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15/06/2020 1 Cours N°8 – Ingénierie Planification Réseaux Planification Réseaux

15/06/2020 1 Cours N°8 – Ingénierie Planification Réseaux Planification Réseaux Mobiles Cette étape permet de faire la liaison entre les équipements du réseau et l’environnement à desservir, en fonction des objectifs de couverture, de capacité et de QoS. Objectifs : dimensionner les équipements, rechercher les sites d’installation, évaluer les performances du réseau, vérifier le respect des contraintes, et optimiser les configurations des équipements Basée sur les données du terrain à couvrir, utilisation de modèles de propagation et d’hypothèses de trafic. Plusieurs types de paramètres et moyens sont utilisés afin de cerner le mieux possible le trafic que le réseau devra écouler en chaque point de sa couverture Paramètres utilisés : Le processus d’évaluation de la densité de trafic doit aboutir à la détermination des valeurs des paramètres suivants : Durée moyenne d’un appel Taux d’occupation des ressources ie le pourcentage de temps pendant lequel l’information est transférée Taux d’arrivé des appels Taux de pénétration ie la densité de la population susceptible de souscrire au service Définition et Objectifs 15/06/2020 2 Planification Réseaux Mobiles Il est possible de distinguer: - La planification stratégique = donne les directives, défini les objectifs, la cible, qu’on veut atteindre. - La planification opérationnelle (mise en œuvre) = décrit la trajectoire permettant d’atteindre la cible En se basant sur les orientations et les consignes de la planification stratégique, la planification opérationnelle décrit les investissements à réaliser en un lieu donné, a un moment donné. PLANIFICATION 3 15/06/2020 Planification Réseaux Mobiles PLANIFICATION STRATEGIQUE Les objectifs stratégiques sont fixés par le conseil d’administration: Objectif de rentabilité introduction de nouveaux services, de nouveaux produits, abandon progressif d’un produit obsolète, non rentable amélioration de la qualité, de la sécurité…. Permet de définir: Plan stratégique = objectifs à atteindre, politique à suivre Plan technique fondamental = précise les caractéristiques techniques essentielles du réseau ou du produit. 4 15/06/2020 Planification Réseaux Mobiles PLANIFICATION OPERATIONNELLE Court terme Moyen terme Long terme Temps Construction du réseau On distingue trois (3) horizons pour la planification opérationnelle: -La planification à long terme, la planification proprement dite; -La planification à moyen terme; -La planification à court terme, la programmation 5 15/06/2020 Planification Réseaux Mobiles LES ACTEURS DE LA PREVISION DE LA DEMANDE Le marketing recouvre l’ensemble des concepts, analyse, outils, décisions politiques et actions qui permettent à l’entreprise de voir (plus loin, plus en détail et plus largement) les besoins du marché afin de s’y adapter le plus rapidement possible. La fonction « prévision de la demande » est sous la maîtrise du département marketing Le rôle du département planification reste important et complémentaire: - Connaissance du réseau, localisation précise des équipements, des capacités - Influence des choix techniques retenus (structure, technologie, interconnexions) - Stratégie de déploiement (zones à couvrir, priorités, …) Département marketing Département planification 6 15/06/2020 Planification Réseaux Mobiles Processus de la Planification 2G+ 15/06/2020 7 Planification Réseaux Mobiles Processus de la Planification – 3G 15/06/2020 8 Planification Réseaux Mobiles Planification - Moyens 9 15/06/2020 Planification Réseaux Mobiles Processus de validation de sites 10 15/06/2020 Planification Réseaux Mobiles Critères de choix de sites radio 11 15/06/2020 Planification Réseaux Mobiles Survey Technique 12 15/06/2020 Planification Réseaux Mobiles Les Outils d’Ingénierie radio 13 15/06/2020 Planification Réseaux Mobiles Les Outils d’Ingénierie radio - SIG 14 15/06/2020 Planification Réseaux Mobiles Les Outils d’Ingénierie radio 15 15/06/2020 Planification Réseaux Mobiles Les Outils d’Ingénierie radio - SIG 16 15/06/2020 Planification Réseaux Mobiles Les Outils d’Ingénierie radio 17 15/06/2020 Planification Réseaux Mobiles Cours N°9 Les Modèles de Propagation en environnement Radio Mobile 18 15/06/2020 Planification Réseaux Mobiles 19 Problématique A quoi sert un modèle de propagation ?  Estimer la portée d’un émetteur radio  Déterminer la qualité du signal reçu en fonction de la distance et de l’environnement  Calculer le niveau d’interférence lorsque plusieurs émetteurs co-existent  Déterminer et configurer les équipements nécessaires pour assurer une couverture radio, une capacité et une qualité de service suffisante. Un modèle de propagation permet de déterminer la perte de propagation L, qui relie la puissance reçue PR et la puissance émise PE, à partir de la fréquence, de la distance et des caractéristiques de l’environnement de propagation.   ent environnem d f L P P E R , ,   Modélisation de la Propagation des Ondes EM en Réseaux Mobiles 15/06/2020 Planification Réseaux Mobiles En se propageant, la puissance d’une onde électromagnétique diminue. Cette atténuation est appelée Perte de Propagation L. Dans la plupart des cas, celui-ci est difficile à déterminer avec précision, en raison de la complexité des environnements de propagation terrestre et des effets physiques. Forme générale : f s a a d f loss path L    ) , ( Affaiblissement de parcours (terrain plat) Effet de masque, géométrie non uniforme évanouissement rapide (aléatoire) Tx Rx d Valeur moyenne > 10 dB Multi-trajet Modèle déterministe Modèle statistique 20 Pertes de propagation – modèle général Modélisation de la Propagation des Ondes EM en Réseaux Mobiles 20 15/06/2020 Planification Réseaux Mobiles 21 Modes de propagation dans un environnement terrestre Le signal reçu est une combinaison de 4 modes de bases. Il a généralement effectué de nombreux trajets avant d’arriver au récepteur (phénomènes de propagation multi trajets ou multi-path) Transmission directe diffusion réflexion diffraction obstacles Modélisation de la Propagation des Ondes EM en Réseaux Mobiles 15/06/2020 Planification Réseaux Mobiles 22 Absorption dans les matériaux de construction La traversée de matériaux non conducteurs conduit à une atténuation d’une onde électromagnétique. Les coefficients d’atténuation (en dB) dépendent de la nature du matériau, de son épaisseur et de la fréquence. Atténuations typiques de matériaux de construction (1800 MHz): Plaque de bois ou placo-plâtre 3 dB Vitre 2 dB Béton poreux 6.5 dB Vitre renforcée 8 dB Cloison de 10 cm de béton 9.5 dB Mur de béton épais (25 cm) 13 dB Mur de béton épais (25 cm) + grande vitre 11 dB Mur de béton épais (> 20 cm) 15 dB Dalle 23 dB Mur métallique 30 dB Modélisation de la Propagation des Ondes EM en Réseaux Mobiles 15/06/2020 Planification Réseaux Mobiles 23 Modèles empiriques Principe d’utilisation : • fréquence • distance • polarisation • hauteur d ’antennes • conductivité du sol • climat ... Modèle statistique modèle de terrain Modèle Mesures de calibrage Paramètres d’entrée (à valider sur le terrain) Avantages : ces méthodes prennent en compte tous les phénomènes de propagation, les calculs sont très rapides. Inconvénients: les résultats sont fortement liés aux environnements dans lesquels les mesures ont été effectuées. Le modèle doit être calibré par rapport à l’environnement étudié. Modélisation de la Propagation des Ondes EM en Réseaux Mobiles 15/06/2020 Planification Réseaux Mobiles 24 Modèle Okumura-Hata – COST231-Hata Soit2 antennes surélevées en visibilité directe. Les phénomènes de masquage et de réflexion ne sont pas pris en compte. La formule est basée sur la perte de propagation en espace libre entre 2 points corrigées par un facteur de correction. d Hm Hb Quatre paramètres d’entrée : • f : fréquence (en MHz) entre 150 et 1500 MHz • d : distance en km entre émetteur et récepteur, de 1 à 20 km • Hb : hauteur en m de l’émetteur, de 30 à 300 m • Hm : hauteur en m du récepteur, de 1 à 20m Le modèle Okumura-Hata est un modèle “classique” pour les environnements macro-cellulaires. Initialement conçu pour la bande de fréquence 100 – 1500 MHz par M. Hata dans les années 60 et ajusté à Tokyo, il a été étendu à la bande 1500 – 2000 MHz par les travaux du COST231 pour couvrir la bande UMTS. Modélisation de la Propagation des Ondes EM en Réseaux Mobiles 15/06/2020 Planification Réseaux Mobiles 25 Modèle Okumura-Hata (100 – 1500 MHz) :             d log H log 55 . 6 9 . 44 H A H log 82 . 13 f log 16 . 26 55 . 69 dB L b m b u        Le facteur de correction est de :         8 . 0 log 56 . 1 7 . 0 log 1 . 1      f H f H A m m ville de petite et moyenne taille     1 . 1 54 . 1 log 29 . 8   m m H H A     97 . 4 75 . 11 log 2 . 3   m m H H A ville de grande taille, f < 200 MHZ ville de grande taille, f > 200 MHZ Pour les zones suburbaines :   4 . 5 28 log 2 2                   f L dB L u su Pour les zones rurales très dégagées :         94 . 40 log 33 . 18 log 78 . 4 2      uploads/Ingenierie_Lourd/ cours-n08-planification-reseaux-mobiles-2020-pdf.pdf