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REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUP

REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE MINISTERE DE LA POSTE ET DES TECHNOLOGIES DE L’INFORMATION ET DE LA COMMUNICATION INSTITUT NATIONAL DE LA POSTE ET DES TECHNOLOGIES DE L ’INFORMATION ET DE LA COMMUNICATION Domaine : Sciences et Technologies Mémoire de projet de fin d’études pour l’obtention du diplôme de Master Option : les TIC et le Management Réalisé et présenté par Encadreur/Co- Encadreur M. MEDJERAB Mohammed M.SEKHI Merzouk M. SELLAM Sif eddine Mlle. HARFOUCHE Leila Soutenu, le …. /…. /2014, devant le jury composé de : M. BOUAKACHE Maitre-assistant INPTIC Président M. HAMOUDI Maitre-assistant INPTIC Examinateur M. BENTALAY Maitre-assistant INPTIC Examinateur M. SEKHI Ingénieur Djezzy Encadreur Mlle. HARFOUCHE Maitre-assistante INPTIC Co-encadreur Année Universitaire: 2013-2014 Thème Table des matières Remerciement Dédicaces Glossaire Liste des figures et liste des tableaux Introduction Générale ...................................................................................................................... 1 Chapitre I : Généralité Sur Le GSM Introduction ..................................................................................................................................... 3 I.1. Historique du GSM ................................................................................................................... 3 I.2. Le concept cellulaire ................................................................................................................. 4 I.3. Architecture du réseau GSM ..................................................................................................... 6 I.3.1. BSS (Base Station Subsystem)............................................................................... 7 I.3.1.1. MS (Mobile Station) ....................................................................................... 7 I.3.1.2. BTS (Base Transceiver Station) ...................................................................... 7 I.3.1.3. BSC (Base Station Controller) ........................................................................ 9 I.3.2. NSS (Network Sub-System) .................................................................................. 9 I.3.2.1. MSC (Mobile Service switching Center) ........................................................ 9 I.3.2.2. VLR (Visitor Location Register) .................................................................... 9 I.3.2.3. HLR (Home Location Register) .................................................................... 10 I.3.2.4. AuC (Authentification Center) ...................................................................... 10 I.3.2.5. EIR (Equipment Identity Register) ............................................................... 10 I.3.3. OSS (Operation Support Subsystem) ................................................................... 10 I.3.3.1. OMC (Operations Maintenance Center) ....................................................... 11 I.3.3.2. NMC (Network Management Center) .......................................................... 11 I.4 Les interfaces du réseau GSM ................................................................................................. 11 Conclusion ..................................................................................................................................... 12 Chapitre II : GSM : Le sous-système radio Introduction ................................................................................................................................... 13 II.1. Méthodes d’accès .................................................................................................................. 13 II.1.1. FDMA (Frequency Division Multiple Access) .................................................. 13 II.1.2. TDMA (Time Division Multiple Access) ........................................................... 14 II.1.3. CDMA (Code Division Multiple Access) .......................................................... 14 II.2. Les Modes de duplexage ....................................................................................................... 15 II.2.1. Le Mode FDD (Frequency Division Duplex) ..................................................... 15 II.2.2. Le Mode TDD (Time Division Duplex) ............................................................. 15 II.3. L’interface Air ....................................................................................................................... 15 II.3.1. Le duplexage fréquentiel .................................................................................... 15 II.3.2. Le multiplexage temporel ................................................................................... 16 II.3.3. Le multiplexage fréquentiel .............................................................................. 16 II.4. Les Bandes de fréquences ...................................................................................................... 17 II.5. Modulation GMSK ................................................................................................................ 18 II.6. Caractéristiques de l’interface Air ......................................................................................... 19 II.7. Les canaux logiques ............................................................................................................... 19 II.7.1. Les canaux de trafic (Trafic Channel) [6] .......................................................... 20 II.7.2. Les canaux de contrôle dédiés (Dedicated Control Channel) ............................ 20 II.7.3. Les Canaux De Diffusion (Broadcast Channel) ................................................ 21 II.7.4. Les Canaux De Contrôle Communs (Common Control Channel) ..................... 21 II.8. Le Handover .......................................................................................................................... 23 II.8.1. La Mobilité ......................................................................................................... 23 II.8.2. Le transfert intercellulaire ................................................................................... 23 II.8.3. Les Phases du Handover ..................................................................................... 23 II.8.4. Les Types du Handover ...................................................................................... 25 II.8.4.1. Handover intracellulaire .............................................................................. 25 II.8.4.2. Handover intercellulaire .............................................................................. 25 II.9. Processus de signalisation du Handover ................................................................................ 27 II.9.1. Processus de signalisation du Handover intracellulaire ...................................... 27 II.9.2 Processus de signalisation du Handover Intercellulaire ...................................... 28 Conclusion ..................................................................................................................................... 29 Chapitre III: Optimisation Radio GSM Introduction ................................................................................................................................... 30 III.1. L’optimisation radio ............................................................................................................. 30 III.2. Les principales tâches de l'optimisation radio ...................................................................... 30 III.3. Les indicateurs clés de performances KPI ........................................................................... 31 III.4. Optimisation des KPI ........................................................................................................... 31 III.5. Processus d’analyse et d’optimisation .................................................................................. 31 III.6. Principaux indicateurs clés de performances ....................................................................... 32 III.6.1 Call Set up Success Rate (CSSR) ....................................................................... 32 III.6.2. Call Drop Rate (CDR) ....................................................................................... 33 III.6.3 HSR (Handover Success Rate) ........................................................................... 34 III.6.3.1. Les cause du HSR ....................................................................................... 35 III.7. Problématique ....................................................................................................................... 36 III.8. LES INTERFERENCES ...................................................................................................... 36 III.8.1. Interférence Co-canal ........................................................................................ 37 III.8.2. Interférence canaux adjacents ............................................................................ 37 III.8.3. Mécanisme dégradent les interférences ............................................................. 38 III.8.3.1. Contrôle de puissance ................................................................................. 38 III.8.3.2. Transmission discontinu DTX .................................................................... 38 III.8.3.3. Saut de fréquences (Frequency Hopping) .................................................. 39 Conclusion ..................................................................................................................................... 39 Chapitre IV: Conception et présentation de l’application Introduction ................................................................................................................................... 40 IV.1. Management de projet .......................................................................................................... 40 IV.2. Définition des phases ........................................................................................................... 40 IV.2.1. Phase 0 : management de projet ........................................................................ 40 IV.2.2. Phase 1 : identification des besoins ................................................................... 40 IV.2.3. Phase 2 : définition de processus d’optimisation de HSR ................................. 41 IV.2.4. Phase 3 : conception et réalisation de la solution .............................................. 41 IV.4. Les outils de réalisation de management de projet .............................................................. 42 IV.4.1. Définition de GANTT ....................................................................................... 42 IV.4.2. Diagramme de GANTT ..................................................................................... 42 IV.5. Conception ........................................................................................................................... 43 IV.5.1. Identification des besoins .................................................................................. 43 IV.5.2. Diagramme de cas d’utilisation ......................................................................... 43 IV.6. L’objectif de l’application .................................................................................................... 44 IV.6.1. Les données d’entrées (Input) ........................................................................... 45 IV.7. Le processus d’optimisation du HSR ................................................................................... 47 IV.8. Environnement de développement ....................................................................................... 49 IV.8.1. python ................................................................................................................ 49 IV.8.2. WinDev ............................................................................................................. 49 IV.9. Présentation de l’application ................................................................................................ 50 IV.9.1. L’interface de démarrage .................................................................................. 50 IV.9.2. Plan de fréquence par cellule (table map) ......................................................... 51 IV.9.3. La table TGTBTS - CI ...................................................................................... 52 IV.9.4. Statistique de Handover HO_Stat ..................................................................... 52 IV.9.5. Handover par répartition de cause (HO_Cause) ............................................... 54 IV.9.6. Interférence Co-Canal et Canaux adjacentes .................................................... 54 IV.9.7. Bilan de fréquence de la cellule serveuse avec ces adjacentes (Free Plan GSM et DCS) .......................................................................................................................................... 55 IV.9.8. Les cas particulier .............................................................................................. 56 Conclusion ..................................................................................................................................... 57 Conclusion générale ...................................................................................................................... 58 Glossaire A AGCH: Access Grant CHannel AMRC : Accès multiple par répartition en code AMRF : Accès multiple par répartition en fréquence AMRT : Accès Multiple à Répartition dans le Temps AuC : Authentification Centre AGL : Atelier de génie logiciel B BC: Better Cell BCCH: Broadcast Control Channel BER: Block Erreur Rate (le taux d’erreur binaire) BSC: Base Station Controller BSIC: Base Station Identification Code BSS: Base Station Sub System BTS: Base Transceiver Station C CBCH: Cell Broadcast CHannel CEPT: Conférence Européenne des administrations des Postes et Télécommunications. CDR: Call Drop Rate CDMA: Code Division Multiple Access CSSR: Call Setup Success Rate D DCS : Digitale Cellulaire Système DL : Down Link DTX: Discontinuous transmission DS: Down link Strength DR: Directed Retry DQ: Down Link Quality DIST: Distance MS  BTS E EIR: Equipment Identity Register F FACCH: Fast Associated Control Channel FCCH: Frequency Correction Channel FDMA: Frequency Division Multiplexing FU: Fast Uplink FP: Forced Handover due to Preemption FDD: Frequency Division Duplex FSK: Frequency Shift Keying G GMSC: Gateway MOBILE SERVICE SWITHING CENTRE GMSK: Gaussian Minimum Shift Keying GSM: Global System for Mobile Communication H HLR: Home Location Register HO: Handover HSR: Handover Success Rate I IMEI: International Mobile Equipment Identity IMSI: International Mobile Subscriber Identity ISDN: Integrated Services Digital Network K KPI: Key Performance indicators M MIC: Modulation par Impulsion et Codage MS: Mobile Station MSC: MOBILE SERVICE SWITHING CENTRE MSISDN: Mobile Station International ISDN Number. ISDN: Integrated Services Digital Network N NMC: Network and management center NSS: sous-système réseau O OMC : Opérations Maintenance Center OMC-R : Le centre d’exploitation et de maintenance de sous-système radio OMC-S : Le centre d’exploitation et de maintenance de sous-système réseau OSS : Sous-système d'exploitation et de maintenance OTA: Orascom Telecom Algérie OTH: Orascom Telecom Holding P PCH: Paging CHannel PBGT: Power Budget R RACH: Random Access CHannel RNIS : Réseau Numérique à Intégration de Services RTCP : Réseaux Terrestres Commutés Publics S SABM: SET ASYNCHRONOUS BALANCED MODE SACCH: Slow Associated Control CHannel SCH: Synchronisation Channel SDCCH: Stand-alone Dedicated Control Channel SFR: Société française du radiotéléphone. SIM: Subscriber Identity Module T TA: Timing Advance TCH: Canaux de trafic TDD: Time Division Duplex TDMA: Time Division Multiple Access TMSI: Temporary Mobile Subsciber Identity TRAF: Traffic U UA: Unnumbered Acknowledge UL: Up Link UQ: Up link Quality US: Up Link Strength UML: Unified Modeling Language V VLR: Visitor Location Register Introduction Générale 1 Introduction Générale Depuis une trentaine d’années les réseaux de téléphonie mobile connaissent un développement énorme, juste après l’apparition des systèmes de deuxième génération, dits numériques. Le GSM (Globale System for Mobile communication) constitue la technologie la plus déployée dans le monde, c’est celle qui a le plus réussi. Un réseau GSM offre à ses abonnés la téléphonie mobile comme service principal. On entend par là que la mobilité est assurée même au cours de la communication et ce à travers les cellules constituant le réseau. Lorsqu’un utilisateur du réseau dans son déplacement change de cellule, l’acheminement des informations doit être modifié pour tenir compte de cette mobilité c’est le mécanisme de transfert intercellulaire Handover. Ce dernier a une très grande importance dans les réseaux de téléphonie mobile car il influe sur la satisfaction des abonnés. Un Handover peut être réussi comme il peut échouer. Plusieurs causes peuvent être à l’origine d’un échec. L’une des principales causes d’un tel échec est l’interférence, on en distingue les interférences Co-canal et canaux adjacents qui sont une forte contrainte non seulement pour le Handover mais aussi pour d’autres mécanismes du réseau GSM. La performance dans les réseaux de téléphonie mobile est quantifiée par des indicateurs clé de performance KPI (Key Performance Indicator) fixés par l’opérateur. Le HSR (Handover Success Rate) est l’indicateur de performance du Handover qui désigne le taux de sa réussite. Avec un nombre important d’abonnés, l’opérateur Djezzy mit la satisfaction de ses clients au premier plan et ce par l’amélioration continue de uploads/Management/ memoire-plan-freq.pdf