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REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE Ministère de l’Enseignement Sup

REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE Ministère de l’Enseignement Supérieur et de laRecherche Scientifique Université des Sciences et de la Technologie Houari Boumediene Faculté d’Electronique et Informatique Département de Télécommunications Mémoire de MASTER Domaine : Sciences et Technologie Filière : Télécommunications Spécialité : Communication Radio Mobile THEME Proposé par : Mr. BELGUIDOUM Adel Bouzid Présenté par : BENKANOUN Sarah MAATOUK Sarah Dirigé par : Mr. BELGUIDOUM Adel Bouzid Pr. TOUNSI Mohamed Lamine Soutenu le : 27 juin 2019 Devant le jury composé de : Président : Mme. Falek Leila, Professeur, USTHB Examinateur : Mr Abidine Bilal, MCB, USTHB Promoteur : Mr Belguidoum Adel Bouzid, Senior consultant, Nokia Co-promoteur : Mr TOUNSI Mohamed Lamine, Professeur, USTHB Promotion: Juin 2019 Contribution à la réduction des interférences dans les réseaux mobiles 4G LTE Remerciements Nous remercions en premier lieu ALLAH le Tout Puissant de nous avoir donn´ e la volont´ e et le courage de mener ` a bien ce projet. Au terme de ce travail, nous tenons ` a exprimer notre profonde gratitude ` a Monsieur A. BELGUIDOUM pour le temps qu’il nous a consacr´ e, pour la qualit´ e de son encadrement, ainsi que ses pr´ ecieux conseils. Nous remercions ´ egalement Monsieur A. TOUNSI pour ses remarques tr` es pr´ ecieuses et sa disponibilit´ e. Nos plus vifs remerciements s’adressent ` a l’ensemble du personnel de Ooredoo qui nous a accueillies au sein de leur entreprise. Nous proﬁtons de cette opportunit´ e pour exprimer notre gratitude ` a Madame GHISLANE et Monsieur Y.BELHADIA pour leur precieuse aide ` a la r´ ealisation de ce travail . Notre profonde reconnaissance et notre respect vont aussi aux membres de jury Mme. FALEK et Mr.ABIDINE qui nous font l’honneur d’avoir accepter de juger ce travail. Nos remerciements vont enﬁn ` a toute personne qui a contribu´ e de pr` es ou de loin ` a l’´ elaboration de ce travail. D´ edicace “A mes chers parents ” “A ma soeur et mon fr` ere ” “A tous mes professeurs, ma famille et mes amies ” “A toute personne qui d’une mani` ere ou d’une autre, m’a aid´ ee et encourag´ ee pour l’aboutissement de ce travail, trouve ici l’expression de ma gratitude ” Sarah BENKANOUN “Je d´ edie ce m´ emoire de ﬁn d’´ etudes ` a mes chers parents, mes fr` eres et mes sœurs, ` a ma famille, mes amis, ` a ceux qui m’ont soutenue et ` a toutes les personnes qui ont contribu´ e dans la r´ ealisation de ce travail de pr` es ou de loin. ” “A tous ceux qui ont cru en moi et a tous ceux qui m’aiment et que j’aime.” Sarah MAATOUK I Liste des abréviations 4G 4ème Génération 3GPP 3rd Generation Partnership Project 64 QAM A 64 Quadrature Amplitude Modulation ACK C Acknowledgement CAZAC Constant Amplitude Zero Auto-Correlation CFI Control Format Indicator CQI Channel Quality Indicator CRS D DC Cell Reference Signal DL Downlink DMRS Demodulation Reference Signal DwPTS Downlink Pilot Timeslot E eNB Evolved NodeB EPC Evolved Packet Core EPS Evolved Packet System E-UTRAN F Evolved-UTRAN FDD G Frequency Divison Duplex GERAN GSM EDGE Radio Access Network GP H Guard Period HSS I Home Subscriber Server ICI Inter Cell Interference IEEE Institute Electrical Electronics Engineers IES Interférences Entre Symboles Direct Current II IMT-A K International Mobile Telecommunication- Advanced KPI L Key Performance Indicator LTE-A Long Term Evolution-Advanced LTE M Long Term Evolution MCS Modulation Coding Schema MIMO Multiple Input Multiple Output MME N Mobility Management Entity NAC No ACKnowledgement NAS O Non Access Stratum OFDM Orthogonal Frequency Division Multiplexing OFDMA P Orthogonal Frequency Division Multiple Access PBCH Physical Broadcast Channel PCFICH Physical Control Format Indicator Channel PCI Physical Cell Id PCRF Policy Charging Rule Function PDCCH Physical Downlink Control Channel PDSCH Physical Downlink Shared Channel P-GW Packet Data Network Gateway PHICH Physical Hybrid ARQ Indicator Channel PMI Pre-coding Matrix Indicator PRACH Physical Random Access Channel PRB Physical Ressource Block PSS Primary Synchronization Signal PUCCH Physical Uplink Control Chennel PUSCH Q QPSK R Physical Uplink Shared Channel Quadrature Phase Shift Keying RACH Random Access CHannel RAN Radio Access Network RAR Random Access Response RB Resource Blocks RI Rank Indicator RNTI Radio Network Temporary Identifier RRC Radio Ressource Control III RS RSI S Reference Signal Root Sequences Index SC-FDMA Signal Carrier Frequency Division Multiple Access S-GW SIB Servin Gateway System Information Block SIG Système Information Géographique SIMO Single Input Multiple Output SINR Signal Interference Noise Ratio SRS Sounding Reference Signal SSS Secondary Synchronization Signal S-TMSI T Shortend Temporary Mobile Subscriber Identity TC-RNTI TTI Temporary Cell Radio Network Temporary Identifier TransmissionTime Interval TDD U Time Division Duplex UE User Equipement UL Uplink UMTS Universal Mobile Telecommunication System UpPTS Uplink Pilot Timeslot UTRAN W WIMAX UMTS Terrestrial Radio Access Network Worldwide Interoperability for Microwave Access IV Liste des figures Figure 1.1. Architecture génerale du réseau 4G LTE…………………………….....................4 Figure 1.2. Différence entre OFDMA et SC-FDMA…………………………………………..6 Figure 1.3. Structure de trame en FDD………………………………………………………...7 Figure 1.4. Structure de trame en TDD………………………………………………………...8 Figure 1.5. Bloc de ressource (cas Préfix Cyclique normal)………………………………..….9 Figure 1.6. Mappage des canaux en Downlink (à gauche) et Uplink (à droite).………….….10 Figure 1.7. Structure de préambule…………………………………………………………...11 Figure 1. 8. Grille de ressources PRACH…………………………………...………………..12 Figure 1. 9. La position du PRACH sur à la limite supérieure d’une sous trame…………….14 Figure 1.10. La position du PCFICH sur une sous trame (à gauche) et codage et modulation du CFI (à droite)……………………………………………………………………………....16 Figure 1.11. Placement des signaux de synchronisation dans la trame FDD………………...17 Figure 1.12. La position des CRS pour un seul port d’antenne (préfixe cyclique normal)…..18 Figure 1.13. La position des CRS pour deux ports d’antenne (préfixe cyclique normal)……18 Figure 1.14. La position des CRS pour quatre ports d’antenne (préfixe cyclique normal)…..19 Figure 1.15. Position des DMRS pour le canal PUSCH…………………………………...…19 Figure 1.16. Position des DMRS pour le canal PUCCH……………………………………..20 Figure 1.17 Position de SRS dans le mode large bande et le mode saut de fréquence…...…21 Figure 2. 1. Cas d’interférence intracellulaire………………………………………………...23 Figure 2. 2. Cas d’interférence intercellulaire…………………………………………...……24 Figure 2. 3. Schéma récapitulatif sur la recherche de la cellule………………………………25 Figure 2. 4. La position de CRS pour vshift =0 (à gauche) et vshift =3 (à droite)…………..27 Figure 2. 5. La position du CRS dans un seul PRB pour des différentes valeurs de PCI…….27 Figure 2. 6. Cas d’interférence CRS-CRS…………………………………………………….28 Figure 2. 7. Exemple de configuration du saut de groupe u ………………………………….29 Figure 2.8. Exemple de position du canal PCFICH pour une valeur de PCI donnée…………31 Figure 2. 9. Problèmes de collision entre deux cellules adjacentes…………………………..31 Figure 2.10. Problème de confusion première degré entre les cellules voisines……………..32 V Figure 2. 11. La contention-based de la procédure d’accès aléatoire………………………..33 Figure 2. 12. La non-contention based de la procédure d’accès aléatoire…………...……….34 Figure 2.13. Sélection aléatoire d’un préambule dans le cas de collision……………………35 Figure 3.1. L’espace de travail de MapInfo…………………………………………………………..37 Figure 3.2. L’espace de travail d’Atoll……….…….…………………………………………………38 Figure 3.3. Cas d’un bon planning……………………………………………………………………39 Figure 3.4. Cas d’un mauvais planning de PCI qui a causé PCI collision (à gauche) et PCI confusion (à droite) ………………………………………………………………………………………………39 Figure 3.5. Cas d’un planning qui ne respecte pas la règle de Mod3 ………………………………..40 Figure 3.6. Cas d’un planning qui ne respecte pas la règle de Mod6………………………………...41 Figure 3.7. Cas d’un planning qui ne respecte pas la règle de Mod30 ………………………………41 Figure 3.8. Conflit de DMRS à cause du planning de PCI qui ne respecte pas la règle Mod30……..42 Figure 3.9. Exemple d'allocation de roots sequences pour différentes cellules………………………44 Figure 3.10. Processus de planification ……………………………………………………………...45 Figure 3.11. Distribution des sites sur Sidi Bel Abbes………………………………………45 Figure 3.12. L’allocation de roots sequences pour différentes cellules de la région de Sidi Bel Abbes…………………………………………………………………………………………46 Figure 3.13. L’allocation de PCI pour différentes cellules de la région de Sidi Bel Abbes………….47 Figure 3.14. Distribution des sites sur Ain Témouchent……………………………………...48 Figure 3.15. L’allocation de roots sequences pour différentes cellules de la région d’Ain Temouchent………………………………………………………………………………...…48 Figure 3.16 L’allocation de PCI pour différentes cellules de la région d’Ain Temouchent .….….49 Figure 3.17 Distribution des sites sur Ghriss………………………………………………....49 Figure 3.18. Planification RSI (à droite) et planification du PCI de Ghriss (à gauche)……………...50 Figure 3.19. Distribution des sites sur la wilaya d’Oran……………………………………………...51 Figure 3.20. Zone de calcul choisie pour la planification…………………………………………….51 Figure 3.21. Allocation automatique des voisins……………………………………………………..52 Figure 3.22. Paramétrage et résultat de la planification………………………………………………53 Figure 3.23. Le résultat de l’implémentation du plan dans le réseau ………………………………...53 Figure 3.24. La zone choisie pour la planification de RSI……………………………………………54 Figure 3.25. Configuration des paramètres pour la planification PCI………………………..55 Figure 3.26. Résultats et distribution des valeurs de PCI…………………………………….55 VI Figure 3.27. Amélioration dans le KPI « RACH SP Comp SR » pour Tlemcen………...…..56 Figure 3.28. Amélioration dans le débit………………………………………………..……57 Figure 4.1. Organigramme d’optimisation de PRACH…...…………………………...….....58 Figure 4.2. Illustration de la collision passée pour le site LTL6248. ……………………......60 Figure 4.3 Le RACH Stp Completion SR du site LTL6248 avant et après l’optimisation….60 Figure 4.4 Le RACH Stp Completion SR du site LTL6215 avant et après l’optimisation…..60 Figure 4.5 Le RACH Stp Completion SR du site LMO2759G avant l’optimisation………...61 Figure 4.6 Le site LMO2759 avec son RSI………………………………………………….62 Figure uploads/Management/ memoire-master-benkanoun.pdf