 30011 CCH301V 10762 96 -5.273333333 35.17605556 250
CCH301 BTS3900 CCH301W 30012 CCH301W 10762 104 -5.273333333 35.17605556 340
CCH002 BTS3900 CCH002U 30020 CCH002U 10762 320 -5.25994 35.1626 230
CCH002 BTS3900 CCH002V 30021 CCH002V 10762 328 -5.25994 35.1626 355
CCH006 BTS3900 CCH006U 30060 CCH006U 10762 473 -5.27761 35.178 0
CCH006 BTS3900 CCH006V 30061 CCH006V 10762 481 -5.27761 35.178 110
CCH006 BTS3900 CCH006W 30062 CCH006W 10762 489 -5.27761 35.178 270
TET151 BTS3900 TET151U 11510 TET151U 10762 281 -5.27636 35.1544 40
TET151 BTS3900 TET151V 11511 TET151V 10762 289 -5.27636 35.1544 200
TET151 BTS3900 TET151W 11512 TET151W 10762 297 -5.27636 35.1544 300
Tableau 9 : Liste des sites installés dans la zone Chaouen

65
L’optimisation consiste, comme on a vu dans le chapitre précédent, à améliorer la couverture,
la qualité et le débit. C’est pour cela on traite par la suite chaque partie en analysant les
problèmes et en proposant des solutions afin de les remédier.
3-3.Optimisation de la couverture (Long Call RSCP) :
La figure ci-dessous présente la couverture de la ville Chaouen, On remarque que la
couverture est dégradée dans les zones qui sont cerclées en rouge et qui seront traitées par la
suite.
Figure 47: Couverture de la ville Chaouen(RSCP) Figure 48: Distribution du RSCP
3-3-1.Analyse des problèmes :
a-Zone1 :

66
Figure 49 : Couverture de la zone 1
La mauvaise couverture est due à un trou de couverture vu que le site CCH301 est très loin de
cette zone et le site CCH004 est hors service du au blocage au niveau d’installation au
moment du drive test.
 Actions à faire :
Il faut mettre le site CCH004 en service, en attendant on vérifie les paramètres radio de
CCH301 et CCH004.
SiteName CellName Longitude Latitude Azimuth
Tilt
Height
(m)
CCH301 CCH301U -5,27108 35,1732 160 0 17,5
CCH301 CCH301V -5,27108 35,1732 250 0 17,5
CCH301 CCH301W -5,27108 35,1732 340 0 17,5
CCH004 CCH004U -5,26241 35,1693 90 0 17
CCH004 CCH004V -5,26241 35,1693 250 0 17
CCH004 CCH004W -5,26241 35,1693 350 0 17
Tableau 10: Paramètres radio des sites CCH004 et CCH301
Après la vérification du tilt et d’azimut qui figurent dans le tableau ci-dessus et vue qu’on ne
doit pas impacter la couverture 2G, on peut changer que les tilts électriques au niveau des
changements physiques et la puissance au niveau du OMC pour améliorer la couverture
Indoor alors on a opté à ces changements ci-dessous.
SiteName CellName Longitude Latitude Azimuth Tilt
Height
(m) OLD PW
NEW
PW
CCH301 CCH301U -5,27108 35,1732 160 3 17,5 40W 43W
CCH301 CCH301V -5,27108 35,1732 250 2 17,5 40W 43W
CCH301 CCH301W -5,27108 35,1732 340 2 17,5 40W 43W
CCH004 CCH004U -5,26241 35,1693 90 3 17 40W 43W
CCH004 CCH004V -5,26241 35,1693 250 2 17 40W 43W
CCH004 CCH004W -5,26241 35,1693 350 3 17 40W 43W
Tableau 11: Paramètres radio des sites après les changements

67
b-Zone 2 :
Figure 50: Couverture de la zone 2
On remarque que dans cette zone on a un problème d’absence de meilleur serveur et le site
TET151 est loin de la zone donc le signal arrive dégradé à cause de la configuration du tilt.
Tout d’abord il faut vérifier les tilts et les azimuts de TET151
Height
(m)
TET151 TET151U -5,27636 35,1544 40 0 40
TET151 TET151V -5,27636 35,1544 200 0 40
TET151 TET151W -5,27636 35,1544 300 0 40
Tableau12 : Paramètres radio du site TET151
Comme solution proposée on change le tilt et PW :
Height
(m) OLD PW
NEW
PW
TET151 TET151U -5,27636 35,1544 40 2 40 40W 43W
TET151 TET151V -5,27636 35,1544 200 3 40 40W 43W
TET151 TET151W -5,27636 35,1544 300 2 40 40W 43W
Tableau 13 : Paramètres radio du site TET151 après les changements

68
c-Zone 3 :
Figure 51: Couverture de la zone 3
On remarque que dans cette zone la cellule dominante est CCH006W mais le signal est trop
dégradé, cette dégradation est due à la topologie de la ville et à la configuration du tilt.
 Actions à faire
Tout d’abord il faut vérifier les tilts et les azimuts du CCH006
Height
(m)
CCH006 CCH006U -5,27761 35,178 0 0 26
CCH006 CCH006V -5,27761 35,178 110 0 22,5
CCH006 CCH006W -5,27761 35,178 270 0 22,5
Tableau 14: Paramètres radio du site CCH006
Comme solution proposée on change du tilt est PW
Height
(m) OLD PW
NEW
PW
CCH006 CCH006U -5,27761 35,178 0 2 26 40W 43W
CCH006 CCH006V -5,27761 35,178 110 3 22,5 40W 43W
CCH006 CCH006W -5,27761 35,178 270 3 22,5 40W 43W
Tableau 15: Paramètres radio du site CCH006 après les changements

69
3-3-2.Résultatobtenu :
Figure 52: la couverture après l’optimisation Figure 53: Distribution du RSCP
On remarque qu’après l’optimisation les zones qui étaient en rouge et en jaunes, leur
couverture s’est améliorée.
3-4.Optimisation de la qualité (Long call : Ec/Io)
La figure ci-dessous présente la qualité du signal de la ville Chaouen, d’après le drive test on
peut conclure que la qualité de signal est généralement bonne à part quelques zones qui vont
être traités par la suite.

70
Figure 54: La qualité de signal de la zone Chaouen Figure 55: Distribution de Ec/Io
a-Zone 1 :
Figure 56: Ec/Io de la zone 1
D’après les deux figures ci-dessus, on remarque que dans l’active set on trouve le secteur
CCH301W qui a un Ec/Io très dégradé alors que dans le Monitor set on trouve le secteur
CCH006W qui a bon Ec/Io, donc on constate que le Handover est lent.
On doit changer la valeur de CIO afin d’accélérer le processus de Handover et pour que la
cellule CCH006W passe de Monitor set à active set.
b-Zone 2 :

71
Figure 57 : Ec/Io de la zone 2
D’après les deux figures ci-dessus, on remarque que il ya un retard dans le processus du
handover, le signal de la cellule serveuse CCH301V est trop dégradé alors que les cellules
dans le monitoring set leur niveau du signal est plus fort.
Tout d’abord il faut exécuter les actions RF proposées pour optimiser la couverture et
changer le CIO pour les cellules CCH301W, CCH002V, TET151U de 7 à 5 pour accélérer
le processus de Handover.
c-Zone 3 :
Figure 58: Ec/Io de la zone 3
D’après les deux figures ci-dessus, on remarque qu’il y a trois cellules dans l’Active set, ce
phénomène a causé l’augmentation du niveau des interférences la chose qui implique une
dégradation de Ec/Io. C’est ce qu’on appelle l’overshooting causé par la cellule CCH006V.
Tout d’abord il faut exécuter les actions RF proposée pour optimiser la couverture afin
d’avoir une ou deux cellules dans active set.

72
 Résultat obtenu
Figure 60: La qualité de signal de la zone Chaouen Figure 61: Distribution de Ec/Io
3-5.Optimisation du débit:
Figure 62: le débit de la zone Chaouen avant l’optimisation Figure 63: Distribution du débit
Après l’application des actions proposées pour améliorer la couverture et la qualité de signal
on remarque que le débit a aussi amélioré vu la relation qui engendre Ec/Io et le débit ainsi
que le CQI. Le résultat obtenu figure ci-dessous :

73
Figure 64: Le débit de la zone Chaouen après l’optimisation
 KPIs de drive test :
Le tableau ci-dessous présente des KPIs extraits lors du drive test avant et après l’optimisation :
Tableau16: KPIs de drive test après l’optimisation
Après l’optimisation, Coverage rate a dépassé le seuil qui était fixé au début à (>95%), la même
chose pour HSPA throughput qui a passé de 88% à 99.7% en dépassant le seuil (>95%).
Donc les actions qui ont été proposées, pour optimiser la couverture, la qualité de signal et le
débit, avait un grand impact sur l’amélioration du réseau 3G.
KPI KPI Expression
All Log
(avant)
All Log
(après)
Target
KPI Operations
(avant)
KPI Operations
(après)
Test Type
Coverage Rate(%)
Coverage Rate = Distance on CPICH
Ec/Io >= -12dB and CPICH RSCP >= -
95dbm / DT Distance
90.4 98 > 95
Coverage Rate = 25147.4/
27818.10
Coverage Rate = 31185/ / 31822.85 Long Call
UE Pilot PollutionRate(%)
UE Pilot PollutionRate = Pilot Pollution
Points / Total Points(Pilot Pollution)
1.24 1.24 <5
UE Pilot PollutionRate = 273/
19324
UE Pilot PollutionRate = 273/ 19324 Long Call
WCDMA DT Duration
Time Rate(%)
WCDMA DT Duration Time Rate = NET
Total Delay(WCDMA) / NET DT Delay
100 100 >98
WCDMA DT Duration Time Rate
= 4107.75/ 4107.75
WCDMA DT Duration Time Rate =
4188.84 / 4188.84
Long Call
Call Drop Rate(AMR)(%)
Call Drop Rate(AMR) = WCDMACall
Drop Counter(AMR)/ DriveTest
Distance
0 0
< 1Drop /30
Km
Call Drop Rate(AMR) = 0 / 27 KMCall Drop Rate(AMR) = 0 / 31.8KM Long Call
HSPA throughput rate
HSPA throughput Rate = Served Rate
Points >= 1Mbps / Total Points
88 99.7 >95 2255/2557 2789/2798 FTP Download

74
3-7.Les KPIs :
Les figures ci-dessous présentent les KPIs extraits de l’OMC qui sont divisés en deux parties :
une partie avant l’optimisation et une après. Sachant que le jour de l’application des actions
proposées est le 16/05/2013.
Figure 65: KPI de l’accessibilité de CS
Figure 66: KPI de l’accessibilité HS
On remarque qu’après l’optimisation de KPI l’accessibilité CS et HS ont atteint et a dépassé le
seuil (Target) qui est déjà fixé à 98%

75
Figure 67: KPI de HS CDR
Figure 68: KPI de Speech CDR
D’après les deux figures ci-dessus de HS CDR et Speech CDR, le taux des coupures d’appels a
diminué jusqu’à 0.5% après l’optimisation.

76
Figure 67: KPI de Speech trafic
Figure 68: KPI de Data trafic
Les deux figures ci-dessous de KPI speech trafic et Data trafic présentent l’évolution du trafic de la voix
et des données et qui montrent l’impact positif de l’optimisation sur KPI
Conclusion :
Dans ce chapitre nous avons vu un cas réel du processus de l’optimisation qui s’est appliqué
sur la ville Chaouen, et qui consiste à analyser le drive test au niveau de la couverture (mesurée
par RSCP), la qualité (mesurée par Ec/Io) et le débit, après proposer des solutions afin de
résoudre les problèmes et comme nous avons mentionné précédemment ces solutions ont pu
optimiser le réseau 3G. La dernière partie a été réservée à l’analyse des KPIs de l’OMC.

77
Conclusion générale
Dans le présent rapport, après avoir présenté les différentes fonctionnalités et les
caractéristiques de la technologie UMTS, je me suis intéressée au processus de la planification et
également j’ai procédé à des simulations, sur le logiciel atoll, de la couverture et de la qualité de
service de la zone Chaouen, ensuite j’ai détaillé le processus de l’optimisation du réseau 3G et
ses différentes étapes. Et finalement, une étude de cas sur le réseau 3G de Méditel de la zone
Chaouen a été implémenté afin d’optimiser sa couverture ainsi que sa qualité de service.
Au cours de ce stage j’ai appris beaucoup de choses relatives au monde des
télécommunications et précisément la partie radio, en effet j’ai pu faire un travail d’un ingénieur
radio en découvrant la planification, et en optimisant le cluster de la ville Kenitra en premier
temps et après celui de la ville Chaouen, j’ai proposé aussi d’ajouter un nouveau site dans la
zone de Chaouen afin d’améliorer la couverture, la qualité de service ainsi que le débit, l’idée qui
était prise en considération.
Ce projet m’a permis, non seulement d’améliorer mes connaissances dans le domaine de
l’ingénierie radio et en matière de gestion et capacité à résoudre les problèmes, mais aussi a été
instructif au niveau de l’aspect relationnel. L’interaction avec les membres de l’équipe RNP/O
Huawei a été fructueuse pour moi et m’a énormément facilité la tache, en m’introduisant aux
différents aspects professionnels du métier d’ingénieur tout au long de ma période de stage.
En conclusion, la technologie UMTS continuera à se positionner comme un potentiel évolutif
qui constitue la base des futurs réseaux mobiles comme LTE (Long Term Evolution) en vue de
supporter les services et applications évolués. Et cela peut être une extension d’un nouveau sujet
de projet de fin d’études.

78
Annexe
Planning de stage
Figure1 : Diagramme de GANTT
La figure ci-dessous présente le planning que j’ai suivi tout au long du stage qui a duré 4 mois
et demi :
Pendant la première période que j’ai passé à Huawei, qui dure un mois et demi, était
consacrée pour la documentation sur la 3G et précisément UMTS et sa partie radio : UTRAN,
les canaux, Handover, contrôle de puissance après la documentation sur le travail effectué par
l’équipe de RNP/RNO, et pour conclure cette partie j’ai préparé une présentation concernant
toute la documentation que j’ai vu. Puis j’ai entamé la planification et sous Atoll. Un drive
test de la ville KENITRA de deux jours était l’étape suivante, ensuite j’ai commencé le travail
de l’optimisation en découvrant les outils utilisés en rédigeant le rapport et en préparant la
dernière présentation.

79
Présentation de l’organisme d’accueil
Huawei Technologies Co. Ltd. (华为技术有, Huáwei Jíshu Yǒuxiàn Gōngsī) est fondée en
1988. Le siège social se trouve à Shenzhen en Chine. Elle est le leader mondial fournisseur de
solutions dans le secteur Technologies d’information et communication (TIC).
Leurs produits et solutions sont déployés dans plus de 140 pays, desservant plus d’un tiers de
la population mondiale.
Huawei considère le Moyen-Orient et l’Afrique du Nord (MENA) comme des marchés clés,
et investi des ressources importantes pour y établir un réseau puissant et consolider sa
présence dans la région. Depuis son implémentation au Maroc en 1999, en tant que bureau
représentatif de Huawei Technologies, le volume d’activité n’a cessé d’augmenter et le
portefeuille clientèle s’est largement diversifié, grâce aux produits innovants qu’offre Huawei
et le niveau supérieur de service qu’elle assure pour ses clients. Le chiffre d’affaires au
Maroc s’est doublé entre 2005 et 2006 pour atteindre 60 Millions de dollars. Huawei Maroc
occupe actuellement une place de leader dans le marché marocain des télécommunications
grâce à une étroite collaboration avec les principaux opérateurs marocains, à savoir Maroc-
Télécom, Meditel et Inwi, par la réalisation de projets innovants comme l’internet mobile de
3ème génération, l’ADSL haut débit, Télévision sur internet (IPTV), la téléphonie mobile 3ème
Génération, services aux entreprises, plus d’autres services à valeur ajoutée (VAS).
 Vision et mission :
La vision et devise de Huawei est d’enrichir la vie par la communication : « To Enrich Life
Throught Communication ».
 Produits, solutions et services :
Huawei propose une large gamme de portefeuilles de produits de bout en bout, y compris :
Figure 69 : Les produits offerts par Huawei

80
 Département RNP/O
Le département RNP/O (Radio Network Planning and Optimization) fait partie du
département technique « Wired and Wireless Broadband Access ». Il a pour mission de faire
le suivie du réseau radio et de faire la planification et l’optimisation du réseau afin
d’améliorer et de maintenir une bonne qualité de service.
Dans le cadre du projet de l’opérateur client Méditel, le Département RNP/RNO de HUAWEI
Casablanca, a pour mission la mise en place de la partie Radio du réseau 3G dès sa
planification jusqu’à son exploitation.
Pour la phase de planification, la mission des ingénieurs RNP& RNO consiste l’élaboration
d’une étude de terrain leur ayant permis de choisir les emplacements des sites et leurs
paramètres de planification.
Après toute installation des sites, une première optimisation a lieu pour but d’ajuster le
réseau sur une meilleure qualité de service permise par les ressources existantes. Dans ce
sens, les ingénieurs RNP & RNO tiennent un suivi journalier du tableau de bord des
performances du réseau, ayant mené à une acceptation « Acceptance» par le client. Une fois
l’optimisation achevée et toutes les opérations validées et approuvées par l’opérateur, la phase
de maintenance et d’optimisation dynamique se déclenche dans le but d’accorder d’une
manière évolutive la qualité de service du réseau aux attentes des abonnés.
Pour la phase courante d’optimisation évolutive du réseau, les ingénieurs RNP & RNO ont
pour fonctions principales :
 Qualification des performances du réseau en adoptant différentes approches afin de
donner à l’optimisation une plus large marge de manœuvre dans l’analyse des
incidents.
 Diagnostic des problèmes du réseau en exploitant les mesures réalisées.
 Concession et opération des actions correctives au niveau du réseau afin de challenger sa
qualité de service et de garantir auprès des clients des demandes d’accès au réseau sans
coupure, sans congestion et une bonne qualité de signal

81
Glossaire
B
BLER: Block Error Rate
BMC: Broadcast/Multicast Control
C
CAC: Call Admission Control
CDMA: Code division multiple access
CN: Core Network
CS: Circuit Switched
CQI: Channel Quality Indicator
CIO: Cell Individual Offset
D
DRNC: Drift RNC
F
FDD: Frequency Division Duplexing
G
GGSN: Gateway GPRS Support Node
GMSC: Gateway MSC
GSM: Global System for Mobile
H
HS: High Speed
HLR: Home Location Register
HSDPA: High Speed Downlink Packet
Access
HSUPA: High Speed Uplink Packet
Access
I
IAC: Intelligent Admission Control
IRAT HO: Inter Radio Access Technology
HandOver
K
KPI: Key Performance Indicator
M
MAC: Medium Access Control
B
BLER: Block Error Rate
BMC: Broadcast/Multicast Control
C
CAC: Call Admission Control
CDMA: Code division multiple access
CDR: Call Drop Rate
CN: Core Network
CS: Circuit Switched
CQI: Channel Quality Indicator
CIO: Cell Individual Offset
D
DRNC: Drift RNC
F
FDD: Frequency Division Duplexing
G
GGSN: Gateway GPRS Support Node
GMSC: Gateway MSC
GSM: Global System for Mobile
H
HS: High Speed
HLR: Home Location Register
HSDPA: High Speed Downlink Packet
Access
HSUPA: High Speed Uplink Packet
Access
I
IAC: Intelligent Admission Control
IRAT HO: Inter Radio Access Technology
HandOver
K
KPI: Key Performance Indicator
M
MAC: Medium Access Control
MSC: Mobile Switching Centre
O
OVSF: Orthogonal Variable Spreading
Factor
P
PDCP: Packet Data Convergence Protocol
PI: Performance Indicator
PS: Packet Switched
PSC: Primary Scrambling Code
PUC: Potential User Control
Q
QoS: Quality of Service
R
R99: Release 99
RAB: Radio Access Bearer
RB: Radio Bearer
RF: Radio Frequency
RLC: Radio Link Control
RNC: Radio Network Controller
RNS: Radio Network Subsystem
RRC: Radio Resource Control
RSCP: Received Signal Code Power
S
SF: Spreading Factor
SGSN: Serving GPRS Support Nod
SRB: Signaling Radio Bearer
SRNC: Serving RNC
T
TDD: Time Division Duplexing
TRB: Traffic Radio Bearer
U
UE: User Equipment
UMTS: Universal Mobile
Telecommunications System

82
Bibliographie
Documents internes à Huawei:
[1] WCDMA RAN fundamental
[2] WCDMA Power Control
[3] WCDMA Handover Principal
[4] UTRAN Interface and signaling procedure
[5] UMTS RNP and RNO introduction
[6] RNPO PPT
[7]WCDMA Performance - Radio Access Network KPI Definition Manual
[8] W-Handover and Call Drop Problem Optimization Guide

Version finale

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Tendances

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