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rapport pfe optimization
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Pour l’obtention du diplôme d’Ingénieur d’Etat en Génie Réseaux et Télécommunications
Réalisé à : HUAWEI Technologies - Casablanca
Réalisé par :
Abdelkarim AIT LAHCEN
Encadré par :
M. A. LATIF & M. E. BHIA
Soutenu le : devant le jury :
M. A. AIT OUAHMAN (Président de jury, Directeur de l’ENSA Marrakech)
M. M. BOULOUIRD (Examinateur, Professeur à ENSA Marrakech)
M. SMAILI (Examinateur, Ingénieur Télécoms à Maroc Telecom)
M. A. LATIF (Encadrant interne, Professeur à ENSA Marrakech)
M. E. BHIA (Encadrant externe, Implementation Manager, Huawei Technologies)
Université Cadi Ayyad
Ecole Nationale des Sciences Appliquées de Marrakech
Année Universitaire 2012-2013
À
A ma mère Aucune dédicace ne saurait exprimer l’estime, le dévouement et l’amour que
j’éprouve pour toi. Tu n’as manqué aucune occasion pour manifester ton grand amour
maternel et pour sacrifier ton bonheur pour assurer le nôtre. Permet-moi de t’offrir ce
modeste travail de notre grand amour, et que Dieu te protège et puisse t’aider à ne
jamais te décevoir. QuAllah te garde longtemps pour que je puisse te servir à mon tour
et que te puisse éclairer encore mon chemin par tes précieux conseils.
A mon père Aucun mot aucune dédicace aussi parfaite soit-elle nous pourrait exprimer tout
le respect et l’amour que je te porte. Tu été, et tu le seras toujours, pour moi l’exemple
de sérieux et de droiture dans ma vie, Qu'Allah le tout puissant te fasse pardon et
miséricorde et qu'Il t’accorde le Paradis.
A mes frères et sœurs En témoignage de la profonde affection et de l’indéfectible attachement qui
nous lient. Acceptez ce modeste travail avec tous mes souhaits de bonheur et de
prospérité. Vos efforts, vos encouragements incassables, vos conseils précieux, l’amour
et la compréhension avec lesquelles vous m’avez toujours entourés m’ont beaucoup
touchés.
A mes professeurs Vous avez guidé nos pas, illuminé notre chemin vers le savoir, vous nous avez
prodigué, avec une patience et une indulgence infinie, vos précieux conseils aux novices
que nous sommes. Pour ce don inestimable nous vous restons à jamais reconnaissants,
sincèrement respectueux et toujours disciples dévoués.
A nos amis Pour l’inoubliable temps qu’on a passé ensemble, à tous les étudiants de l’ENSA
de Marrakech.
À tous ceux qui nous ont aidés afin de réaliser ce travail,
Dédicaces
Remerciements Tout d’abord, je tiens à exprimer ma profonde gratitude et mes sincères remerciements à Monsieur El
Mustapha BHIA, mon encadrant de stage de m’avoir accueilli au sein de Huawei Technologies, et pour avoir
mis à ma disposition tous les moyens nécessaires à la réalisation de mon Projet de Fin d’Etude. Votre
encadrement soutenu, vos recommandations, et vos précieux conseils m’ont été d’une grande utilité.
J’adresse aussi tous mes remerciements et mes sincères reconnaissances à Monsieur Kamal RIFFI
KARIM, pour son accueil au sein de Huawei Technologies, Veuillez accepter mes remerciements et soyez assuré
de mon profond respect.
Je suis très particulièrement reconnaissants envers Monsieur Adnane LATIF mon encadrant à l’ENSA
de Marrakech pour ses orientations, ses recommandations, et ses précieux conseils, sa sympathie et sa gentillesse
n’ont cessé de susciter ma grande admiration. Veuillez trouver ici, le témoignage de l’estime, du respect et de la
considération que j’ai pour vous.
Je porte une énorme reconnaissance et un profond remerciement Au professeur M. Y. JABRANE pour son écoute, son soutien, et sa bienveillance en vue de supporter et surmonter toutes les difficultés et les défis qui j’ai rencontré, pour ainsi me permettre de bénéficier d’un tel stage de qualité, et sans qui, ce mémoire n'aurait jamais vu le jour.
Je tiens à saisir cette occasion et adresser mes sincères remerciements et mes profondes reconnaissances
:
A M. Y. JABRANE, le responsable de la filière Génie Réseaux et Télécoms à l’ENSA de
Marrakech, pour le suivi, l’accompagnement, et pour ses précieuses informations et ses conseils
fructueux ;
Au corps professoral et administratif de l’Ecole Nationale des Sciences Appliquées de
Marrakech, pour la richesse et la qualité de leur enseignement et qui déploient de grands
efforts pour assurer à leurs étudiants une formation actualisée.
Aux ingénieurs de Huawei Technologies : En particulier A M. Amine ELHARCHA et M.
Hicham SEGTEN pour leurs accompagnements et leurs conseils durant mes travaux sur sites,
A M. Khalid MOUHTARAM et M. Xuchao (Dean) pour les conseils et la bon Humeur.
Au coordinateurs des sous-traitants : Yassine HALLI de MRS, Reda de SPIE, El Hassan
KADER de SereCom, pour leurs gentillesse et leurs accompagnement.
Au personnel de la société Huawei Technologies de Casablanca pour sa gentillesse et tous ses
services.
Aux membres du jury qui ont accepté d’évaluer mon travail
Enfin, à nos familles, nos proches et nos amis, nous exprimons notre gratitude la plus profonde. Et à tous
ceux qui, par leur assistance bénévole, nous ont aidées de près ou de loin à atteindre nos objectifs.
تشغل شبكات االتصال الالسلكية مكانا بارزا ضمن استراتيجية فاعلي قطاع االتصاالت، إذ أضحت محط إقبال عدد
متزايد من الزبناء. زبناء ذوو متطلبات عالية فيما يخص نوعية الخدمات الموفرة وجودتها، ما يضع الفاعلين أمام إكراه
شبكاتهم والتحسين من جودة خدماتهم دون الزيادة بشكل كبير في نسبة النفقات. إكراه يتجلى خاصة الرفع من تغطية
المتسم بندرة و غالء الموارد. RANبالنسبة لقسم الربط الالسلكي
، التي تمثل حال يمكن من استغالل أمثل للموارد المادية عن طريق Single RANفي هذا اإلطار تندرج تكنولوجيا
الدمج بين تكنولوجيات ربط مختلفة ضمن شبكة ربط السلكي وحيدة.
في دراسة Huawei Technologies Moroccoيتمثل مشروع نهاية دراستنا المنجز ضمن شركة
Huawei Single RAN لهذه التكنولوجيا لحساب شركة اتصاالت المغرب إضافة إلى المشاركة في التنزيل الميداني
بجهة الدار البيضاء.
تكنولوجيا ، RANلقسم الربط الالسلكي فاعلي قطاع االتصاالت، شبكات االتصال الالسلكية،: حالمف اتيالكلمات
Single RAN ، الدمج ،استغالل أمثل للموارد المادية ،شبكة ربط السلكي وحيدة.
Résumé Les réseaux mobiles jouent un rôle important dans la stratégie de tout opérateur télécom.
Avec des clients dont le nombre ne cesse d’augmenter et dont les exigences évoluent au niveau
des types de services comme au niveau de leur qualité, les opérateurs sont contraints d’étendre
la couverture de leurs réseaux et d’améliorer la qualité de leurs services tout en minimisant les
dépenses du budget, chose qui s’avère difficile, surtout dans la partie accès radio RAN (Radio
Access Network) où les ressources sont limitées et coûteuses.
Dans cette approche qu’a vu le jour la technologie Single RAN, une solution permettant
aux opérateurs de fusionner plusieurs technologies d’accès en un seul réseau d’accès radio,
optimisant ainsi l’utilisation des ressources matérielles et facilitant l’intégration de nouvelles
technologies d’accès.
Mon projet de fin d’études, effectué au sein de Huawei Technologies Morocco, consiste en
l’étude de la solution Huawei Single RAN ainsi que la participation au déploiement de cette
solution au profit de l’opérateur Maroc Telecom à Casablanca.
Mots clés : Les réseaux mobiles, Opérateur télécom, Partie accès radio, La technologie
Single RAN, Un seul réseau d’accès radio, Optimisation, Intégration.
Abstract
The mobile networks have a major role in the strategy of any telecom operator. Their clients
whose number is rising and that requirements change in the types of services as in their quality,
so operators are forced to extend the coverage of their networks and improve the quality of their
services while minimizing expenditure budget, something that is difficult, especially in the
radio access part RAN (Radio access Network) where resources are limited and expensive.
In this approach the day that saw the technology, Single RAN solution allows operators to
merge multiple access technologies in a single radio access network, thus optimizing the use of
material resources, and facilitating the integration of new access technologies.
My final project conducted in Morocco Huawei Technologies, is the study of Huawei
Single RAN solution and participation in the deployment of this solution in favor of Morocco
Telecom operator in Casablanca.
Keywords : Mobile networks, Telecom operator, Radio access Network, Single RAN,
Optimization, Integration.
Avant-Propos
Ce présent rapport s’inscrit dans le cadre du projet de fin d’études du cycle d’ingénieur, génie
réseaux et télécommunications, au sein de l’Ecole Nationale des Sciences Appliquées de Marrakech. Ce
projet intitulé (Etude et implémentation de la solution Single Radio Access Network "SRAN" Huawei,
pour le réseau 2G/3G Maroc Telecom "IAM"), effectué à Huawei Technologies Casablanca, du 28 Mars
au 28 Juin 2013, vise l’implication de l’élève ingénieur, en fin de formation dans le monde professionnel.
Des connaissances techniques, et une phase de recherche bibliographique sont les prérequis
indispensables à la réussite de cette expérience.
Structure du document :
Ce document est organisé en quatre chapitres :
Le premier, intitulé " Présentation de l’entreprise d’accueil & Contexte du Projet",
donnera une présentation globale de l’organisme d’accueil ainsi que celle du projet. Le
chapitre présentera aussi les objectifs et le déroulement adopté pour la réalisation.
Le second chapitre intitulé "L’état de l’art", dans lequel je vais traiter tout d’abord
l’architecture classique des réseaux mobiles de deuxième et de troisième génération et je vais
présenter par la suite le concept de Radio logicielle, ces objectifs et son mécanisme de base.
Vers la fin du chapitre je vais mettre le point sur les limitations de l’architecture existante et le
besoin à une nouvelle architecture.
Le troisième chapitre intitulé " Étude de la Solution SingleRAN : Description de la
série BTS3900", sera consacré à l’étude de la solution SRAN proposé par l’équipementier
chinois HUAWEI, sa description, ses caractéristiques et les modes de fonctionnement offerts
par cette solution, en se focalisant sur la BTS multimode de la série BTS3900.
Le dernier chapitre intitulé " Déploiement de la solution pour le réseau 2G/3G de
Maroc Telecom", traite de la partie pratique de mon projet de fin d’étude, à savoir le
déploiement de la solution SRAN au profit de l’opérateur Maroc Telecom.
Table de Matières
Dédicaces ................................................................................................................................................ ii
Remerciements ....................................................................................................................................... iii
iv ....................................................................................................................................................... ملخص
Résumé .................................................................................................................................................... v
Abstract....................................................................................................................................................vi
Avant-propos ......................................................................................................................................... vii
Table des matières .................................................................................................................................viii
Liste des figures....................................................................................................................................... xi
Liste des Tableaux .................................................................................................................................xiii
Liste des abréviations ........................................................................................................................... xiv
Glossaire ...............................................................................................................................................xvi
Introduction générale ............................................................................................................................xix
Présentation de l’entreprise d’accueil & Contexte du Projet
Introduction .............................................................................................................................................................................. 1
I. Présentation de Huawei Technologies ............................................................................................................................... 1
I.1. Huawei Technologies................................................................................................................................................. 1
I.2. Produits Huawei Technologies ................................................................................................................................. 2
I.3. Solutions récentes de Huawei Technologies ........................................................................................................... 3
I.4. Structure de gouvernance d'entreprise ...................................................................................................................... 4
II. Présentation générale du projet ......................................................................................................................................... 6
II.1. Problématique ............................................................................................................................................................ 6
II.2. Objectifs ..................................................................................................................................................................... 6
II.3. Cadre du projet .......................................................................................................................................................... 7
II.4. Planning du projet ..................................................................................................................................................... 7
Conclusion ................................................................................................................................................................................ 8
Etat de l'art
Introduction ......................................................................................................................................................................... 10
I. GSM .................................................................................................................................................................................... 10
I.1. Historique ...................................................................................................................................................................... 10
I.2. Architecture générale du réseau GSM\EDGE ......................................................................................................... 10
II. Réseau d’accès radio GERAN ........................................................................................................................................ 11
II.1. Architecture du GERAN ........................................................................................................................................... 11
II.1.1. Station de base BTS ............................................................................................................ 11
II.1.2. Contrôleur de station de base BSC ..................................................................................... 12
III. UMTS et son réseau d’accès UTRAN ......................................................................................................................... 12
III.1. Concepts généraux .................................................................................................................................................... 12
III.1.1. Raisons d’être de l’UMTS ................................................................................................. 12
III.1.2. Architecture générale du réseau 3G UMTS ....................................................................... 12
III.2. Réseau d’accès radio UTRAN ................................................................................................................................ 14
III.2.1. Architecture de l’UTRAN ................................................................................................. 14
IV. La radio logicielle ............................................................................................................................................................ 16
IV.1. Rôle d’un équipement radio .................................................................................................................................... 16
IV.2. Présentation ............................................................................................................................................................... 16
IV.2.1. Définitions ......................................................................................................................... 16
IV.2.2. Avantages de la radio logicielle ........................................................................................ 17
IV.3. Radio logicielle restreinte (SDR) ............................................................................................................................ 17
V. Limitations de l’architecture 2G/3G existante .............................................................................................................. 20
Conclusion........................................................................................................................................................................... 20
Etude de la Solution SingleRAN : Description de la série MBTS3900
Introduction ............................................................................................................................................................................ 22
I. Besoin de l’opérateur et solution Single RAN ................................................................................................................ 22
I.1. Caractéristiques de l’architecture existante ............................................................................................................... 22
I.2. Besoin d’une nouvelle architecture ............................................................................................................................ 23
I.3. Solution Huawei Single RAN .................................................................................................................................... 24
II. Multimode BTS "MBTS" série 3900............................................................................................................................. 27
II.1. Structure physique de la MBTS3900 ....................................................................................................................... 27
II.1.1. Unité de traitement en bande base BBU3900 ..................................................................... 27
II.1.2. Unités de Radio Fréquence ................................................................................................. 33
II.1.3. BTSs de la série 3900 ......................................................................................................... 36
III. Multimode BSC 6900 ..................................................................................................................................................... 38
IV. Système d’exploitation et de maintenance ................................................................................................................... 40
V. Modes de fonctionnement de la MBTS 3900 ............................................................................................................... 41
V.1. Dual Mode GSM\UMTS .......................................................................................................................................... 41
V.2. Triple Mode et intégration du LTE .......................................................................................................................... 45
V.2.1. Architecture du réseau LTE ................................................................................................ 46
V.2.2. Single RAN Triple Mode GUL .......................................................................................... 47
Conclusion........................................................................................................................................................................... 50
Déploiement de la solution pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom
Introduction ......................................................................................................................................................................... 51
I. Site Survey et choix de la solution ................................................................................................................................. 51
I.1. Site Survey .................................................................................................................................................................... 51
I.1. Choix de la solution ..................................................................................................................................................... 53
II. Livraison et pré-installation du nouveau matériel ........................................................................................................ 53
III. Swap d’un site 2G\3G ..................................................................................................................................................... 56
III.1. Commissioning de la MBTS ................................................................................................................................... 56
III.1.1. Configuration 2G ........................................................................................................ 57
III.1.1. Configuration 3G .......................................................................................................... 62
III.2. Swap de la NodeB vers la MBTS ........................................................................................................................... 65
III.3. Swap de la BTS 2G et procédures final de l’installation ...................................................................................... 68
IV. Post-swap et Acceptance ................................................................................................................................................ 74
V. Scénario de la BTS3900AL Outdoor Macro ................................................................................................................ 75
Conclusion........................................................................................................................................................................... 79
Conclusion générale .............................................................................................................................................................. xx
Bibliographie ......................................................................................................................................................................... xxi
ANNEXE I : SRAN service configuration between MBSC, MBTS, IP-RAN and IP-CORE ................................. xxii
ANNEXE II : Implementation and acceptance procedure .......................................................................................... xxvii
Liste des figures FIGURE I.1 : LOCALISATION DES METIERS ET SERVICES DE HUAWEI DANS LE MONDE ............... 2 FIGURE I.2 : CROISSANCE DURABLE DES REVENUES DE HUAWEI TECHNOLOGIES ....................... 2 FIGURE I.3 : STRUCTURE DE GOUVERNANCE DE HUAWEI TECHNOLOGIES ..................................... 5 FIGURE I.4 : DIAGRAMME DE GANTT DU PROJET ..................................................................................... 9
FIGURE II.1: MODELE ARCHITECTURALE DU GSM ................................................................................ 11 FIGURE II.2 : ARCHITECTURE DU GERAN (BSS)....................................................................................... 11 FIGURE II.3 : LE RESEAU CŒUR DANS LA RELEASE 4 ........................................................................... 14 FIGURE II.4 : ARCHITECTURE DE L’UTRAN .............................................................................................. 15 FIGURE II.5 : STRUCTURE BASIQUE DE LA NODEB ................................................................................ 15 FIGURE II.6 : ARCHITECTURE DE RADIO LOGICIELLE RESTREINTE (SDR) ...................................... 18 FIGURE II.7: ÉMETTEUR SDR AVEC DUC ................................................................................................... 19 FIGURE II.8 : RECEPTEUR SDR AVEC DDC ................................................................................................ 19 FIGURE III.1: ARCHITECTURE DES RESEAUX D’ACCES RADIO DE MAROC TELECOM ................. 23
FIGURE III.2 : LIMITES DE L'ARCHITECTURE EXISTANTE .................................................................... 24
FIGURE III.3 : AVANTAGES DE LA MIGRATION VERS LA SOLUTION SINGLE RAN ........................ 26
FIGURE III.4 : ARCHITECTURE DU RESEAU SINGLE RAN ..................................................................... 26
FIGURE III.5 : MODELISATION DE LA MBTS ............................................................................................. 27
FIGURE III.6 : CONFIGURATION DES SLOTS DE LA BBU ....................................................................... 28
FIGURE III.7 : STRUCTURE PHYSIQUE DE LA BBU3900 CONFIGUREE POUR GSM&UMTS ............ 28
FIGURE III.8 : CARTE GTMU .......................................................................................................................... 31
FIGURE III.9 : CARTE WMPT ......................................................................................................................... 31
FIGURE III.10 : CARTE LMPT ......................................................................................................................... 32
FIGURE III.11 : CARTE UMPT ........................................................................................................................ 32
FIGURE III.12 : CARTE WBBPF ...................................................................................................................... 32
FIGURE III.13 : CARTE LBBP ......................................................................................................................... 33
FIGURE III.14 : CARTE UCIU .......................................................................................................................... 33
FIGURE III.15 : UTRP9 POUR LA TRANSMISSION IP ................................................................................ 33
FIGURE III.16 : LES RFUS DANS LA BTS ..................................................................................................... 34
FIGURE III.17 : APPARENCE DE LA RFU ..................................................................................................... 34
FIGURE III.18 : MODELE LOGIQUE DE LA RFU ......................................................................................... 35
FIGURE III.19 : BTS3900 .................................................................................................................................. 36
FIGURE III.20 : BTS3900L ................................................................................................................................ 37
FIGURE III.21 : BTS3900A ............................................................................................................................... 37
FIGURE III.22 : BTS3900AL ............................................................................................................................. 37
FIGURE III.23 : DBS3900 .................................................................................................................................. 38
FIGURE III.24 : LE BSC6900 GU DANS LE RESEAU ................................................................................... 38
FIGURE III.25 : VUE DE FACE (GAUCHE) ET VUE ARRIERE (DROITE) DU SUBRACK ...................... 40
FIGURE III.26 : SYSTEME D’O&M DU RESEAU SINGLE RAN ................................................................. 41
FIGURE III.27 : CONFIGURATION 1 DE LA BBU EN MODE GU .............................................................. 42
FIGURE III.28 : CONFIGURATION 2 DE LA BBU EN MODE GU .............................................................. 42
FIGURE III.29 : TRANSMISSION SEPAREE EN MODE GU ........................................................................ 43
FIGURE III.30 : CO-TRANSMISSION TDM EN MODE GU .......................................................................... 44
FIGURE III.31 : CO-TRANSMISSION IP EN MODE GU (INTERCONNEXION EN AVANT PLAN) ....... 44
FIGURE III.32 : PARTAGE DES UNITES RF EN MODE GU ........................................................................ 45
FIGURE III.33 : STRUCTURE LOGIQUE DE LA MBTS EN MODE GU ..................................................... 45
FIGURE III.34 : ARCHITECTURE DU RESEAU LTE .................................................................................... 46
FIGURE III.35 : CONFIGURATION DE LA MBTS EN MODE GU+L (BBUS INTERCONNECTEES) ..... 48
FIGURE III.36 : CONFIGURATION DE LA MBTS EN MODE GU+UL ....................................................... 48
FIGURE III.37 : CO-TRANSMISSION EN MODE GU+L ............................................................................... 49
FIGURE III.38 : STRUCTURE LOGIQUE DE LA MBTS EN MODE GU+UL .............................................. 50
FIGURE IV.1 : PROCEDURE DE DEPLOIEMENT DE LA SOLUTION HUAWEI SINGLE RAN .............. 51
FIGURE IV.2 : POSITIONS DES EQUIPEMENTS DANS UN RAPPORT DE SURVEY .............................. 52
FIGURE IV.3 : LA MBTS3900L, LE REDRESSEUR ET LES BATTERIES ................................................... 54
FIGURE IV.4 : LES LIAISONS ENTRE LA BBU ET LES EQUIPEMENTS DE CONTROLE ..................... 54
FIGURE IV.5 : BTS3900 APRES INSTALLATION ......................................................................................... 55
FIGURE IV.6 : SITE INDOOR 2G\3G AVANT L’INSTALLATION DU NOUVEAU MATERIEL .............. 55
FIGURE IV.7 : SITE INDOOR 2G\3G APRES L’INSTALLATION DU NOUVEAU MATERIEL................ 56
FIGURE IV.8 : INTERFACE D’ACCUEIL DU SMT ....................................................................................... 57
FIGURE IV.9 : LISTE DES OPTIONS DE CONFIGURATION DU SMT ....................................................... 58
FIGURE IV.10 : CONFIGURATION DES ADRESSES IP DE LA GTMU ET DU MBSC ............................. 58
FIGURE IV.11 : VERIFICATION DE LA CONFIGURATION........................................................................ 59
FIGURE IV.12 : LA CONFIGURATION DU PORT FE DE LA GTMU POUR LA TRANSMISSION .......... 60
FIGURE IV.14 : LA CONFIGURATION DU TUNNEL ENTRE LA GTMU ET L’UMPT ............................. 61
FIGURE IV.15 : LA VERIFICATION DE LA CONFIGURATION DE LA CARTE GTMU .......................... 61
FIGURE IV.16 : DECLARATION DE L’UMPT ............................................................................................... 62
FIGURE IV.17 : CONFIGURATION DE LA ROUTE ENTRE L’UMPT\WMPT ET LE MBSC .................... 62
FIGURE IV.18 : CONFIGURATION DE LA SYNCHRONISATION .............................................................. 63
FIGURE IV.19 : INTERFACE DE LOGIN DU LMT ........................................................................................ 63
FIGURE IV.20 : IMPORTATION DU FICHIER XML DE CONFIGURATION ............................................. 64
FIGURE IV.22 : LA VERIFICATION DE L'ETAT DES CARTES UMPT, UPEU, WBBP, UEIU ET FAN .. 65
FIGURE IV.23 : TABLEAU GENERAL BASSE TENSION 3G (TGBT 3G)................................................... 66
FIGURE IV.24 : SWAP DE LA TRANSMISSION 3G AVEC LA MBTS ........................................................ 67
FIGURE IV.25 : SWAP DU JUMPER RF 3G .................................................................................................... 67
FIGURE IV.26 : VERIFICATION DES ETATS DES LEDS POUR LA 2G&3G ............................................. 68
FIGURE IV.28 : LA NOUVELLE POSITION DE LA MBTS ........................................................................... 70
FIGURE IV.29 : DEPLACEMENT DU NOUVEAU PS VERS L'ANCIENNE POSITION ............................. 71
FIGURE IV.30 : INSTALLATION DU CABINET TP48300B.......................................................................... 72
FIGURE IV.31 : SWAP DU TMA ET RCU ....................................................................................................... 73
FIGURE IV.32 : INSTALLATION DU NOUVEAU RCU ................................................................................ 74
FIGURE IV.33 : ETIQUETAGE DES CABLES ................................................................................................ 75
FIGURE IV.34 : CLEAN UP DU SITE .............................................................................................................. 75
FIGURE IV.36 : PROCEDURE DE PRE INSTALLATION DE LA BTS3900AL OUTDOOR MACRO ....... 78
FIGURE IV.37 : PROCEDURE DE SWAP DE LA BTS3900AL...................................................................... 79
FIGURE IV.38 : LA BTS3900AL OUTDOOR APRES SWAP ......................................................................... 80
FIGURE IV.39 : OPTIMISATION EN ESPACE DANS LA MIGRATION VERS SINGLERAN ................... 80
Liste des tableaux
TABLEAU II.1 : AUGMENTATION DU NOMBRE DE SITE 2G/3G ............................................. 20
TABLEAU III.1 : CARTES ET MODULES DE LA BBU ................................................................. 30
TABLEAU III.2 : DIFFERENTS TYPES DES RFUS ....................................................................... 35
TABLEAU III.3 : CONFIGURATION MATERIELLE DU BSC6900 .............................................. 39
LISTE DES ABREVIATIONS
A
ARPU
ATM
Average Revenue Per User
Asynchronous Transfer Mode
B
BSC
BSS
BTS
Base Station Controller
Base Station Subsystem
Base Transceiver Station
C
CME Configuration Management Express
D
DDF
DCS
Digital Distribution Frame
Digital Communication System
E
EDGE
EPS
EPR
Enhanced Data rates for GSM Evolution
Extended Processing Susrack
Extended Processing Rack
G
GBTS
GSM
GPRS
GERAN
GGSN
GTMU
GPS
GSM Base Transceiver Station
Global System for Mobile Communications
General Packet Radio Service
GSM Edge Radio Access Network
Gateway GPRS Support Node
GSM Transmission & Timing & Management Unit
Global Positioning System
H
HSPA
HLR
High Speed Packet Access
Home Location Register
I
IMSI
ISDN
IP
International Mobile Subscriber Identifier
Integrated Services Digital Network
Internet Protocol
L
LTE
LMT
Long Term Evolution
Local Maintenance Terminal
M
MS
MME
MBTS
MBSC
MSISDN
MPS
MPR
Mobile Station
Mobility Management Entity
Multi-mode Base Transceiver Station
Multi-mode Base Station Controller
Mobile Subscriber ISDN Number
Main Processing Subrack
Main Processing Rack
N
NSS
NSN
Network Sub-System
Nokia Siemens Network
O
OMC
OTN
OSS
OMU
ODF
Operation and Maintenance Center
Optical Transport Network
Operation SubSystem
Operation & Maintenance Unit
Optical Distribution Frame
R
RAN
RNC
RFU
RRU
RCU
Radio Access Network
Radio Network Controller
Radio Frequency Unit
Radio Remote Unit
Remote Control Unit
S
S-GW
SRAN
SIM
SGSN
SPU
SMT
Serving Gateway
Single Radio Access Network
Subscriber Identity Module
Serving GPRS Support Node
Signal Processing Unit
Site Maintenance Terminal
T
TIC
TCS
TCR
TSSR
TDM
TGBT
TMA
Technologie d’Information et de Communication
Transcoder Subrack
Transcoder Rack
Technical Site Survey Report
Time Division Multiplexing
Tableau General Basse Tension
Tower Mounted Amplifier
U
UE
UMTS
UTRAN
UPEU
UEIU
UTRP
UELP
UFLP
USLP
USCU
UCIU
User Equipment
Universal Mobile Telecommunications System
Universal Terrestrial Radio Access Network
Universal Power and Environment Interface Unit
Universal Environement Interface Unit
Universal Transmission Processing unit
Universal E1/T1 Lightning Protection unit
Universal FE Lightning Protection unit
Universal Signal Lightning Protection unit
Universal Satellite card and Clock Unit
Universal inter-Connection Infrastructure Unit
V
VPN
VLR
Virtual Private Network
Visitor Location Register
W
WMPT
WBBP
WCDMA Main Processing and Transmission unit
WCDMA BaseBand Process Unit
Glossaire
A
ATM : technique de transfert asynchrone pour des communications à haut débit d'informations
numérisées, organisées en paquets courts et de longueur fixe.
B
BroadBand : se réfère aux caractéristiques de large bande passante d'un support de transmission et
de sa capacité à transporter des signaux multiples et des types de trafic simultanément. Le
support peut être coaxial, fibres optique, une paire torsadée ou sans fil. En revanche, la bande de
base décrit un système de communication dans lequel l'information est transportée à travers un
seul canal.
BaseBand : Dans les télécommunications et le traitement du signal, bande de base est décrit les
signaux et les systèmes dont la gamme de fréquences est mesurée à partir de près de 0 hertz à
une fréquence de coupure (une bande passante maximale ou la fréquence maximale du signal),
il est parfois utilisé comme un substantif pour une bande de fréquence de départ proche de zéro.
Baseband peut souvent être considéré comme un synonyme de passe-bas ou non modulé, et
antonyme de bande passante, bande passante, porteuse modulée ou fréquence radio (RF) .
C
Cloud computing : Le Cloud computing est une nouvelle manière de fournir et d'utiliser les
aptitudes des systèmes informatiques basée sur les nuages (cloud en anglais). Un nuage est un
parc de machines, d'équipement de réseau et de logiciels maintenu par un fournisseur, que les
consommateurs peuvent utiliser en libre service via Internet.
CDMA : Code division multiple access (abrégé en CDMA, la commission générale de terminologie
et de néologie propose le terme accès multiple par répartition en code, abrégé en AMRC), est
un système de codage des transmissions, utilisant la technique d'étalement de spectre. Il permet
à plusieurs liaisons numériques d'utiliser simultanément la même fréquence porteuse.
D
DCS (Digital communication system) : désigne une norme téléphonie mobile qui fait partie des
normes GSM, mais utilise des bandes de fréquences spécifiques.
Il utilise des fréquences radio dans le sens montant de 1 710 MHz à 1785 MHz et le sens
descendant de 1 805 MHz à 1 880 MHz. Chaque porteuse radio exige 200 kHz, de sorte que
l'on compte 374 porteuses en DCS 1800. Les cellules DCS sont généralement utilisées dans le
cadre des cellules concentriques (des cellules GSM 900 MHz contenant des cellules 1800).
H
HSPA (High Speed Packet Access) : aussi appelé 3G+ dans sa dénomination commerciale, est la
liaison de deux protocoles utilisés en téléphonie mobile pour améliorer les performances
obtenues avec la 3G : High Speed Downlink Packet Access (HSDPA) et High Speed Uplink
Packet Access (HSUPA). Ils permettent d'atteindre des débits théoriques maximum de 14,4
Mbit/s en descente et 5,8 Mbit/s en remontée selon l'évolution des deux normes par les
opérateurs et la compatibilité du terminal utilisé.
I
IP (Internet Protocol) : protocole de télécommunications utilisé sur les réseaux qui servent de
support à Internet et permettant de découper l'information à transmettre en paquets, d'adresser
les différents paquets, de les transporter indépendamment les uns des autres et de recomposer le
message initial à l'arrivée. Ce protocole utilise ainsi une technique dite de commutation de
paquets.
Intégration : En ingénierie, d'intégration de systèmes est le rassemblement des sous-systèmes de
composants en un seul système et de s'assurer que les sous-systèmes fonctionnent ensemble
comme un seul. Dans la technologie de l'information, l'intégration de systèmes est le processus
consistant à relier ensemble les différents systèmes informatiques et les applications logicielles
physiquement ou fonctionnellement, afin d'agir comme un ensemble coordonné.
M
Modulation : est une opération de traitement du signal qui permet de l’adapter à un canal de
communication, et par laquelle un signal à transmettre modifie un paramètre d’un autre signal,
appelé porteuse.
T
TDM : Le multiplexage temporel (en anglais, TDM, Time Division Multiplexing) est une technique
de multiplexage numérique (ou plus rarement analogique) permettant à un émetteur de
transmettre plusieurs canaux numériques élémentaires à bas débit (voix, données, vidéo) sur un
même support de communication à plus haut débit en entrelaçant dans le temps des échantillons
de chacun de ces canaux.
TMA (Tower Mounted Amplifier) : est un appareil permettant d’amplifier le signal avant de le
transmettre à l’antenne, il constitue un moyen rentable pour les opérateurs de réseaux pour
améliorer les performances du site, qui amplifie les faibles signaux de liaison montante des
abonnés mobiles permettant ainsi des débits plus élevés, une meilleure pénétration dans les
bâtiments et une amélioration de la couverture du signal. Ainsi la performance du côté de la
réception est améliorée de telle sorte que la zone de couverture en liaison montante est égale à
la zone de couverture en liaison descendante et l'équation du bilan de liaison est symétrique.
W
W-CDMA : Évolution de la technique CDMA, le W-CDMA (Wideband Code Division Multiple
Access Evaluation, Multiplexage par code large bande) est une technique utilisée pour la
téléphonie mobile de troisième génération. La norme UMTS est basée sur cette technique.
Introduction Générale
Depuis la mise en service de leur première génération, les réseaux mobiles n’ont cessé d’évoluer,
permettant aux opérateurs télécoms d’offrir des services de plus en plus diversifiés. La deuxième
génération, qui a marqué le début de l’ère du numérique, a connu un très grand succès, notamment sa
norme européenne GSM qui, et jusqu’à présent, représente le standard de téléphonie le plus répandu
dans le monde, une norme qui, grâce à plusieurs évolutions, s’est transformée d’une norme de téléphonie
classique à une norme multi-service permettant d’offrir des services qui étaient réservés aux réseaux
informatiques notamment l’accès à Internet.
Avec la saturation des réseaux 2G et leur limitation en matière de débit et services, et avec le progrès
qu’a connu les technologies de traitement du signal, les acteurs du domaine de télécommunications ont
été amenés à songer à une troisième génération, celle-ci avait comme principal objectif d’assurer un
niveau de qualité de service et un débit susceptibles de supporter les nouveaux services. La 3G, et de
manière semblable à la 2G, était multinorme. Le successeur du GSM est l’UMTS, il s’est répandu, lui
aussi, rapidement surtout après son évolution vers le HSPA offrant des débits inégalables.
Néanmoins, les réseaux 3G, nécessitant de nouveaux équipements usagers, n’ont pas pu remplacer,
rapidement, les réseaux 2G fortement déployés et qui sont compatibles avec tous les terminaux mobiles.
Les opérateurs se sont vus obligés de maintenir la coexistence entre les deux réseaux. Une coexistence
qui s’avère coûteuse au niveau de la gestion et de la maintenance comme au niveau de la consommation
énergétique. Un coût qui pourrait augmenter avec l’intégration imminente de la technologie LTE 1. Ceci
a incité les fournisseurs de matériel télécom à chercher une solution permettant aux opérateurs de réduire
leurs dépenses, une recherche qui a abouti à une solution innovante permettant de fusionner les réseaux
d’accès des différentes technologies en un seul réseau d’accès Single RAN, cette fusion est devenue
possible grâce à des équipements multimodes pouvant gérer les tâches relatives aux différentes
technologies
Dans cette optique, s’inscrit mon projet de fin d’étude et le présent rapport présente les fondements
théoriques et les aspects techniques, nécessaires à l’implémentation de la solution SRAN, ainsi que les
différents scénarios de déploiement cette technologie.
CHAPITRE I
Présentation de l’entreprise d’accueil
&
Contexte du Projet
Introduction...................................................................................................................................................... 1
I. Présentation de Huawei Technologies ...................................................................................................... 1
I.1. Huawei Technologies ........................................................................................................................ 1
I.2. Produits Huawei Technologies ......................................................................................................... 2
I.3. Solutions récentes de Huawei Technologies ................................................................................... 3
I.4. Structure de gouvernance d'entreprise ............................................................................................. 4
II. Présentation générale du projet ................................................................................................................. 6
II.1. Problématique ................................................................................................................................... 6
II.2. Objectifs ............................................................................................................................................. 6
II.3. Cadre du projet .................................................................................................................................. 7
II.4. Planning du projet ............................................................................................................................. 7
Conclusion ....................................................................................................................................................... 8
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Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom
1
Introduction
Dans la perspective d’une étude approfondie de la solution Single RAN, il convient effectivement
de présenter de manière générale le contexte de travail dans lequel a été réalisé ce projet de fin d’études.
Je commencerais tout d’abord par voir un aperçu de l’environnement de stage qui est huawei
Technologies. Je poursuivrais ensuite par une description du projet de fin d’études et de ses objectifs.
I. Présentation de Huawei Technologies
I.1. Huawei Technologies
Huawei Technologies Co. Ltd. est une entreprise fondée en 1988, dont le siège social se trouve à
Shenzhen en Chine, active dans le secteur des technologies de l'information et de la communication
(TIC). Le métier historique de Huawei est la fourniture en réseaux de télécommunication des opérateurs
: l'entreprise fournit des matériels, des logiciels et des prestations de services pour les réseaux de
télécommunications des opérateurs et les réseaux informatiques des entreprises. Depuis 2009, Huawei
commercialise également des téléphones portables en marque propre, sous Android3. En 2010, Huawei
devient le deuxième fournisseur mondial en réseaux télécommunications, derrière Ericsson et devant
Nokia Siemens Networks, Alcatel-Lucent, Cisco Systems et ZTE4. En 2011, Huawei se développe sur
le marché de terminaux et des solutions pour les entreprises (cloud computing, téléprésence, datacenters,
sécurité...).
Huawei est une entreprise privée dont le capital est détenu par ses salariés à travers un système
de stock option (ou stock-option 1) et par conséquent n'est pas cotée en bourse.
Le groupe est d'abord devenu un fournisseur dominant en Chine, avant de se lancer à la conquête
des marchés internationaux en adoptant notamment une politique de prix très compétitive. 70 % du
chiffre d'affaires est aujourd'hui à l'international, avec 14 administrations régionales, opérations dans
plus de 140 pays et fournissent 45 des 50 premiers opérateurs, et plus de 150.000 salariés avec plus de
150 nationalités à travers le monde, dont 73% recrutées localement.
Grace à l’expansion révolutionnaire, et aux stratégies de Huawei Technologies durant les six
dernières années, ses revenues suit une croissance importante, avec un taux de croissance annuel
composé (CAGR) de 22 %.
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2
Figure I.2 : Croissance durable des revenues de Huawei Technologies
I.2. Produits Huawei Technologies
En 2011, Huawei est devenu un fournisseur des solutions de bout en bout en technologies de
l'information et de la communication (TIC) à travers ses unités commerciales des télécommunications,
de l’entreprise et de gestion des périphériques :
Figure I.1 : Localisation des métiers et services de Huawei dans le monde
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Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom 3
i. Groupe des produits de télécommunication : Huawei approvisionne 45 des 50
principaux opérateurs mondiaux de télécommunications avec sa gamme variée de
produits et de solutions (Réseaux d’accès et réseaux cœur mobiles, réseaux fixes
Broadband, systèmes d’exploitation et de maintenance). Ces solutions qui prennent en
charge le trafic des données de réseau permettent aux transporteurs de simplifier leurs
réseaux et de réaliser des mises à niveau technologiques, tout en permettant des
déploiements rapides, une rationalisation des opérations, et une baisse des dépenses de
réseau.
ii. Groupe de produits des solutions d’entreprise : Huawei fournit des solutions et des
services TIC hautement efficaces, y compris l'infrastructure réseau, les communications
unifiées et la collaboration (UC&C), le cloud computing et la sécurité des informations
d'entreprise (Firewall, Système de détection et de prévention d’intrusion, VPN). Parmi
les clients de Huawei, l’on peut compter des entreprises spécialisées dans divers
domaines tels que la finance, l'éducation, les transports, l'énergie, les entreprises
commerciales et les fournisseurs de services Internet.
iii. Groupe de produits de gestion de périphériques : Au service de plus de 500
opérateurs dans le monde entier, le groupe de gestion de périphériques Huawei offre
une suite de téléphones mobiles, d’appareils mobiles à large bande et de dispositifs
domestiques conviviaux afin d'encourager les consommateurs à vivre l'expérience
Internet mobile. Huawei est appelé à devenir l'une des plus grandes marques de
téléphonie mobile au monde d'ici à 2015.
I.3. Solutions récentes de Huawei Technologies
o Amélioration de l’ARPU (Average Revenue Per User)
o Digital Home (IPTV)
o Unified Communications and Collaboration
o SingleRAN : SingleRAN permet aux opérateurs de simplifier l’intégration des innovations
technologiques. La solution permet aux opérateurs d'optimiser globalement leurs biens
essentiels, y compris les sites, le spectre, les usagers, et le personnel.
o MSAN Huawei : mise en oeuvre de la solution MultiService Access Node MSAN huawei
pour IAM
o MBB (Mobile BroadBand) Network Antenna Solution : Les antennes du réseau de Huawei
adoptent des modes 3D précis et la simulation de réseau dans la conception et l'évaluation
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Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom 4
d'antenne, en redéfinissant les paramètres d'antenne appropriés pour atteindre la performance
optimale du réseau.
o Metro Optical Transport Network : Metro OTN unifie l’architecture de transport et fournit
aux opérateurs une omniprésence du canal de transport et une bande passante accrue pour des
services tels que l'accès haut débit, la vidéo mobile, la ligne privée, et la connectivité cloud.
o SingleFAN : En fournissant une plate-forme d'accès unifié pour le câble cuivre, la fibre
optique et le câble coaxial, Huawei SingleFAN délivre une expérience utilisateur améliorée
grâce à un accès 20-100Mbps, il simplifie également le processus de déploiement de réseau,
tout en améliorant O&M (Operation and Maintenance), et en réduisant le CAPEX /OPEX.
o SingleOSS : SingleOSS de Huawei réalise une synergie entre les réseaux inter-domaines
(accès radio / transmission / core) et les réseaux inter-technologies (GSM / CDMA / UMTS /
WiMAX / LTE FDD / TDD) tout en gérant les ressources globales du réseau.
o SingleCORE : Fournit une solution de réseau cœur unique pour permettre une évolution en
douceur du réseau et des opérations intelligentes, tout en apportant une expérience améliorée
pour les utilisateurs.
I.4. Structure de gouvernance d'entreprise
Adhérant aux "clients comme son focus et les employés dévoués comme son fondation" à partir
de ses valeurs fondamentales, elle à améliorer sa structure de gouvernance d'entreprise, les
organisations, les processus et les systèmes d'évaluation pour réaliser une croissance efficace à long
terme.
La structure organisationnelle de Huawei Technologies est articulée en plusieurs comités et
fonctions :
Les actionnaires (Shareholders)
Huawei Investment & Holding Co., Ltd (la "Société" ou "Huawei") est une société privée détenue
en propriété exclusive par ses employés. Les actionnaires de Huawei sont l'Union de Huawei Investment
& Holding Co., Ltd (l’«Union») et M. Ren Zhengfei. L'Union a contribué de 98,82% du capital total de
la société.
Conseil d'administration et des comités (Board of Directors and Committees)
Le conseil d'administration (BOD) est l'organe de décision de la stratégie et de la gestion
d'entreprise. Le BOD guide et supervise l'ensemble des opérations commerciales et prend des décisions
sur des questions stratégiques importantes.
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Figure I.3 : Structure de gouvernance de Huawei Technologies
Comité des ressources humaines (Human Resources Committee)
Comité des finances (Finance Committee)
Comité des stratégies et de développement (Strategy & Development Committee)
Comité d'audit et de vérification (Audit Committee)
Conseil de Surveillance (Supervisory Board )
Rotating CEOs
Le président directeur générale (CEO) est responsable de la survie et du développement de
l'entreprise.
L’auditeur indépendant (Independent Auditor)
Trois groupes d’affaires "Business Group" (BG), réagissent dans la structure « Business Structure »
de Huawei technologies :
BG de Support réseau (Carrier Network BG),
BG d'entreprise (Enterprise BG),
BG de la consommation (Consumer BG)
Les BG de service (SBG) sont des centres de responsabilité qui fournissent un soutien et des
services de bout-en-bout pour les BG. Huawei a établi cinq SBG : les laboratoires 2012, les services
d'affaires intégrés (IBS), la fabrication (Manufacturing), l'Université de Huawei, et les services internes
de Huawei.
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La plate-forme de gestion de l'investissement financier (Financial Investment Management
Platform) est responsable des profits et des pertes d’investissements financiers.
Finalement les organisations régionales (Regional organizations), opère dans les différents
régions du Monde, en particulier au Maroc.
II. Présentation générale du projet
II.1. Problématique
L’architecture du réseau d’accès actuel de Maroc Telecom (Opérateur historique du Maroc), basé
sur la deuxième génération "GSM/GPRS/EDGE" et la troisième génération "UMTS/HSPA", présente
un défi majeur pour l’opérateur en termes d’OPEX et de CAPEX avec l’intégration prévue de la
quatrième génération (4 G) en fin de 2013, le chalenge est dû principalement à la séparation des réseaux
d’accès, multipliant ainsi les dépenses de l’opérateur en terme de maintenance, de gestion, et
d’investissements dans des nouvelles technologies. Sans oublier les problèmes liés à la consommation
de l’énergie et l’encombrement des sites.
Le projet Huawei Single RAN répond parfaitement à ce défi, en proposant une architecture
intégrant les réseaux d’accès mobiles existants et assurant une intégration plus souple et plus rentable
des nouvelles évolutions des réseaux mobiles.
II.2. Objectifs
Les objectifs définis dans le cadre de mon Projet de fin d’étude intitulé « Etude et déploiement de
la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom », sont les suivants :
Etude des architectures traditionnelle des réseaux mobile 2G et 3G et ses limitations ainsi que
le besoin d’une nouvelle solution.
Etude du réseau mobile de l’operateur (réseaux d’accès et de transmission)
Etude de la solution SRAN et ses avantages par rapport à l’existant.
Etude détaillée de la solution Huawei SRAN (principes de base et architecture).
Participation à l’implémentation, sur site, du projet pour l’opérateur IAM.
Détermination des procédures d’implémentation du SRAN avant, durant et après Swap
Etablir un rapport entre la solution SRAN et la technologie SDR.
Etude du passage vers la 4G grâce SRAN.
Développer les compétences personnelles et managériales au sein d’une équipe de projet.
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II.3. Cadre du projet
Le stage réalisé au sein du département SingleRAN à Huawei Technologies de Casablanca,
avec des interventions régulières au niveau de différents types de sites 2G/3G, et durant toutes les étapes
du projet, trois principaux intervenants agissent :
Huawei technologies : Entreprise d’accueil, qui m’a proposée le sujet et m’a encadrée durant
le projet SingleRAN, et qui m’a fourni également des formations dans le cadre du projet.
Maroc Télécom : Le client pour lequel la solution est implémentée.
Sous-Traitant : Entreprise à qui Huawei Technologies a confié sous sa responsabilité une partie
de déploiement du projet SRAN, à savoir le "Site Survey" et la pré-installation. Différents sous-
Traitants interviennent au niveau de la région de Casablanca, je site : MAROC RESEAUX
SYSTEMES "MRS", Spie Maroc, SERICOM, et 3GCom.
Parallèlement, j’ai été encadré par le département Réseaux & Télécommunications de l’Ecole
Nationale des Sciences Appliquées durant toute la période du projet.
II.4. Planning du projet
La planification est parmi les phases d’avant-projet les plus importantes. Elle consiste à
déterminer et à ordonnancer les tâches du projet et à estimer leurs durées respectives, afin d’observer et
contrôler l’avancement, ainsi on assure le bon déroulement des actions requises.
Dans la même perspective, et durant une période de 12 semaines, entre le 28 Mars 2013 et le 28
Juin 2013, mon projet s’est réparti en plusieurs étapes, et suivant un ordonnancement particulier : (Voir
figure I.5)
o Études bibliographique (Réseau d’opérateur, Réseaux d’accès mobiles, GSM/EDGE/EDGE,
UMTS/HSPA) et étude de la solution Huawei SingleRAN (30j).
o Étude et déploiement de différentes solutions SingleRAN Huawei (pour différents types de sites
de casablanca) :
Site N°1 : Indoor Macro (durée 12j ) :
Définition de “Target Configuration” et des fichiers XML.
Site Survey et définition de la solution (7j).
Commande et livraison des Matériels (1j).
Pré-installation du Rack de la MBTS et de redresseur, des cartes et des câbles
d’alimentation, de transmission et d’alarme. (1j)
Pré-Commissioning, Swap, installation final de la MBTS et test d’appel (1j)
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Etiquetage et Cleanup (Nettoyage) du site (1j)
Acceptance (1j)
Site N°2 : Outdoor Macro (durée 11j)
Site N°3 : Indoor Mini (durée 11j)
o Etude de la technologie de la Radio logicielle "SDR". (durée 3j)
o Swap des antennes Bi-Band (1j).
Toutefois, les durées des tâches du projet dépendent essentiellement du nombre de sites à déployer
par mois, des problèmes d’accès aux sites, de la disponibilité des équipes, et des problèmes liés à la
transmission et aux alarmes.
Conclusion
Au travers de ce chapitre, j’ai fait un bref tour d’horizon de l’environnement dans lequel ce projet
a été effectué, en présentant essentiellement l’organisme d’accueil. J’ai présenté, par ailleurs, vu une
l’ensemble du sujet ainsi que des diverses étapes projetées de façon chronologique afin de mener à bien
le projet.
Le chapitre suivant, portera sur l’état de l’art des réseaux mobiles de deuxième et de troisième
génération, en se focalisant sur le réseau d’accès radio, et finalement il va élaborer la radio logiciel
"SDR".
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*
Figure II.4 : Diagramme de GANTT du Projet
État de l’art
&
Fondements théoriques
Introduction .......................................................................................................................................... 10
I. GSM ..................................................................................................................................................... 10
I.1. Historique ...................................................................................................................................... 10
I.2. Architecture générale du réseau GSM\EDGE .......................................................................... 10
II. Réseau d’accès radio GERAN ......................................................................................................... 11
II.1. Architecture du GERAN ............................................................................................................ 11
III. UMTS et son réseau d’accès UTRAN .......................................................................................... 12
III.1. Concepts généraux ..................................................................................................................... 12
III.2. Réseau d’accès radio UTRAN ................................................................................................. 14
IV. La radio logicielle ............................................................................................................................ 16
IV.1. Rôle d’un équipement radio ..................................................................................................... 16
IV.2. Présentation ................................................................................................................................ 16
IV.3. Radio logicielle restreinte (SDR) ............................................................................................. 17
V. Limitations de l’architecture 2G/3G existante ............................................................................... 20
Conclusion ........................................................................................................................................... 20
CHAPITRE II
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Introduction
Le réseau d’accès radio représente une partie importante de tout réseau mobile, il permet
d’implémenter l’interface radio qui représente le point de contact entre l’utilisateur et le réseau.
Dans ce chapitre, je vais traiter, de manière générale, les réseaux mobiles GSM et UMTS et leurs
évolutions en me focalisant sur l’architecture de leurs réseaux d’accès respectifs GERAN et UTRAN.
Ce chapitre abordera également les interfaces des deux réseaux d’accès, et particulièrement l’interface
radio et ses principales techniques d’accès multiple. Les principales technologies de transport dans le
réseau seront aussi mentionnées.
I. Réseau GSM
I.1. Historique
Le réseau GSM "Global System for Mobile communications " est une norme numérique de la
deuxième génération de la télécommunication mobile mise en place en 1982 par le groupe européen
CEPT "Conférence Européenne des Postes et de Télécommunications" pour les communications
téléphoniques et l’envoi des messages courts SMS. Il a été commercialisé en 1990, et depuis, il est
devenu une référence en matière de télécommunication mobile.
Pour répondre aux besoins croissants en matière de services, le GSM a connu de nombreuses
évolutions, surtout avec l’arrivée du GPRS "General Packet Radio Service" qui a permis d’étendre les
services du réseau GSM à des services basés sur la commutation des paquets tel que l’accès à internet.
Une autre évolution majeure du GSM consiste en l’intégration de l’EDGE "Enhanced Data rates
for Global Evolution" qui, en optimisant l’utilisation des ressources radio, permet d’améliorer le débit
offert par le GPRS1. [1]
I.2. Architecture générale du réseau GSM\EDGE
Le GSM implémente une architecture divisée, comme le montre la figure II.1, en plusieurs sous-
systèmes : le sous-système radio BSS "Base Station Sub-system", le sous-système réseau NSS "Network
Sub-System", le sous-système d’exploitation et de maintenance OSS "Operation Sub-System" et le
terminal mobile MS "Mobile Station". [1]
1 Dans la suite de ce rapport la notation GSM représentera le réseau GSM\EDGE.
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11 11
Figure II.1: Modèle architecturale du GSM
II. Réseau d’accès radio GERAN
Le GERAN, ou bien BSS, est le réseau d’accès du GSM, il assure la transmission radioélectrique
et gère les ressources radios et prend en charge la transmission adaptée au canal radio. [2]
II.1. Architecture du GERAN
Le GERAN est constitué, comme le montre la figure II.2, de deux principales entités, il s’agit de
la station de base BTS et du contrôleur de station de base BSC, ces deux entités communiquent entre
eux via l’interface (liaison) Abis, le BSC quant à lui est connecté au domaine circuit CS "Circuit
Suitching" du réseau cœur via l’interface A et au domaine paquet PS "Paquet Suitching" via l’interface
Gb. [2]
Figure II.2 : Architecture du GERAN (BSS)
II.1.1. Station de base BTS
La station de base, est l'élément du réseau, responsable du maintien de l’interface radio avec les
stations mobiles, et pour cela il est chargé d’effectuer les opérations nécessaires pour la transmission sur
l’interface radio, comme la modulation, démodulation, égalisation, codage, correction des erreurs….
La BTS gère la liaison physique avec les stations mobiles, elle effectue le multiplexage TDMA, le saut
de fréquence, le chiffrement, et prend également des mesures concernant chaque mobile connecté à elle
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12 12
et les envoie au BSC pour la mise à jour de bases de données et pour vérifier que les communications
se déroulent correctement. [2]
II.1.2. Contrôleur de station de base BSC
Le BSC est un équipent intelligent de la partie GERAN, il a pour rôle la gestion des ressources
radio, l’allocation des canaux, le contrôle de puissance du mobile et de la BTS, la prise de décision de
l’exécution du Handover2. Il joue également le rôle d’un concentrateur de flux venant de plusieurs BTS
et le véhicule vers le réseau cœur. Il est relié par une ou plusieurs liaisons MIC "Modulation par
Impulsion et Codage" avec la BTS et MSC. [2]
III. UMTS et son réseau d’accès UTRAN
III.1. Concepts généraux
III.1.1. Raisons d’être de l’UMTS
Après le grand succès de la deuxième génération 2G surtout sa norme européenne GSM, les
télécommunications mobiles se sont orientées vers de nouvelles perspectives, établir un système mobile
global de troisième génération 3G, offrant des services plus évolués et des débits plus élevés pouvant
concurrencer avec ceux offerts par les réseaux fixes (ADSL).
Dans cette approche, l’UMTS, la norme européenne des réseaux 3G, standardisée et maintenue
par l’organisme européen 3GPP "3rd Generation Partnership Project", est supposée assurer un débit
théorique de 2Mbps, 384kbps en pratique, débit permettant d’offrir une gamme de services allant de la
téléphonie classique jusqu’aux services multimédia à haut débit. [3]
III.1.2. Architecture générale du réseau 3G UMTS
En se basant sur l’architecture du réseau GSM, l’UMTS met en jeu trois entités clés, il s’agit de
l’équipement usager UE, du réseau d’accès radio UTRAN et du réseau cœur CN. Ces entités sont en
interaction afin d’assurer la disponibilité des services fournies aux usagers du réseau UMTS.
Le réseau UMTS implémente aussi son système d’exploitation et de maintenance de manière
similaire au réseau GSM. [4]
2 Le Handover est l'ensemble des opérations qui permettent à une station mobile de changer de cellule sans
interruption de la conversation
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III.1.2.1. Équipement usager UE
L’équipement usager UE est analogue au MS en GSM, il est composé de deux entités principales
à savoir l’équipement mobile ME et le module d’identité de l’abonné USIM. Le premier (ME)
correspond à la partie matérielle et permet l’interaction de l’utilisateur avec le réseau. Le second (USIM)
représente l’utilisateur en question, il contient les informations permettant son identification par le
réseau, il héberge aussi des clés de sécurité utilisées au chiffrement du trafic. [4]
III.1.2.2. Réseau d’accès radio UTRAN
L’UMTS a été conçu pour être un système multi-accès, cependant, son réseau d’accès radio
UTRAN reste le plus important, il a pour rôle d’implémenter et de maintenir les ressources d’accès radio
permettant l’interaction entre l’UE et le cœur du réseau UMTS. L’UTRAN est basé sur deux éléments
essentiels : La station de base BS ou plus exactement NodeB et le contrôleur du réseau radio RNC. Ces
éléments ainsi que l’architecture détaillée de l’UTRAN seront abordés plus loin dans ce chapitre. [4]
III.1.2.3. Réseau cœur CN 3G
Comme pour le réseau GSM, le réseau cœur CN représente une plateforme de base pour tous les
services offerts par le réseau UMTS, il assure, entre autres, la commutation des appels téléphoniques,
l’acheminement des messages courts SMS, le routage des paquets de données, ainsi que d’autres tâches
liées à l’identification des utilisateurs, le cryptage des données et la gestion de la localisation.
Dans sa première version 3GPP release 99, et pour minimiser le coût d’implémentation ainsi
qu’assurer l’interopérabilité avec le réseau 2G, le cœur du réseau UMTS s’est basé sur celui du réseau
2G avec ces deux domaines CS et PS, bien que plusieurs modifications ont été apportées au MSC\VLR,
HLR, EIR, AuC et SGSN du réseau 2G pour supporter le trafic 3G.
La release 4 du 3GPP a apporté une amélioration majeure dans le domaine de commutation de
circuit CS, permettant de séparer le plan de contrôle du plan usager gérés tous par le MSC. Cette
amélioration consiste à diviser le MSC en deux nouvelles entités :
CS-MGW (CS Media GateWay) : gère la commutation du trafic usager et peut aussi se
charger du transcodage entre les réseaux fixe et mobile.
MSC Server : se charge de toutes les tâches de contrôle, il gère les données de signalisation
d’appel et la mobilité des abonnés, il contrôle le MGW pour établir, maintenir et libérer les liens
physiques de trafic.
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Ainsi, les capacités de contrôle ou de trafic peuvent, selon le besoin, être étendues de manière
séparée vu qu’un MSC Server peut contrôler plusieurs MGW et inversement. La figure ci-dessous
représente l’architecture du CN Release 4 :
Figure II.3 : Le réseau cœur dans la release 4
La release 5 des recommandations du 3GPP a introduit un nouveau sous domaine intégré au
domaine de commutation de paquets PS, il s’agit du sous domaine IP multimédia IMS. L’IMS, basé sur
les protocoles IPv6 pour le trafic et SIP pour la signalisation, offre des nouveaux services tels que les
jeux interactifs en temps réel, les services web interactifs, le partage d’applications, la visiophonie…[4]
III.2. Réseau d’accès radio UTRAN
La différence majeure entre le réseau GSM et le réseau UMTS réside dans la partie accès du
réseau. L’UTRAN implémente de nouvelles technologies d’accès radio notamment l’UTRA\FDD
(WCDMA dans le jargon de la 3GPP) remplaçant la TDMA utilisée dans le réseau GSM, il introduit
aussi l’ATM "Asychronous Transfer Mode" puis l’IP Internet Protocol comme technologies de transport
entre les différentes entités de l’UTRAN et entre celui-ci et le réseau cœur. [4]
III.2.1. Architecture de l’UTRAN
Architecturalement parlant, l’UTRAN, comme le montre la figure ci-dessous, consiste en
plusieurs sous-systèmes radio RNSs. Chaque RNS comporte plusieurs stations de bases BS (NodeB)
contrôlées par un seul contrôleur de réseau radio RNC via l’interface Iub. Les RNSs peuvent être
interconnectés, cette connexion s’établit entre RNCs par le biais de l’interface Iur et a pour rôle la gestion
de la mobilité des usagers. [4]
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Figure II.4 : Architecture de l’UTRAN
III.2.1.1. Station de base NodeB
La station de base NodeB représente le point d’accès de l’utilisateur au réseau, elle implémente
les ressources radio de l’interface Uu en mettant en œuvre la technique d’accès multiple WCDMA. De
façon similaire à la BTS du GSM, la NodeB se charge de l’émission\réception (Tx\Rx), le filtrage,
l’amplification, la modulation et la démodulation du signal radio, ainsi que l’acheminement du trafic de
et vers le RNC. La figure ci-dessous représente une modélisation de la NodeB :
Figure II.5 : Structure basique de la NodeB
La NodeB peut, elle aussi, contrôler une ou plusieurs cellules, cependant et grâce à la répartition
en code, les cellules voisines de l’UMTS peuvent utiliser la même fréquence porteuse. [4]
III.2.1.2. Contrôleur du réseau radio RNC
Le contrôleur du réseau radio RNC est l’entité du réseau d’accès chargée du contrôle et de la
gestion des ressources radio des NodeB qu’il contrôle, il implémente le protocole RRC responsable de
la gestion de la signalisation entre l’UE et l’UTRAN à savoir l’établissement, le maintien et la libération
de la liaison, ainsi que la diffusion des informations relatives au système, le contrôle d’admission AC et
le contrôle de puissance en boucle locale. Le RNC se charge aussi de l’acheminement du trafic de et
vers le réseau cœur via l’interface Iu.
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Le RNC se charge également de la gestion de la mobilité, notamment le soft handover où une
communication met en œuvre plusieurs RNSs. Dans ce cas un RNC joue le rôle de RNC serveur (Serving
RNC) et les autres jouent le rôle de RNC dérivé (Drift RNC).
SRNC (Serving RNC) : gère les connexions radio avec le mobile et sert de point de
rattachement au réseau coeur via l'interface Iu, il contrôle et exécute le handover, il assure
aussi les fonctions de division/recombinaison dans le cas du soft-handover pour acheminer un
seul flux vers l'interface Iu.
DRNC (Drift RNC) : sous ordre du SRNC, il gère les ressources radio des stations de base
qui dépendent de lui, il effectue la recombinaison des liens lorsque, du fait de la macro
diversité, plusieurs liens radio sont établis avec des stations de base qui lui sont rattachés. Il
route les données des utilisateurs vers le Serving RNC dans le sens montant et vers ses stations
de base dans le sens descendant. [4]
IV. La radio logicielle
IV.1. Rôle d’un équipement radio
Un récepteur radio se compose de plusieurs parties : une antenne qui reçoit le signal
radiofréquence, un sous-système radiofréquence/fréquence intermédiaire (RF/FI) qui convertit et filtre
le signal dans la bande spectrale désirée, et un démodulateur/décodeur qui convertit ce signal sous un
format exploitable. Le résultat obtenu est transmis à une application et enfin à l'utilisateur. Un émetteur
radio effectue le processus inverse, en prenant les données des utilisateurs, les codant, les modulant, les
convertissant en FI puis en RF, amplifiant le signal RF et le transmettant à une antenne. [5]
IV.2. Présentation
IV.2.1. Définitions
Une radio logicielle, en anglais Software Radio, est un système de radiocommunication
configurable utilisant des techniques de traitement logiciel sur des signaux radiofréquences. Une radio
logicielle utilise des circuits numériques programmables pour effectuer du traitement de signal. Sa
flexibilité lui permet de s'adapter à un large spectre de réseaux, protocoles et techniques de
radiocommunication, et de répondre au besoin croissant de performance et d'interopérabilité entre
systèmes hétérogènes. L'objectif ultime de la radio logicielle consiste en une dématérialisation complète
de l’interface radio. Elle fait partie de la tendance globale des circuits électroniques à migrer du "tout
transistor" vers le "tout logiciel". L'évolution ultime de la radio logicielle est la radio intelligente
(Cognitive Radio). Une radio intelligente est une radio logicielle dans laquelle les éléments de
communication sont conscients de leur environnement (localisation, etc.) et de leur état interne, peuvent
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17 17
prendre des décisions en fonction de leur comportement et d'objectifs prédéfinis, et sont également
capables d'apprentissage. [5]
IV.2.2. Avantages de la radio logicielle
La radio logicielle est une évolution logique des systèmes de radiocommunication car elle apporte
de nombreux avantages pour l'ensemble des acteurs du domaine. En effet, comparée à une architecture
"tout matériel", la radio logicielle promet des équipements multistandards et multiservices.
La radio logicielle constitue tout d'abord un avantage pour les fabricants et équipementiers, grâce
à la disparition de certains composants analogiques coûteux et encombrants (filtres, oscillateurs, etc.),
ainsi que la possibilité d'implémenter une famille de produits " radio " sur une unique plateforme
matérielle et d'utiliser un même code logiciel dans différents équipements. La mise à jour logicielle et
la maintenance du firmware de l’équipement (dont d'éventuels modules de sécurité) peuvent également
s'en trouver facilitées. Ensuite, c’est une aubaine pour les fournisseurs de services radio, grâce à l'ajout
facilité de nouvelles fonctionnalités ou amélioration des performances d'une infrastructure
opérationnelle, une adaptation dynamique aux caractéristiques du canal de propagation, une mobilité
totale grâce à un fonctionnement multistandard, une portabilité des formes d'onde, et le téléchargement
et mise à jour logicielle à distance. Et enfin, la radio logicielle offre au plus grand nombre la capacité
(légitime ou non) d’étudier divers protocoles et communications sans fil à l'aide d'équipements
abordables techniquement et financièrement. [5]
IV.3. Radio logicielle restreinte (SDR)
Une radio logicielle Restreinte (RLR, ou en anglais SDR – Software Defined Radio) est un
système de transmission radio où certaines fonctions sont réalisées par du matériel dédié, paramétrable
et contrôlable par logiciel, et où d'autres fonctions telles que le traitement numérique du signal sont
programmables par logiciel. Le terme de radio logicielle restreinte est apparu pour la première fois en
1992 dans l'article scientifique « Software Radios : Survey, Critical Evaluation and Future Directions
». Le schéma suivant présente le schéma bloc des différents étages de traitement d'une SDR. Il est
composé de :
une tête RF analogique configurable, composée de filtres, coupleurs, mélangeurs, oscillateurs
locaux à fréquence intermédiaire, amplificateurs de puissance à large bande et à faible bruit,
un étage de conversion analogique/numérique (CAN) et numérique/analogique (CNA),
une section numérique programmable assurant la mise en forme du spectre, l'adaptation et le
traitement numérique en bande de base,
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18 18
une section logicielle assurant le contrôle, la commande et la configuration logicielle des
différents étages.
Figure II.6 : Architecture de radio logicielle restreinte (SDR)
Dans une architecture de réception SDR typique, le frontal RF amplifie puis convertit la fréquence
porteuse du signal à récupérer en une fréquence intermédiaire (FI) de sorte que le signal puisse être
numérisé par un CAN, puis traité par un processeur de traitement numérique du signal assurant la
fonction de modem (détection et correction des symboles reçus). De même, l'émetteur est composé du
modem produisant une représentation numérique du signal à transmettre, puis d'un CNA générant une
représentation en bande de base ou en FI du signal. Ce signal est alors décalé en fréquence à la fréquence
porteuse désirée, amplifié jusqu'à un niveau de puissance approprié et transmis à l'antenne. Si la radio
doit transmettre et recevoir simultanément, il y a aussi du filtrage pour limiter les interférences du signal
transmis vis à vis du circuit de réception.
Les opérations de traitement numérique du signal sont généralement assurées par différents types
de processeurs tels qu'un DSP "Digital Signal Processor", un circuit spécialisé (ASIC - Application-
Specific Integrated Circuit, ASIP - Application-Specific Instruction-set Processor), un circuit intégré
programmable (FPGA - Field Programmable Gate Array), un processeur à usage général (GPP –
General Purpose Processor, dont le PC traditionnel fait partie), voire même depuis peu un processeur
graphique (GPU – Graphics Processing Unit). Chacun de ces processeurs étant plus ou moins adapté à
certaines fonctions ou calculs, de façon à gérer un large éventail de modulations.
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Dans le sens émission un processeur de traitement numérique du signal (DSP – Digital Signal
Processing) délivre un signal numérique en bande de base. Ce dernier est injecté dans un
convertisseur/éleveur numérique ou DUC (Digital Up-Converter) transposant le signal bande de base
complexe en FI. Le CNA qui suit convertit les échantillons numériques en signal analogique. Le signal
est ensuite transposé de FI en RF. Enfin, l'amplificateur de puissance augmente l'énergie du signal pour
être rayonnée par l'antenne, l'objectif étant de synthétiser un signal RF avec les caractéristiques
attendues, sans introduire de bruit ou de rayonnement risquant d'interférer avec d'autres utilisateurs du
spectre radiofréquence.
Figure II.7: Émetteur SDR avec DUC
Dans le sens réception le signal est capté par l'antenne, subit quelques traitements analogiques
(filtrages, amplification faible bruit, transposition de RF en FI) et est numérisé par un CAN, l'objectif
étant de numériser le signal utile et uniquement celui-ci. Les échantillons numériques sont ensuite
transmis à une convertisseur/abaisseur numérique ou DDC (Digital Down-Converter) généralement
réalisé avec une puce monolithique ou un FPGA, pour être convertis en bande de base puis traités par
le DSP.
Figure II.8 : Récepteur SDR avec DDC
La radio logicielle est une forme émergente d'architecture radio, englobant un large éventail de
techniques de conception afin de réaliser un système d'émission/réception véritablement flexible et
adaptatif. Son domaine technologique est très large car il englobe la conception des matériels
analogiques RF, FI et bande de base, la conception de matériels numériques et le génie logiciel. La radio
logicielle apporte certes une plus grande adaptabilité vis à vis de différents standards radio grâce à une
simple mise à jour logicielle, mais cette migration vers le "tout logiciel" amène d'autres contraintes telles
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que la sûreté et la sécurité de fonctionnement, et la difficulté à certifier des systèmes à comportement
électromagnétique facilement modifiable. [5]
V. Limitations de l’architecture 2G/3G existante
La coexistence des technologies de réseaux mobiles présente aujourd’hui un défi majeur auquel
l’opérateur et le fournisseur de service est confrontée, encore plus avec l’arrivée de la 4G. En effet, les
deux architectures actuelles 2 G et 3G présenté dans les deux premières parties du chapitre coexiste
depuis six ans. Conjointement Maroc Telecom, l’opérateur historique du Maroc, a mis en place un réseau
3G/UMTS permettant le passage progressif de la téléphonie de deuxième génération à celle de troisième
génération. (Voir tableau I.5) Ainsi l’année 2007 a connu l’intégration d’un réseau UTRAN en parallèle
avec le réseau BSS, d’un réseau CORE PS et CS 3G ainsi que la mise en place d’une plate-forme de
Services 3G permettant d’offrir de la vidéo Conférence/Vidéotéléphone, Streaming, Téléchargement et
les Jeux en ligne. Et d’après le « Document de référence 2007 - Maroc Telecom » : " Les
immobilisations incorporelles s’élèvent à 3,009 milliards de dirhams en 2007, contre 2,170 milliards de
dirhams en 2006. Soit une variation de 39% expliquée par les investissements composés essentiellement
des softs des plates-formes IN, des autres équipements de réseau à valeur ajoutée et des softs relatifs au
réseau 3G ", d’autre part le « Document de référence 2008 - Maroc Telecom » a approuvé une hausse
de 15,9% relative aux coûts de maintenance (tant sur les équipements réseaux que sur les systèmes
d’informations).
Tableau II.1 : Augmentation du nombre de site 2G/3G
Le tableau ci-dessus présente le nombre de site 2G et 3G déployés entre 2010 et 2012, les sites
2G dominent toujours, mais il faut noter que la quasi-majorité totalité des sites destinés pour la 3G
supporte aussi la 2G, d’où le coût de maintenance doublé des sites, aussi pour la gestion de l’espace qui
va contenir une station de base de plus destinée à la 3G «NodeB ». Ainsi deux réseaux d’accès sont
présents.
Conclusion
Dans ce chapitre j’ai présenté les fondements théoriques concernant les deux réseaux de deuxième
et de troisième génération, ainsi que la base technologique de la nouvelle solution Single RAN au niveau
des unités RF, à savoir l’SDR. Toutefois l’infrastructure existante basée sur la coexistence de la 2G et
la 3G présente des inconvénients considérables en terme du coût de maintenance élevé, de l’espace
réservé pour les équipements 2G/3G, et de la puissance d’alimentation très élevé, aussi avec l’arrivé de
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la 4G le défi des coûts devient encore plus important. C’est ainsi qu’apparait le besoin à une nouvelle
infrastructure pour le réseau d’accès, intégrant les deux réseaux d’accès 2G et 3G et prenant en charge
la migration vers de nouvelles technologies et la coexistence des différents réseaux d’accès.
Étude de la Solution SingleRAN
Description de la série BTS3900
Introduction ............................................................................................................................................. 22
I. Besoin de l’opérateur et solution Single RAN ................................................................................ 22
I.1. Caractéristiques de l’architecture existante ................................................................................ 22
I.2. Besoin d’une nouvelle architecture ............................................................................................ 23
I.3. Solution Huawei Single RAN .................................................................................................... 24
II. Multimode BTS "MBTS" série 3900 ............................................................................................. 27
II.1. Structure physique de la MBTS3900 ....................................................................................... 27
III. Multimode BSC 6900 ..................................................................................................................... 38
IV. Système d’exploitation et de maintenance ................................................................................... 40
V. Modes de fonctionnement de la MBTS 3900 ............................................................................... 41
V.1. Dual Mode GSM\UMTS .......................................................................................................... 42
V.2. Triple Mode et intégration du LTE .......................................................................................... 46
Conclusion ........................................................................................................................................... 50
CHAPITRE III
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22
Introduction
Les exigences des clients et les contraintes de la concurrence incitent tout opérateur télécom à
rénover son infrastructure et à suivre le progrès technologique.
Dans ce cadre, l’opérateur national Maroc Telecom, souhaitant mettre à niveau son infrastructure
radio qui a atteint la fin de son cycle de vie, a lancé un appel d’offre destiné aux équipementiers télécom
et qui exige une architecture qui présente deux caractéristiques importantes : économique en matière des
coûts de mise en œuvre, de gestion et de maintenance, et évolutive vers les nouvelles technologies
notamment le LTE. Ces caractéristiques ont été trouvées dans la solution proposée par Huawei
Technologies dénommée Huawei Single RAN.
Dans ce chapitre, nous allons présenter l’architecture du réseau mobile de Maroc Telecom en
citant ses principaux avantages et inconvénients. Inconvénients qui représentent une limitation de
l’architecture existante et qui imposent l’introduction d’une nouvelle architecture représentée par la
solution Huawei Single RAN. Une solution qui sera traitée en détails en évoquant ses principaux modes
de fonctionnement y compris l’intégration du LTE.
I. Besoin de l’opérateur et solution Single RAN
I.1. Caractéristiques de l’architecture existante
Maroc Telecom dispose de deux réseaux mobiles déployés :
o Réseau 2G GSM\GPRS\EDGE qui couvre la quasi-totalité du territoire national et qui est
compatible avec tous les équipements des utilisateurs.
o Réseau 3G UMTS\HSPA qui, bien qu’il offre de nouveaux services tel que la visiophonie, les
jeux interactifs et d’autres services multimédia, ainsi qu’un accès internet à haut débit, il ne
couvre actuellement que des zones limitées du territoire et reste encore incompatible avec un
grand nombre de terminaux d’usagers, ce qui l’empêche, entre autres, de remplacer de façon
définitive le réseau 2G, et oblige Maroc Telecom à maintenir la coexistence entre les deux
réseaux.
Comme nous l’avons vu dans le chapitre précédent, chacun des deux réseaux 2G et 3G se compose
de deux parties : le réseau d’accès radio RAN et le réseau cœur CN, ce dernier étant commun aux deux
réseaux, seules les parties accès des deux réseaux (GERAN pour 2G et UTRAN pour 3G) qui diffèrent.
Le réseau d’accès GERAN de Maroc Telecom utilise le matériel de NSN <<Nokia Siemens Networks»
et de Motorola, et l’UTRAN a été déployé par Huawei Technologies.
PFE 2012 2013 GRT
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23
Figure III.1: Architecture des réseaux d’accès radio de Maroc Telecom
L’architecture des réseaux d’accès de Maroc Telecom présente certains avantages :
o Les équipements et les ressources de transmission des réseaux d’accès 2G et 3G sont différents,
ce qui garantit, en cas de panne d’un équipement ou la coupure d’une liaison, le maintien de la
couverture d’un des deux réseaux.
o Les systèmes d’exploitation et de maintenance des deux réseaux d’accès sont différents, du coup,
la gestion des deux réseaux est plus simple.
I.2. Besoin d’une nouvelle architecture
Alors que les opérateurs vont soutenir la demande du marché en déployant rapidement de
nouvelles technologies radio, telles que LTE, ils doivent continuer à supporter les réseaux GSM, GPRS,
EDGE, UMTS et HSPA existants pour de nombreuses années. Ainsi, plusieurs limites se manifestent
devant les opérateurs, en particulier "Maroc Telecom" :
Plutôt que de construire un réseau complexe «verticale» des radios distinctes, le besoin est pour
un réseau radio «horizontale» intégré qui supporte la voix, les données à bande étroite et le haut débit
mobile.
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24
Figure III.2 : Limites de l'architecture existante
Vu les limitations que présente donc l’architecture actuelle des réseaux d’accès, Maroc Telecom
se voit contrainte de mettre à niveau son architecture vers une nouvelle solution. Une solution qui doit
répondre aux besoins suivant :
o Réduire la complexité de l’architecture des réseaux d’accès.
o Partager les ressources matérielles et les ressources de transmission entre les technologies
d’accès radio 2G et 3G.
o Offrir une solution unique d’exploitation et de maintenance des différents réseaux d’accès.
o Réduire la consommation d’énergie électrique.
o Réduire l’encombrement du matériel dans les sites.
o Permettre une intégration facile du LTE.
Plusieurs solutions sont proposées par différents équipementiers télécom, cependant, Huawei
Technologies, étant l’un des premiers fournisseurs du matériel télécom à avoir pensé à cette
problématique, propose une solution dont le développement a commencé en 2008 et qui a atteint un
niveau de maturité élevé, une solution qui présente un faible rapport coût\qualité, il s’agit de la solution
Huawei Single RAN. C’est la solution qui a été choisie par Maroc Telecom pour remplacer l’architecture
actuelle dans plusieurs villes du Maroc, en particulier la région de Casablanca.
I.3. Solution Huawei Single RAN
Huawei Single RAN est une solution d’accès radio permettant la convergence entre différentes
technologies d’accès radio RATs en un réseau d’accès radio unique. Elle a été conçue dans le but de
répondre aux requêtes des opérateurs souhaitant optimiser l’utilisation de leurs ressources dans la partie
accès du réseau et ainsi augmenter l’efficience de leurs dépenses que ce soit au niveau du matériel
comme au niveau du personnel. SingleRAN rend les choix technologiques et l'évolution du réseau plus
Plus d'achats d'équipements
Plus de location de sites et
liens de transmission
Plus de travaux génie civile
Plus de maintenance
Une forte consommation
d'énergie
Réseau complexe
...
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25
simples, afin de réduire considérablement l'accès au site, la construction du local technique, la
transmission et autres frais relatifs à l'OPEX.
Huawei Single RAN a développée par Huawei Technologies à partir de 2008, consiste à partager
les ressources matérielles et les ressources de transmission entre plusieurs technologies d’accès, la
solution proposée à Maroc Telecom supporte les deux réseaux d’accès actuels ainsi que l’intégration
prochaine du réseau LTE.
Single RAN consiste à partager les ressources matérielles et les ressources de transmission entre
plusieurs technologies d’accès, grâce à des équipements multimodes pouvant supporter les normes
GSM\GPRS\EDGE, UMTS\HSPA ainsi que l’intégration prochaine du réseau LTE. Il permet ainsi aux
opérateurs de réduire les dépenses CAPEX et OPEX grâce aux différents avantages qu’il procure à
savoir :
o L’optimisation de l’utilisation du matériel qui réduit les coûts de consommation énergitique ainsi
que l’encombrement des sites.
o Le partage des liens de transmission entre les différentes technologies (par exemple en mode
GSM\UMTS le partage existe entre Abis\Iub, A\Iu-CS et Gb\Iu-PS) qui permet de réduire les
coûts relatifs à la mise en œuvre et à la maintenance des ressources de transmission.
o La facilité d’extension et l’évolutivité des équipements qui réduit les dépenses d’investissement
dans les nouvelles technologies.
o L’implémentation d’un système unique d’exploitation et de maintenance pour gérer l’intégrité
du nouveau réseau d’accès radio Single RAN. Ceci réduit nettement les coûts liés à la gestion et
la maintenance du réseau.
o La gestion commune des ressources radio des différentes technologies d’accès qui permet
d’offrir une capacité de trafic plus élevée.
La base technologique du traitement RF dans la technologie Huawei Single RAN est la "radio
logicielle", en particulier l’SDR (Software Defined Radio), décrite dans le deuxième chapitre comme un
système de radiocommunication configurable utilisant des techniques de traitement logiciel sur des
signaux radiofréquences, permettant ainsi le support de plusieurs technologies d’accès radio, sur la
même unité physique de radio fréquence RF. Cette technologie permet d’étendre les capacités des unités
RF.
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Figure III.3 : Avantages de la migration vers la solution Single RAN
Huawei Single RAN se base sur deux principales entités, il s’agit de la Multimode BTS3900
"MBTS" (Uni-BTS dans la figure III.3) qui représente la station de base du réseau Single RAN et qui
permet d’implémenter l’interface radio des différentes technologies d’accès, et du Multimode BSC6900
"MBSC" (Uni-BSC dans la figure III.3) qui joue le rôle de contrôleur de stations de base et qui supporte
les deux technologies GSM et UMTS. Single RAN inclut également un système commun pour la gestion
et la maintenance de différentes entités du réseau (Uni-OSS dans la figure III.3). (Voir figure III.4)
Figure III.4 : Architecture du réseau Single RAN
BSC6900
BSC6900
MBTS
MBTS
CS
PS
MS/UE
GBSS/UTRAN
CN
Um/Uu
A/Iu-CS
Gb/Iu-PS
Iur
Abis/Iub
Abis/Iub
MBTS
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II. Multimode BTS "MBTS" série 3900
La série BTS3900 est la station de base de la quatrième génération déployée par Huawei, elle
représente un équipement principal de la solution Single RAN de Huawei, elle permet, grâce à son
design modulaire d’implémenter différentes technologies d’accès radio. Cette série introduit la notion
de station de base multimode MBTS vu qu’elle peut être utilisée en Single Mode 2G, 3G ou 4G, en Dual
Mode 2G\3G, 2G\4G et 3G\4G, et même en Triple Mode 2G\3G\4G (dans ce cas, la MBTS est considéré
comme la combinaison des stations de base des différents réseaux d’accès à savoir GBTS, NodeB et
eNodeB). La série 3900 supporte également plusieurs technologies de transport à savoir TDM, ATM et
IP à travers différentes liaisons physiques tels qu’E1, FE et GE.
Figure III.5 : Modélisation de la MBTS
II.1. Structure physique de la MBTS3900
La BTS3900 adopte une conception modulaire qui assure l’indépendance physique entre ces
différentes composantes. Elle se compose Principalement de :
o Unité de traitement en bande base BBU (BaseBand processing Unit).
o Unités de traitement en radio fréquence : RFU (Radio Frequency Unit) et RRU (Remote Radio
Unit).
o Des équipements d’énergie et de contrôle.
II.1.1. Unité de traitement en bande base BBU3900
L’unité de traitement en bande base représente l’unité centrale de la BTS, elle se charge des taches
suivantes :
o Gère et contrôle toutes les unités de la BTS en matière de traitement, de d’exploitation et de
maintenance (O&M) et traitement de la signalisation et fournit l'horloge système.
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28
o Traiter en bande de base les signaux de la voie montante (Uplink) et la voie descendante
(Downlink) et fournir des ports CPRI (Common Public Radio Interface) pour la communication
avec les unités de Radiofréquence RF.
o Fournir des ports pour la communication avec les dispositifs de surveillance de l'environnement
(température, humidité…) et des systèmes d’alarmes.
o Possède des ports physiques pour communiquer avec le contrôleur de station MBSC, et le centre
d’opération et de maintenance OMC.
Comme pour la BTS, la BBU adopte elle aussi une architecture modulaire, elle est divisé en petites
unités appelée slots, chaque slot est réservé pour une carte spécifique qui effectue certaines fonctions de
la BBU.
Figure III.6 : Configuration des slots de la BBU
La figure ci-dessous représente la structure physique de la BBU3900 pour le mode GSM&UMTS.
Figure III.7 : Structure physique de la BBU3900 configurée pour GSM&UMTS
Avec une structure de boîtier, la BBU peut accueillir différents types de cartes et modules, comme
le montre la figure III.6. Le Tableau III.1 liste les différents types des cartes et modules dans la BBU,
avec leurs fonctions et le mode applicable correspondant.
Type de carte Fonctions Cartes
Unité principale de
traitement et de
transmission
Transmet des signaux, gère toute la
BTS, surveille la situation de
GTMU (GSM Transmission, Timing &
Management Unit) utilisée pour
« GSM »
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l'alimentation, fournit l'horloge de
référence et les ports de O&M.
WMPT (WCDMA Main Processing &
Transmission unit) utilisée pour
« UMTS »
UMPT (Universal Main Processing &
Transmission unit) utilisée pour
« UMTS » ou « LTE » :
- UMPTa1 : UMTS
- UMPTa2 : LTE
LMPT (LTE Main Processing &
Transmission unit) utilisée pour
« LTE »
Cartes de
traitement en bande
de base
Traite les signaux en bande base. WBBP (WCDMA BaseBand
Processing Unit) applicable à l’UMTS
LBBP (LTE BaseBand Processing
Unit) applicable au LTE
Unité universelle
d’Interface radio en
bande de base
Fournit des ports d’extensions
optiques ou électriques CPRI pour
lier le BBU avec l’unité RF, en
réalisant la convergence ou la
distribution des signaux CPRI.
UBRI (Universal BaseBand Radio
Interface Board) optionnelle, utilisée
pour le GSM, UMTS et LTE
Unité universelle
d'interface
d’interconnexion
Permet l’interconnexion de deux
BBU pour échanger des données de
synchronisation et de contrôle.
UCIU (Universal inter-Connection
Infrastructure Unit)
Supporté uniquement par les MBTSs
fonctionnant en multi-modes.
Unité universelle de
traitement et de
transmission
Étend les capacités de transmission. UTRP (Universal Transmission
Processing unit), utilisée pour le GSM,
UMTS et LTE
Unités de protection
contre la foudre
Fournit une protection contre la
foudre pour les ports E1/T1 et FE.
UELP (Universal E1/T1 Lightning
Protection unit).
UFLP (Universal FE Lightning
Protection unit).
USLP2 (Universal Signal Lightning
Protection unit 2).
Utilisées pour le GSM, UMTS et LTE
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Module
d'alimentation
électrique
Conversion de -48 V DC ou +24 V
DC en +12 V DC.
UPEU (Universal Power and
Environment Interface Unit),
Applicable pour tous les modes
Unité universelle
d'interface de
l'environnement
Envoie des informations sur les
dispositifs de surveillance de
l'environnement et des informations
sur d'alarme vers le panneau de
commande principal.
UEIU (Universal Environment
Interface Unit)
Utilisée pour le GSM, UMTS et LTE.
Module de
ventilation (FAN)
Contrôle de la vitesse du ventilateur,
détecte sa température, et dissipe la
chaleur pour la BBU.
FAN, utilisée pour le GSM, UMTS et
LTE
Carte universelle de
satellite et d'horloge
Fournit des ports pour recevoir
GPS, RGPS, TOD et M-1 PPS, et
BITS.
USCU (Universal Satellite card and
Clock Unit) applicable pour tous les
modes.
Tableau III.1 : Cartes et modules de la BBU
La BBU supporte le plug-and-play et c'est pourquoi il peut être configuré selon les besoins :
o Lorsqu'elle est équipée avec les cartes d'un mode, la BBU sert ce mode.
o Lorsqu'elle est équipé avec les cartes de deux modes différents, la BBU sert deux modes entre
les modes : GSM et UMTS LTE en même temps, en appliquant le dual-mode, tels que GU, GL
ou UL.
o L'utilisation de deux BBUs assure l'application du triple-mode.
o Actuellement, seulement jusqu'à deux BBUs peuvent être utilisés dans une station de base en
même temps.
Dans ce qui suit, nous allons traiter en détails les principales cartes de traitement et de transmission.
II.1.1.1. Cartes de contrôle, de traitement et de transmission
o GTMU (GSM Transmission, Timing & Management Unit) est une unité basique de
transmission et de contrôle dédié au GSM, elle fournit l'horloge de référence pour la
synchronisation, surveille la puissance et contrôle et gère l'ensemble de la BTS. Elle fournit deux
ports ETH et USB pour la maintenance local de la BTS et la mise à jour du software, ainsi que
des ports pour la transmission vers le BSC à savoir 4 voies E1\T1 pour la transmission TDM et
deux ports FE (électrique et optique) pour le transport via IP, La GTMU offre également des
ports CPRI pour la communication avec les unités RF "RFU".
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31
Figure III.8 : Carte GTMU
o WMPT (WCDMA Main Processing & Transmission Unit) est applicable pour l’UMTS, elle
assure les mêmes fonctionnalités que la GTMU. Cependant, et à cause de la complexité des
traitements en bande base de l’UMTS, c’est une autre carte qui offre les interfaces de
communication avec les radios.
Le WMPT remplit les fonctions suivantes :
o Effectue des fonctions telles que la gestion de la configuration, gestion d'équipements,
analyse des performances, traitement de signalisation et basculement entre active et
standby et fournit le canal OM pour communiquer avec le LMT ou M2000.
o Fournit une horloge de référence pour le système.
o Traite la signalisation et gère les ressources pour autres cartes dans la BBU3900.
o Offre des ports USB. Un lecteur flash USB qui stocke les logiciels requis et les données de
configuration peuvent être insérées dans le port USB pour effectuer la mise à niveau
automatique de la station de base.
o Offre un port 4-canaux E1/T1 over ATM ou IP.
o Fournit un port électrique FE et un port FE optique sur IP.
Figure III.9 : Carte WMPT
o LMPT (LTE Main Processing & Transmission Unit) appliquée pour le LTE. Elle gère le
système de maintenance et d’opération concernant le LTE, gère la configuration, traite la
signalisation, assure le suivi de la performance, ainsi que le contrôle de toutes les cartes du
système et fournit l'horloge système, elle offre des ports pour l’échange des signaux entre
eNodeB et MME / S-GW utilisant la transmission IP via un port optique ou un port électrique
qui ont une capacité de 10Mbits, 100Mbits et 1Gbits.
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Figure III.10 : Carte LMPT
o UMPT (Universal Main Processing & Transmission Unit) existe en deux types, un pour
l’UMTS et l’autre pour le LTE, elle effectue les mêmes traitements que la WMPT et la
LMPT avec la possibilité d’une interconnexion avec une autre BBU.
Figure III.11 : Carte UMPT
II.1.1.2. Cartes de traitement en bande base
o WBBP (WCDMA BaseBande Processing Unit) assure le traitement en bande de base
(codage, décodage, étalement de spectre...) des signaux Uplink et Downlink pour le
système UMTS et fournit des ports CPRI supportant l’entré et la sortie de deux signaux
pour la communication avec les modules RF.
La WBBP assure les fonctionnalités suivantes :
o Fournit des ports CPRI pour la communication avec des modules RF et prend en charge
les ports CPRI dans le mode de sauvegarde 1+1 (1+1 Backup Mode).
o Traite des signaux en bande de base de voie montante et descendante.
o The WBBPd prend en charge la suppression d'interférence (IC : Interference
Cancellation) au sein de la carte.
o Quand la WBBPd est installé en dans le slot 2 ou 3 et elle est connecté à un module RF,
la WBBPd prend en charge l'IC des données de voie montante.
o Le WBBPf installé dans le slot 2 ou 3 prend en charge l'interconnexion de bande de base
entre les BBUs.
Figure III.12 : Carte WBBPf
o LBBP (LTE BaseBande Processing Unit) est l’unité de traitement en bande de base
utilisée pour le LTE, elle fonctionne de manière similaire à La WBBP.
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Figure III.13 : Carte LBBP
II.1.1.3. Carte d’interconnexion
Il s’agit de L’UCIU (Universal inter-Connection Infrastructure Unit), une carte qui assure
l’interconnexion de deux BBUs pour supporter les trois technologies en même temps (2G/3G/4G), cette
carte d’interconnexion permet à une seule BBU (Main BBU) de contrôler les informations de
synchronisation et assure le partage d’horloge de référence entre les deux BBUs,
L’interconnexion de deux BBUs leur permet d'échanger les informations de maintenance et
d’opération, les informations de service (messages de signalisation), des signaux d'horloge, les
informations de synchronisation. Cette interconnexion peut aussi étendre la capacité de traitement de
signaux en bande de base d'une BTS.
Figure III.14 : Carte UCIU
II.1.1.4. Carte de d’extension de transmission
o L’UTRP (Universal Transmission Processing unit) est une carte de transmission
étendue qui fournit des ports de connexion à l'équipement de transmission, elle augmente
la capacité de transmission entre la BTS et le contrôleur de station de base en offrant des
ports GE, supporte la transmission ATM, TDM et IP. Elle est optionnelle mais si elle est
utilisée dans une BTS, elle est liée en arrière-plan avec les unités principales de traitement
et de transmission comme WMPT et GTMU, dans ce cas c’est UTRP qui serve à
transmettre le trafic vers les équipements de contrôle et de transmission. Il y’a plusieurs
types de cartes URTP, elles sont utilisée selon le mode de transmission utilisé dans la
BTS.
Figure III.15 : UTRP9 pour la transmission IP
II.1.2. Unités de Radio Fréquence
Les unités de radio fréquences sont divisés en deux types, ceux intégrés dans la BTS RFU et ceux
qui sont séparés RRU.
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II.1.2.1. RFU
Les RFUs sont utilisés dans une station de base macro, elles sont placées au même cabinet que celui
de la BBU.
Figure III.16 : Les RFUs dans la BTS
Les RFUs assurent les fonctionnalités suivantes :
o Recevoir les signaux RF de liaison montante venant d'antenne, puis les convertir en
signaux de fréquence intermédiaire (FI) et émettre les signaux descendants vers l’antenne.
o Assurer l’amplification et le filtrage des signaux, la conversion analogique-numérique,
contrôle automatique de gain (AGC).
o Envoyer les signaux FI à l'unité de bande de base (BBU) et moduler\démoduler les
signaux en bande de base et les signaux RF.
Les deux figures ci-dessous représentent l’apparence physique et le modèle logique de la RFU :
Figure III.17 : Apparence de la RFU
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Figure III.18 : Modèle logique de la RFU
Comme le montre le tableau ci-dessous, il existe différents types des RFUs, chacun dédié
pour une ou plusieurs technologie d’accès (GSM, UMTS et LTE)
Type de RFU Caractéristiques
GRFU : GSM RFU Appliqué au GSM, elle supporte six TRx
DRFU : Double RFU Également appliquée au GSM, elle supporte 2 TRx
WRFU : WCDMA RFU Utilisé seulement pour l’UMTS. Selon la puissance d’alimentation,
elle peut supporter deux porteuses à 40 W, et quatre porteuses à 80 W
LRFU : LTE RFU Appliquée seulement au LTE
MRFU : Multimode
RFU
Cette unité est multimode, elle supporte GSM, UMTS et LTE, et grâce
à la technologie SDR, elle peut également supporter, deux technologies
en même temps.
Tableau II.2 : Différents types des RFUs
Les RFUs sont connectées au système d’antennes par le biais de câbles coaxiaux flexibles appelés
jumpers. Le système d’antennes, quant à lui, est constitué de plusieurs parties :
o Les feeders : sont, eux aussi, des guides d’onde coaxiaux, mais ils sont plus rigides que
les jumpers, ils relient les stations de base aux antennes, ils ne sont généralement pas
connectés directement à l’antenne mais par le biais d’un jumper.
o Les TMAs (Tower Mounted Amplifier) : sont des équipements optionnels utilisés pour
amplifier les signaux RF reçu par l’antenne et donc d’augmenter la sensitivité de la BTS.
Le TMA est installé entre le feeder et l’antenne.
o Les antennes : elles effectuent la réception et la transmission des signaux radio, on peut
les classer selon deux principaux caractères :
o Directivité : les antennes peuvent être omnidirectionnelles ou bien sectorielles.
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o Bandes supportées : une antenne peut opérer dans une ou plusieurs bandes de fréquence, on
parle alors d’une antenne uni bande, bi bande et tri-bande.
II.1.2.2. RRU
o La RRU, est une unité RF distante, utilisée typiquement avec les BTSs de type distribué
ou pour étendre la capacité des Macro BTSs. La RRU fonctionne de manière similaire à
la RFU, et présente, elle aussi, plusieurs types qui supportent GSM, UMTS, LTE, GU
(GSM\UMTS), GL (GSM\LTE) ou UL (UMTS\LTE).
II.1.3. BTSs de la série 3900
II.1.3.1. Macros BTS3900
Les Macros BTS sont des stations de base permettant de supporter un trafic élevé et couvrir un
large territoire, on en distingue deux types :
Indoor : elles ne présentent pas de protection contre les intempéries et doivent être installées à
l’intérieur d’un shelter (un large cabinet installé sur les toits) ou d’une chambre climatisée. La
série 3900 inclut deux versions indoor
o BTS3900 : caractérisée par sa petite taille et la facilité de son extension, elle intègre une
ou deux BBUs et jusqu’à six RFUs.
Figure III.19 : BTS3900
o BTS3900L : sa capacité est très large et peut atteindre jusqu’à 12 RFUs, elle supporte
également jusqu’à deux BBUs. Cette BTS est utilisé dans les zones à dense trafic.
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Figure III.20 : BTS3900L
Outdoor : contrairement à celle indoor, la BTS outdoor possède un cabinet résistant aux
différentes conditions climatiques, de ce fait, elle ne nécessite aucun shelter. Deux types de BTS
outdoor sont inclus dans la série 3900 :
o BTS3900A : possède les mêmes capacités de la BTS3900
Figure III.21 : BTS3900A
o BTS3900AL : offre une large capacité pouvant atteindre 9 RFUs et deux BBUs
Figure III.22 : BTS3900AL
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II.1.3.2. BTS Distribuée
Les BTSs distribuées sont des BTSs dont les différentes entités ne peuvent être intégrées dans un
seul cabinet, elles sont généralement utilisées dans des sites à bas trafic ou difficiles d’accès. La
DBS3900 représente la BTS distribuée de la série 3900, elle se compose d’un cabinet contenant la BBU
qui est connectée à une ou plusieurs unités radio distantes RRUs.
Figure III.23 : DBS3900
III. Multimode BSC 6900
Le BSC6900 est un élément important dans la perspective de Huawei Single RAN. Comme pour
la MBTS (multimode BTS) le multimode BSC6900 supporte aussi plusieurs technologies d’accès radio,
il permet de jouer le rôle du BSC du GSM et du RNC de l’UMTS. Le MBSC supporte également
différentes technologies de transmission notamment le transport via IP avec les liaisons GE optiques.
Grâce à sa conception modulaire, le BSC6900 peut être facilement configuré pour supporter une
seule technologie (GSM ou UMTS) ou pour supporter les deux technologies en même temps. La figure
ci-dessous représente la position du BSC6900 en mode GU dans un réseau.
Figure III.24 : Le BSC6900 GU dans le réseau
Le BSC6900, et de façon similaire à tous les équipements de la solution Huawei Single RAN, est
constitué de cabinets (ou racks). Le BSC6900 contient obligatoirement un rack de traitement principal
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MPR (Main Processing Rack), et peut être étendu par le biais d’un rack qui permet d’augmenter la
capacité de traitement et de trafic, il s’agit de l’EPR (Extended Processing Rack). Le BSC6900 peut
également contenir jusqu’à deux racks TCR (Transcoder Rack) permettant de séparer le transcodage
des autres traitements du BSC.
Dans la même perspective, chaque cabinet est divisé en sous-cabinets (subracks), chaque subrack
peut supporter un des deux technologies GSM ou UMTS, on en distingue trois types :
o MPS (Main Processing Susrack) : est l’unité de traitement principale du BSC, elle assure
la commutation centrale et la synchronisation des autres subracks et offre une interface
pour l’exploitation et la maintenance du BSC.
o EPS (Extended Processing Susrack) : permet l’extension des capacités de traitement du
BSC.
o TCS (Transcoder Subrack) : est l’unité de transcodage, elle assure les fonctions
d’adaptation du codage de la voix entre le réseau d’accès et le domaine CS du réseau
cœur.
Le tableau III.4 représente les subracks que peut supporter chaque type de rack :
Rack Subracks Configuration principale
MPR 1 MPS, 0–2 EPSs Un seul MPR est configuré
EPR 1–3 EPSs Selon les besoins, 0 ou 1 EPR est configuré
TCR 1–3 TCSs 0-2 TCR sont configurés
Tableau III.4 : Configuration matérielle du BSC6900
Les subracks, quant à eux, comportent 28 slots. Chaque slot peut abriter une carte effectuant un
traitement spécifique.
Figure III.25 : Vue de face (gauche) et vue arrière (droite) du subrack
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IV. Système d’exploitation et de maintenance
Les fonctions d’exploitation et de maintenance O&M d’un réseau d’accès radio incluent, entre
autres, la configuration et la mise à niveau logicielle des équipements, la supervision de l’environnement
de fonctionnement, des modules de puissance et du système de refroidissement, la gestion des
alarmes….
Huawei Single RAN met en œuvre une solution efficace pour la gestion, l’exploitation et la
maintenance du réseau d’accès radio, cette solution se base sur deux points essentiels :
o Fournir deux modes d’O&M : local et distant.
o Permettre de gérer les équipements multimodes en tant qu’une seule entité où la gestion
de chaque technologie (GSM, UMTS et LTE) est séparée.
Comme le montre la figure ci-dessous, qui représente le système d’O&M du réseau Single RAN en
triple mode GSM\UMTS\LTE, celui-ci est composé de plusieurs éléments :
o SMT (Site Maintenance Terminal) : est un logiciel utilisé pour la configuration et le
management local des modules GSM de la MBTS,
o LMT (Local Maintenance Terminal) : comme le SMT, il s’agit d’un logiciel de
management, cependant, il existe plusieurs versions permettant chacune la gestion d’un
équipement du réseau. Le LMT peut être utilisé localement ou à distance.
o iManager M2000 : est une solution client\serveur permettant une gestion centralisée de
l’intégralité du réseau, il offre une vue globale des différents équipements et inclut une
multitude de fonctionnalités de configuration et de mangement.
o CME (Configuration Management Express) : est également client\serveur permettant
la configuration centralisée des équipements du réseau.
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Figure III.26 : Système d’O&M du réseau Single RAN
V. Modes de fonctionnement de la MBTS 3900
Selon les besoins des opérateurs, la MBTS peut être configurée pour supporter une ou plusieurs
technologies d’accès radio, on parle dans ce cas de :
o Single Mode : la MBTS est configurée pour supporter une seule technologie GSM,
UMTS ou LTE, elle fonctionne dans ce cas comme une station de base classique (GBTS,
NodeB ou eNodeB), mais elle peut être étendue vers les autres technologies.
o Dual Mode : la MBTS supporte deux types de technologies, il s’agit des combinaisons
GU (GSM\UMTS), GL (GSM\LTE) ou UL (UMTS\LTE).
o Triple Mode : la BTS offre trois types de services GSM, UMTS et LTE (GUL).
Suivant le contexte de mon projet, seuls les modes Single Mode GSM, Dual Mode GU et Triple
Mode GUL, qui sont en relation avec l’architecture de Maroc Telecom, seront traités.
V.1. Dual Mode GSM\UMTS
Ce mode est le mode le plus utilisé dans les macro-sites, il permet d’assurer la couverture d’une
zone avec les deux technologies GSM et UMTS.
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Dans ce mode, la MBTS est configurée avec une seule BBU, celle-ci contient les cartes de contrôle,
de transmission et de traitement en bande base des deux technologies d’accès. Deux configurations sont
disponibles pour ce mode de fonctionnement :
o Configuration 1 : la BBU contient la GTMU et WMPT désignant les cartes du système
de contrôle et de transmission pour GSM et UMTS, la WBBP désignant la carte du
système de traitement en bande base du trafic UMTS. Dans cette configuration, la carte
UTRP est généralement ajoutée pour améliorer la capacité de la transmission des
informations vers le réseau, en offrant un port GE absent dans la WMPT, dans ce cas
l’UTRP est interconnectée à la WMPT. La figure ci-dessous illustre cette configuration.
Figure III.27 : Configuration 1 de la BBU en mode GU
o Configuration 2 : dans cette configuration, la carte UMPT qui offre une capacité de
transmission plus élevée, remplace la carte WMPT comme carte de contrôle et de
transmission de l’UMTS.
Figure III.28 : Configuration 2 de la BBU en mode GU
Concernant la transmission vers le réseau, ce mode inclut la possibilité de transmettre le trafic de
chaque technologie sur un lien physique séparé ou de partager les ressources de transmission entre les
deux technologies.
o Transmission séparée : Ce type de transmission est surtout utilisé dans le cas où le BSC
et le RNC sont séparés. Dans ce cas, la transmission du trafic GSM est assurée par la
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GTMU et celle du trafic UMTS est assurée par l’UMPT ou par la WMPT\UTRP. Le
GTMU se connecte au BSC en utilisant une liaison TDM via E1/T1 ou bien IP via FE ou
E1/T1. La transmission du trafic UMTS est assurée par l’UMPT, la WMPT ou bien
l’UTRP, elles se connectent au RNC en utilisant ATM via E1/T1 ou bien IP via FE\GE
ou E1/T1.
Figure III.29 : Transmission séparée en mode GU
La transmission séparée présente peu d’intérêt pour les opérateurs vu qu’elle nécessite beaucoup de
ressources de transmission, et elle est donc rarement utilisée.
o Co-transmission : la co-transmission permet de partager la bande passante des liaisons
de transmission entre le trafic de différentes technologies. En mode GU, la MBTS offre
deux types de co-transmission, il s’agit de la co-transmission basée sur TDM et la co-
transmission basée sur IP :
o Co-transmission TDM : elle est implémentée par la carte de transmission du GSM à
savoir la GTMU (ou l’UTRP), dans ce cas, l’interconnexion en plan arrière des deux
cartes de transmission du GSM et de l’UMTS, permet de transporter le trafic UMTS vers
la carte de transmission du GSM de le multiplexer temporellement avec celui du GSM et
de fournir un lien unique vers le réseau de transport.
Figure III.30 : Co-transmission TDM en mode GU
Bien que la MBTS supporte ce type de transmission, il ne présente aucun avantage, vu que le
multiplexage TDM est statique et ne peut pas répartir dynamiquement les ressources entre les différentes
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technologies selon la charge, et vu que la capacité limitée des liaisons E1 (2Mbps) n’est pas une solution
optimale pour le grand trafic de l’UMTS.
o Co-transmission IP : elle implémentée par la carte de transmission de l’UMTS (UMPT,
WMPT ou UTRP pour UMTS). Comme pour la co-transmission IP, l’interconnexion entre
la carte de transmission du GSM (GTMU) et la carte de transmission de l’UMTS est
nécessaire pour le transit du trafic GSM vers la carte de co-transmission. Cette
interconnexion peut être réalisée en arrière-plan ou en avant-plan (via une liaison FE\GE).
La co-transmission IP peut utiliser deux types de support physique : les liaisons E1 à 2Mbps
et les liaisons FE\GE (électriques ou optiques). La co-transmission IP via E1\T1 présente
l’inconvénient de la faible capacité et n’est donc que peu utilisée. Par contre la co-
transmission IP via FE\GE représente la solution la plus optimale pour la transmission du
trafic 2G\3G vers le réseau vu sa large capacité (jusqu’à 1Gbps) et sa gestion dynamique du
partage de la bande passante entre les technologies d’accès.
Figure III.31 : Co-transmission IP en mode GU (interconnexion en avant plan)
En mode GU, il est possible d’utiliser des unités radio spécifiques pour chaque technologie. Les
unités GSM sont les mêmes que celles en mode GSM seul, alors que l’UMTS utilise le WRFU\WRRU
ou MRFU\MRRU généralement sur la bande 2100 MHz. Dans cette configuration, un port CPRI de
chaque unité radio GSM est connecté à un port CPRI de la GTMU, ceux de l’UMTS sont connectés à
la carte de traitement en bande base WBBP.
Le mode GU inclut également la possibilité de partager les unités RF multimodes (MRFU ou
MRRU), opérant sur une bande de fréquence définie (900 MHz par exemple) entre les deux
technologies. Dans ce cas, chaque port CPRI de l’unité radio est connecté à une carte de traitement
(GTMU pour GSM et WBBP pour l’UMTS), ainsi, une unité radio multimode peut effectuer les
traitements en radio fréquence des deux technologies d’accès et acheminer chaque type de trafic vers sa
carte de traitement en bande base spécifique. Le partage des unités RF permet aux opérateurs d’intégrer
la technologie 3G sur une bande fréquentielle, dédié initialement à la technologie 2G.
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Figure III.32 : Partage des unités RF en mode GU
La figure ci-dessous représente le modèle logique du fonctionnement de la MBTS en mode GU
Figure III.33 : Structure logique de la MBTS en mode GU
V.2. Triple Mode et intégration du LTE
Le LTE (Long Term Evolution) est une nouvelle norme des technologies de télécommunications
mobiles. Elle a été définie dans les spécifications de la release 8 de la 3GPP. Le LTE permet d’offrir un
débit descendant pouvant atteindre 100Mbps et un débit montant de l’ordre de 50Mbps. De tels débits
sont atteints grâce à l’implémentation de nouvelles techniques sur l’interface radio surtout la technique
d’accès multiple OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) et la technique de diversité
spatiale MIMO (Multi Input Multi Output). Ces techniques permettent d’améliorer l’efficacité spectrale,
réduire la latence dans les communications et d’augmenter la portée de la couverture.
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V.2.1. Architecture du réseau LTE
Comme le montre la figure ci-dessous, le réseau LTE est composé principalement de deux parties :
Figure III.34 : Architecture du réseau LTE
Le réseau cœur EPC (Evolved Packet Core) : à la différence des réseaux 2G et 3G où l’on
distinguait les domaines de commutation de circuit CS et de commutation de paquet PS dans le
réseau cœur, le LTE, quant à lui, ne possède qu’un domaine paquet appelé EPC. Ainsi, tous les
services devront être offerts sur IP y compris ceux qui étaient auparavant offerts par le domaine
circuit. L’EPC se compose des éléments suivants :
o MME (Mobility Management Entity) : est le nœud principal de contrôle du réseau
d’accès LTE, il se charge de la gestion de la mobilité des usagers dans le réseau,
l’allocation des ressources radio, l’authentification des utilisateurs….
o SGW (Serving GateWay) : la passerelle de service SGW, est un élément du plan usager
du réseau LTE. Son objectif principal est de gérer la mobilité du plan utilisateur, elle agit
également comme une frontière principale entre le réseau d’accès radio et le réseau cœur.
La SGW maintient également les chemins de données entre les eNodeBs et les passerelles
PDN. De cette façon le SGW forme une interface pour le réseau de données par paquets
à l'E-UTRAN. Aussi quand les UEs se déplacent dans les régions desservies par des
eNodeBs différentes, la SGW sert de point d'ancrage de mobilité veillant à ce que le
chemin de données soit maintenu.
o PDN GW (Packet Data Network GateWay) : la passerelle PDN assure la connectivité
pour l'UE à des réseaux de paquets de données externes, remplissant la fonction d'entrée
et de sortie pour les données UE. L'UE peut disposer d'une connectivité avec plus d'un
PGW pour l’accès à des réseaux de données multiples.
o HSS (Home Subscriber Server) : Avec la technologie LTE, le HLR est réutilisé et
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renommé HSS. Le HSS est donc un HLR évolué qui contient l’information d’abonnement
pour les réseaux GSM, GPRS, 3G, LTE et IMS.
Le réseau d’accès E-UTRAN (Evolved-UTRAN) : contrairement aux réseaux d’accès 2G et 3G,
l’E-UTRAN n’est constitué que d’une seule entité à savoir l’eNodeB. De manière similaire à la
NodeB de l’UMTS, l’eNodeB permet d’implémenter l’interface radio du réseau LTE, elle
effectue les traitements de la couche physique et achemine le trafic vers le réseau. De plus,
l’eNodeB inclut certaines fonctions de contrôle, qui, pour l’UMTS, sont assurées par le RNC.
V.2.2. Single RAN Triple Mode GUL
Dans ce mode, la MBTS doit jouer le rôle de la GBTS, de la NodeB et de l’eNodeB. Pour ce faire,
la MBTS doit inclure deux BBUs afin de pouvoir assurer le traitement du trafic des trois technologies.
Plusieurs combinaisons de cartes des deux BBUs peuvent être envisagées. Cependant, l’intégration
facile du LTE dans une MBTS configurée initialement en mode GU exige de garder l’ancienne BBU
configurée en GU et d’intégrer une nouvelle BBU configurée pour supporter le LTE. Dans ce cas, deux
configurations de la nouvelle BBU sont possibles :
o Configuration 1 (GU+L) : dans cette configuration la BBU à ajouter est configurée pour
supporter le LTE seulement, elle intègre une carte de contrôle et de transmission du LTE
(LMPT ou UMPT pour LTE) et une carte de traitement en bande base du LTE à savoir la
LBBP. Dans cette configuration, une interconnexion, permettant le partage du trafic, de
la signalisation, de l’horloge et des signaux de synchronisation, entre les deux BBUs est
optionnelle. Dans ce cas, la carte de partage UCIU doit être ajoutée à l’ancienne BBU,
considérée comme BBU principale (root BBU ou BBU0), cette carte est interconnectée à
la carte de contrôle et de transmission de la nouvelle BBU (seule la carte UMPT supporte
l’interconnexion avec l’UCIU), la nouvelle BBU est considérée comme BBU secondaire
(leaf BBU ou BBU1).
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Figure III.35 : Configuration de la MBTS en mode GU+L (BBUs interconnectées)
o Configuration 2 (GU+UL) : cette configuration permet non seulement d’intégrer le LTE
mais également d’augmenter la capacité de l’UMTS. La nouvelle BBU inclut les cartes
de contrôle et de transmission et les cartes de traitement en bande base des deux
technologies UMTS et LTE. Dans ce cas seules les cartes UMPT (pour UMTS et pour
LTE) peuvent être utilisées comme cartes de contrôle et de transmission, celles-ci doivent
être interconnectées à la carte UCIU ajoutée à la BBU0. Une interconnexion entre les
unités de traitement en bande base de l’UMTS (uniquement la version WBBPf) des deux
BBUs peut être réalisée via les ports HEI, cette interconnexion permet le partage des
capacités de traitement en bande base entre les deux BBUs.
Figure III.36 : Configuration de la MBTS en mode GU+UL
PFE 2012 2013 GRT
Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom
49
De façon analogue au mode GU, les ressources de transmission peuvent être fournies séparément
pour chacune des trois technologies du mode GUL, ou d’être partagées par les technologies de chaque
BBU (un lien physique par BBU). Dans ce cas, l’interconnexion entre les deux BBUs n’est pas requise.
Lorsque les deux BBUs sont interconnectées, un seul lien physique peut acheminer le trafic des
trois technologies vers le réseau. Dans ce cas, les cartes de contrôle et de transmission de la BBU0
doivent être connectées en arrière-plan avec la carte UCIU, celle-ci achemine le trafic vers la carte de
transmission et de contrôle de la BBU1 qui fournit le lien vers le réseau de transport. Vu que le LTE est
basé sur la technologie tout IP, la co-transmission GUL ne supporte que l’IP via FE\GE.
Figure III.37 : Co-transmission en mode GU+L
Concernant l’utilisation des unités RF, le triple mode n’inclut pas la possibilité de partager une
radio entre les trois technologies d’accès. Donc, comme pour le mode GU, deux technologies peuvent
partager une unité radio multimode (GU, GL ou UL) ou utiliser une unité radio pour chacune d’entre
elles. Les unités RF supportant le LTE sont les unités multimodes MRFU\MRRU et les unités
monomodes LRFU\LRRU, celles-ci sont connectées à la LBBP carte de traitement en bande base du
LTE via les ports CPRI.
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Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom
50
Figure III.38 : Structure logique de la MBTS en mode GU+UL
Conclusion
À travers ce chapitre, j’ai donné un aperçu sur la technologie Huawei Single RAN, tout en détaillant
les principales entités formant cette solution, pour conclure avec ses différents modes de
fonctionnement. Dans le chapitre qui suit, je vais attaquer la partie pratique du projet en mettant en
œuvre la technologie Huawei Single RAN sur terrain.
Déploiement de la solution SRAN pour
le réseau 2G/3G de Maroc Telecom
Introduction .......................................................................................................................................... 51
I. Site Survey et choix de la solution ................................................................................................. 51
I.1. Site Survey .................................................................................................................................... 51
I.1. Choix de la solution ...................................................................................................................... 53
II. Livraison et pré-installation du nouveau matériel ........................................................................ 53
III. Swap d’un site 2G\3G ..................................................................................................................... 56
III.1. Commissioning de la MBTS ................................................................................................... 56
III.2. Swap de la NodeB vers la MBTS ............................................................................................ 65
III.3. Swap de la BTS 2G et procédures final de l’installation ....................................................... 68
IV. Post-swap et Acceptance ................................................................................................................ 74
V. Scénario de la BTS3900AL Outdoor Macro................................................................................. 76
Conclusion ........................................................................................................................................... 80
CHAPITRE IV
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Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom 51
Introduction
Le déploiement de la solution Huawei Single consiste à remplacer les équipements des réseaux
d’accès existants par les équipements Single RAN, on parle alors du swap des réseaux d’accès existants
vers la solution Single RAN. Ce swap est appliqué sur deux niveaux :
Au niveau des stations de base : on parle alors du swap d’un site pouvant contenir une BTS 2G
uniquement ou une BTS et une NodeB, dans ce cas la MBTS est installée au niveau du même site,
puis raccordée au réseau via les liaisons des anciens équipements qui sont mis hors service puis
démontés. Ce swap nécessite un temps de coupure des services.
Au niveau des contrôleurs de station de base : à ce niveau, il ne s’agit pas d’un swap direct mais
plutôt d’une intégration du nouveau MBSC suivie plus tard d’une mise hors service des anciens
contrôleurs. En effet, et vu le nombre de stations de base qu’ils contrôlent et la quantité de trafic
qu’ils acheminent, les BSCs et les RNCs ne peuvent pas être mis hors service avant que toutes les
stations de base qu’ils contrôlent ne soient swapées et redirigées vers le nouveau MBSC.
L’intégration du MBSC ne sera pas traitée dans ce rapport, mais il faut noter qu’elle présente de
larges similitudes avec la mise en service de la MBTS.
Dans ce chapitre, je vaois décrire la procédure du déploiement de la solution Huawei Single RAN.
Une procédure qui suit plusieurs étapes comme le montre la figure ci-dessous :
Figure IV.1 : Procédure de déploiement de la solution Huawei Single RAN
I. Site Survey et choix de la solution
I.1. Site Survey
La visite technique ou Site Survey est une phase essentielle avant la procédure du Swap d’un site,
il s’agit de la première intervention sur le terrain. L’objectif de cette phase est de recueillir les données
permettant de choisir une solution de swap adéquate et de déterminer la méthode de sa livraison et de
PFE 2012 2013 GRT
Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom 52
son pré-installation. À l’issue de cette visite un rapport détaillé, noté TSSR (Technical Site Survey
Report), est élaboré, ce rapport contient toutes les informations relatives au site et à son environnement,
il contient, entre autres, les informations suivantes :
o Le nom du site, son adresse et ses coordonnées GPS.
o L’accès au site : le TSSR mentionne diverses informations relatives à l’accessibilité du site
(nécessité d’une autorisation d’accès, temps d’accès, besoin de grue, blocage).
o Le type du site : Outdoor ou bien Indoor, Roof top (toit d’un bâtiment) ou Green Field (rue).
o Les équipements existants : le rapport précise le type de stations de base existantes (BTS dans les
sites 2G ou BTS et NodeB dans les sites 2G\3G) en citant leurs marques et leurs séries. Il inclut
également les différents accessoires existants comme le DDF (Digital Distribution Frame), l’ODF
(Optical Distribution Frame), et les systèmes d’alarmes externes.
o Les modes de transmissions pour le 2G (TDM ou IP) et pour le 3G (ATM ou IP), ainsi que le type
de leurs liens physiques (Câbles de cuivres E1 ou Fibres optiques).
o Le système d’antenne : le TSSR comprend toutes les informations concernant les antennes
utilisées, leurs types (uni-bande, bi-bande…), et le nombre des secteurs 2G et 3G.
o L’alimentation électrique : les TGBT, les redresseurs et les batteries.
o Système de climatisation (pour la structure Indoor) : mentionnant les valeurs de la température à
l’intérieur et à l’extérieur du Shelter.
o La disponibilité de l’espace au niveau du site pour l’installation du nouveau matériel.
Figure IV.2 : Positions des équipements dans un rapport de Survey
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Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom 53
Ces différentes informations sont accompagnées de photos afin de les acquitter. En se basant sur
TSSR, un autre rapport dit QI est élaboré sert à regrouper les informations les plus importantes du site,
représentant un format plus simple du rapport.
I.1. Choix de la solution
En se basant sur le rapport du Survey, on détermine la solution du swap, celle-ci inclut le type de
la MBTS à utiliser, la nécessité ou non d’un nouveau système d’alimentation (redresseurs, batteries,
câbles…), la nécessité d’autres accessoires (jumpers, connecteurs, DDF, ODF, chemins de câbles…)….
Le type de la MBTS est déterminé en fonction du type de site (indoor ou outdoor), des
technologies utilisées (2G seulement ou 2G\3G) et de la configuration existante du matériel (nombre de
secteurs par technologie et de TRX).
La BTS3900 est utilisée dans les sites indoor qui ne nécessitent pas plus de 6 unités radio, il s’agit
généralement d’un site tri sectoriel GSM 900 et UMTS 2100 (trois radios par technologie). Dans le cas
où le site indoor est configuré avec plus de trois secteurs ou le GSM 1800 est également utilisé, la
BTS3900L, contenant 12 radios, est utilisée.
De façon similaire, la BTS3900A est choisie pour les sites outdoor ne nécessitant pas plus de 6
radios, autrement, la BTS3900AL, contenant 9 radios, est prise comme solution. Alors que la DBS3900
est généralement utilisée pour des sites uni sectoriels à bas trafic.
La réutilisation de l’ancien système d’alimentation dépend de son état (usure des batteries) et de
sa compatibilité avec la nouvelle BTS.
II. Livraison et pré-installation du nouveau matériel
Après le choix de la solution, un document, listant tout le matériel formant la solution, est rédigé
et donné à l’équipe responsable de la livraison. Ce document, nommé Delivery Note, sert à la
récupération du matériel à partir du stock de Huawei. Une fois le matériel récupéré, il est livré à l’équipe
de pré-installation sur site. La méthode de livraison est mentionnée dans le rapport de Survey, elle peut
nécessiter une grue.
Après la livraison, la phase de pré-installation commence, celle-ci précède comme suit :
Déballer et vérifier le matériel livré pour s’assurer qu’il n’est pas manquant et qu’il ne
présente aucun défaut physique.
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Vérifier et confirmer les positions d’installation des nouveaux équipements conformément
au rapport de Survey.
Installer le cabinet de la MBTS, du nouveau redresseur et des nouvelles batteries (si le
système d’alimentation est renouvelé), dans leurs positions définitives ou provisoires selon
l’espace disponible.
BTS3900L Redresseur TP48300B Système de batteries
Figure IV.3 : La MBTS3900L, le redresseur et les batteries
Installer les câbles d'alimentation et les câbles de terre de la nouvelle MBTS, du redresseur
et des batteries.
Installer les équipements d’alarmes tels que le détecteur de température, le capteur de
fumée, le capteur de contact de porte, le capteur d’eau et le capteur d’infrarouge.
Installer les câbles d’alarmes de l'environnement entre la BBU (UEIU) et le DDF pour
transmettre les signaux des capteurs vers le centre de maintenance. En fait, on connecte
l’UEIU avec le câble de chaque capteur dans le DDF.
Installation des câbles d’alarme et de contrôle entre la BBU (UPEU) et le DDF pour
transporter les signaux de contrôle de puissance vers le centre de maintenance.
Figure IV.4 : Les liaisons entre la BBU et les équipements de contrôle
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Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom 55
Installer les nouveaux jumpers et les connecter avec les unités RF de la MBTS.
Figure IV.5 : BTS3900 après installation
Les figures IV.6 et IV.7, représentent une schématisation d’un site indoor 2G\3G avant et après
l’installation des nouveaux équipements.
Figure IVErreur ! Il n'y a pas de texte répondant à ce style dans ce document..6 : Site indoor 2G\3G avant
l’installation du nouveau matériel
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Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom 56
Figure IV.7 : Site indoor 2G\3G après l’installation du nouveau matériel
III. Swap d’un site 2G\3G
Après avoir achevé l’étape de pré-installation, la MBTS doit être alimentée afin de commencer le
swap. Dans cette partie, nous allons nous intéresser au cas du swap d’un site 2G\3G qui utilisera un lien
de co-transmission IP via GE, c’est le type de sites le plus commun.
III.1. Commissioning de la MBTS
Avant de commencer le swap, la MBTS doit être configurée pour pouvoir assurer ses fonctions,
on parle de commissioning. Il s’agit d’une procédure permettant de mettre en service les cartes et les
modules de la MBTS. Le commissioning désigne la déclaration et la configuration des ressources
physiques nécessaires pour chaque mode, telle que la configuration de la route entre la MBTS et le
MBSC, la configuration des IDs des cellules (Cell ID), des fréquences des TRX, de la puissance
d’émission maximale de chaque unité radio, des types de modulation utilisés…. Il faut noter que la
configuration de chaque technologie est indépendante de l’autre.
Le commissioning peut être effectué localement, en se connectant directement aux cartes de
contrôle et de transmission avec un ordinateur contenant les logiciels appropriés (SMT pour la GBTS et
LMT pour la NodeB), comme il peut être effectué à distance (au niveau du MBSC avec le LMT ou bien
au niveau de l’OMC grâce au M2000). Cependant, le commissioning distant nécessite que la route entre
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Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom 57
la MBTS et le MBSC (et donc l’OMC) soit prés-établie, chose qui n’est pas assurée pour la transmission
via IP.
III.1.1. Configuration 2G
La mise en service et la configuration des modules GSM s’établit en deux phases :
La phase initiale est effectuée localement puisque le lien de transmission entre la MBTS et
le MBSC n’est pas encore disponible. En fait cette partie du commissioning consiste à
configurer la route entre la GBTS et le MBSC. Elle est effectuée grâce au SMT.
La phase finale, et vu que le lien de transmission est déjà établit, est effectuée au niveau de
l’OMC en utilisant le iManager M2000 permettant de définir l’intégralité des cartes et
modules GSM et de configurer les cellules, les fréquences, les puissances….
Dans ce qui suit, je vais décrire la première phase effectuée sur site, la deuxième phase ne sera
pas mentionnée vu qu’elle est réalisée au niveau de l’OMC à Rabat.
Le commissioning 2G local commence par connecter un PC contenant le SMT au port ETH de la
GTMU. L'adresse IP du port ETH la GTMU étant 192.168.0.72, on doit modifier l'adresse IP de la carte
Ethernet de l'ordinateur à 192.168.0. (1->254 sauf 72)/ Masque : 255.255.255.0. On lance ensuite le
SMT qui exige une authentification pour pouvoir y accéder à l’application.
Figure IV.8 : Interface d’accueil du SMT
Une fois identifié, on obtient une liste permettant d’effectuer plusieurs type de configurations,
dans notre cas il s’agit de la configuration d’une route IP statique, on choisit donc IP over FE Static IP.
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Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom 58
Figure IV.9 : Liste des options de configuration du SMT
Une boite de dialogue apparait permettant d’effectuer toutes les configurations relatives à
l’établissement de la route entre la carte GTMU et le MBSC.
Comme le montre la figure ci-dessous, la première étape consiste à activer la route statique, à
définir les adresses IP de la GTMU (BTS IP Address) et du MBSC (BSC IP Address). Dans cette étape,
on peut également établir un VLAN pour le trafic entre la GTMU et le MBSC, cependant, notre cas
n’exige aucun VLAN.
Figure IV.10 : Configuration des adresses IP de la GTMU et du MBSC
Après la validation des paramètres, le sous onglet Static Query permet de vérifier si la
configuration a été bien enregistrée.
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Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom 59
Figure IV.11 : Vérification de la configuration
Après, on passe à la configuration spécifique de la carte GTMU. Ici on doit spécifier les
informations concertant la carte telles que :
Rack Number : il désigne une MBTS spécifique, il est généralement égal à 0, néanmoins,
si un site abrite plus d’une seule MBTS, chacune doit avoir un rack number différent.
Subrack Number : un nombre désignant la position de la BBU dans une MBTS. Dans le
cas où une MBTS contient deux BBUs, le subrack number de la BBU principale (root) est
0, celui de la secondaire (leaf) est 1.
Slot Number : désignant la position de la carte GTMU dans La BBU. La GTMU occupe
toujours les deux slots 5 et 6, ce dernier inclut les ports de transmission et donc utilisé.
Cette étape inclut également l’adressage (l’adresse IP et le masque) du port FE0 de la carte
GTMU.
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Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom 60
Figure IV.12 : La configuration du port FE de la GTMU pour la transmission
En configurant le chemin entre la GTMU et LE BSC en spécifiant la position de la carte dans la
MBST, et le type du chemin « Tunnel » VPN, et on saisit l’adresse IP et le masque du destinataire
(BSC).
Figure IV.13 : Configuration du chemin entre la GTMU et le BSC
Puisque la transmission entre la GTMU et le BTS passera par l’UMPT, on doit configurer le chemin
entre ces deux cartes, comme le montre la figure IV.13.
Source Slot No : la position la GTMU dans la BBU : 6
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Destination Slot No : la position de l’UMPT dans la BBU : 7
La GTMU est ainsi bien configuré, pour créer le chemin de transmission entre le mode GSM et
le BSC comme le montre la figure IV.14, par conséquence la continuation de la configuration d’autres
cartes sera faite à distant.
Figure IV.14 : La configuration du tunnel entre la GTMU et L’UMPT
Figure IV.15 : La vérification de la configuration de la carte GTMU
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Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom 62
III.1.1. Configuration 3G
La mise en service des modules UMTS est effectuée localement en utilisant le logiciel Local
Maintenance Terminal ‘LMT’. Dans ce cas, tous les paramètres de configuration, y compris la route
entre la carte de transmission de l’UMTS et le MBSC, les IDs des cellules, les fréquences, les
puissances…, sont appliquées directement. Cependant la préparation de la configuration 3G est
effectuée à l’OMC à l’aide du CME, ce logiciel fournit une interface graphique facilitant la tâche de
configuration. La préparation de la configuration ne sera pas traitée dans ce rapport, néanmoins, et une
fois terminé, le CME génère un fichier XML contenant toute la configuration nécessaire pour la mise
en marche des modules UMTS. Ce fichier est chargé à la MBTS grâce au LMT. Le fichier XML,
structuré en balises, contient plusieurs données parmi lesquelles on peut noter :
Le nom du site
Le type de la MBTS et son n° de série
La déclaration de toutes les cartes et les modules de la MBTS. La figure ci-dessous montre un
exemple de la déclaration d’une carte de transmission, les attributs CN, SRN et SN spécifient
respectivement le numéro du cabinet, le numéro du subrack et le numéro de slot de la BBU
contenant la carte, l’attribut TYPE représente le type de la carte, dans cette exemple, il s’agit
d’une UMPT.
Figure IV.16: Déclaration de l’UMPT
La déclaration de la route entre la carte UMPT\WMPT et le MBSC
Figure IV.17 : Configuration de la route entre l’UMPT\WMPT et le MBSC
Le type de la synchronisation de l’UMTS et ses paramètres tels que l’IP de synchronisation
de la BTS (CIP) et l’IP du serveur de synchronisation (SIP)
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Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom 63
Figure IV.18 : Configuration de la synchronisation
La déclaration du partage de la source de synchronisation entre l’UMTS et le GSM
La déclaration des cellules et leurs paramètres tels que les fréquences et les Cell IDs
La déclaration des ports pour les câbles CPRI entre les RFU et WBBP
Pour charger le fichier de configuration de l’UMTS, on commence par connecter un PC, contenant
le LMT, à l’UMPT via le port USB en utilisant un câble RJ45 et un adaptateur RJ45/USB. L’adresse de
la carte Ethernet du PC doit avoir une adresse appartenant au même sous réseau de la carte UMPT. Le
LMT nécessite, lui aussi, une authentification.
Figure IV.19 : Interface de login du LMT
Une fois identifié, on choisit le menu Data Config File Transfer, celui-ci permet de copier la
configuration existante vers le PC (ou un serveur FTP) ou d’importer une nouvelle configuration vers la
MBTS via le PC (ou un serveur FTP) qui est notre cas.
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Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom 64
Figure IVErreur ! Il n'y a pas de texte répondant à ce style dans ce document..20 : Importation du fichier XML
de configuration
Après avoir importé le fichier de configuration avec succès comme le montre la figure IV.21, la
carte de transmission 3G redémarre automatiquement. Après le redémarrage on peut vérifier l’état des
différents modules à partir du menu " Device Management ", en choisissant le type de la BTS, qui est
BTS3900AL dans ce scénario, comme la montre la figure IV.22.
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Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom 65
Figure IV.21 : Opération de chargement réussite
Figure IV.22 : La vérification de l'état des cartes UMPT, UPEU, WBBP, UEIU et FAN
Le succès de la configuration des cartes peut également être vérifié via des commandes MML
(Man Machine Language) exécutés au niveau du LMT, la commande PING par exemple permet de
vérifier si la route est établie entre la carte de transmission et le MBSC.
III.2. Swap de la NodeB vers la MBTS
La procédure de Swap du NodeB passe par plusieurs étapes, à savoir :
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Démarrage du redresseur et du nouveau MBTS une demi-heure avant SWAP
Une demi-heure avant la phase du swap, on éteint l’ancien disjoncteur AC 3G. On connecte le
câble d'alimentation pour le nouveau redresseur après avoir démanteler les anciens câbles d'alimentation
AC 3G, Par la suite on démarre le nouveau redresseur après l’avoir testé en utilisant un multimètre.
Après on peut bien démarrer la BBU, la RFU (900M) pour la 2G, et la RFU (2100M) pour la 3G.
Néanmoins, Si un disjoncteur AC de secours existe dans le Tableau Général Basse Tension
(TGBT), on peut bien l’exploiter pour le nouveau PS, sans éteindre l'équipement 3G, ainsi on peut
directement démarrer le nouveau PS et la MBTS.
Figure IV.23 : Tableau Général Basse Tension 3G (TGBT 3G)
Contact de l’OMC pour confirmer l’heure du Swap
Dans un premier temps, on doit s’assurer bien que les conditions pour le Swap sont prêtes. Par la
suite on peut contacter l’OMC pour confirmer le démarrage du SWAP.
Swap de la transmission 3G avec la nouvelle MBTS
On connecte le câble optique de transmission entre le châssis de distribution optique (ODF :
Optical Destribution Frame) et l’interface GE1 dans la nouvelle carte UPTR de la BBU. S'il n'y a pas
de transmission optique, on a donc besoin de connecter le câble E1 à partir du châssis de distribution
numérique (DDF : Digital Distribution Frame) vers l’interface E1/T1 de la GTMU et WMPT pour la
Ancien disjoncteur
AC 3G
Ancienne sortie
AC 3G
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Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom 67
transmission 2G et 3G respectivement. Par la suite on contact l’OMC pour confirmer l’état de la
transmission.
Figure IV.24 : Swap de la transmission 3G avec la MBTS
Swap du Jumper RF 3G
Avant toute opération sur les Jumper FR 3G, il faut dans un premier temps éteindre les RFU 3G,
et par la suite déconnecter l’ancien Jumper après avoir démanteler le combinateur et parafoudre de
l’ancienne BTS.Finalement on peut connecter le nouveau Jumper et fixer le Feeder.
Figure IV.25 : Swap du Jumper RF 3G
BTS3900L
OLD 3G BTS
ODF Jumper Single Optique
(Jaune)
Parafoudre et connecteur d'alimentation ensemble
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Vérification des LEDs des cartes de la MBTS et le statut de service
On vérifie les LEDs sur la BBU de la MBTS et sur la RFU 2100, en s’assurant qu’aucune alarme
n’est montée pour le nouveau MBTS. A ce stade on peut contacter l’OMC pour confirmer que le service
3G est correctement fonctionnel.
Dans le cas où la 3G n’est pas fonctionnelle, on vérifie initialement les connections et on procède
par le dépannage avec l’OMC.
Figure IV.26 : Vérification des états des LEDs pour la 2G&3G
Test d’appels 3G avec liste d’appels
Après la mise en place du service 3G, on se sert d’un MS de test pour tester les services CS, les
services PS et les services SMS. Une le test réalisé on enregistre les résultats sur une table de test signé
après la fin des tests.
III.3. Swap de la BTS 2G et procédures final de l’installation
La phase de swap de la BTS 2G passe également par les étapes suivantes :
Swap des Jumper RF 2G
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Cette procédure de swap des jumper RF 2G est initiée par l’éteignement des anciennes cartes RF
2G. Par la suite on connecte les nouveaux Jumpers RF avec les Feeders.
Avant la mise hors tension du PS 2G, on doit s'assurer du Swap de l’alimentation de l’équipement
de transmission 2G de l’ancien PS vers le nouveau PS après avoir la MBTS fonctionnelle.
Vérification des LEDs des cartes de la MBTS et le statut de service
Tout comme la procédure de vérification réalisée pour la 3G, on vérifie dans cette phase les LEDs
sur la BBU de la MBTS et sur la RFU 900, en s’assurant qu’aucune alarme n’est montée pour le nouveau
MBTS. On contacte une autre fois l’OMC pour confirmer que le service 2G est correctement
fonctionnel. Et dans le cas où la 2G n’est pas fonctionnelle, on vérifie les connections puis on procède
par le dépannage avec l’OMC si le problème persiste. (Voir figure IV.21)
Après le fonctionnement du service 2G, on réalise encore une fois une liste d’appels de test de ce
service, en remplissant la table de test des premiers appels 2G.
Par la suite l’installation finale de la MBTS et du redresseur est réalisée, ainsi décrite ci-après.
Déplacement de la nouvelle BTS à l'ancienne position de l'équipement de la BTS
Après le démantèlement de l’équipement de la BTS 3G, on déplace la nouvelle BTS à la position
de l’équipement 3G. (Voir figure IV.28)
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Figure IV.28 : Déplacement de la nouvelle BTS vers l’ancienne position de l’équipement de la BTS
Installation du cabinet de la BTS3900L
Déplacement du nouveau PS vers l’ancienne position de l’équipement
Après le démantèlement de l’équipement PS 2G, le nouveau système d’alimentation PS est
déplacé vers l’ancienne position. (Voir la figure IV.29)
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Figure IV.29 : Déplacement du nouveau PS vers l'ancienne position
Installation du cabinet TP48300B
Les étapes d’installation du cabinet TP48300B pour le système d’alimentation sont décrites ci-
dessous et parallèlement dans la figure IV.26 :
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1- Utilisation d'un marqueur pour dessiner quatre points d'ancrage en fonction de la matrice
de dessin.
2- Utilisation d’une perceuse à percussion pour percer des trous, et installation des manchons
d'expansion
3- Retirer le panneau avant de l'armoire.
4- Fixation des manchons d'expansion avec une clé à douille.
Figure IV.30 : Installation du cabinet TP48300B
SWAP du TMA et de la RCU
Pour les équipements 3G Huawei en bonne état, on n’a pas besoin de changer l’amplificateur
monté sur pylône TMA et l’unité de contrôle à distance RCU, Pour les équipements 3G autres que ceux
de Huawei, on a besoin de faire le SWAP du TMA et RCU. Pour ce faire on démonter l’ancien RCU et
TMA et on installe les nouveaux équipements. On réalise par la suite l'étanchéité après le raccordement
de nouvelles RCU et TMA et on fait L’étiquetage tout en collectant le numéro de série du RCU pour le
présenter à Huawei.
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Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom 73
Si le nouveau connecteur du Jumper du TMA n'est pas adapté à l'interface de l'antenne et
l'interface du feeder, on a donc besoin de le remplacer de sorte que le Jumper peut se connecter avec
antenne et le feeder.
Figure IV.31 : SWAP du TMA et RCU
Installation de la nouvelle RCU
La figure IV.28 ci-dessous illustre les étapes pour installation du nouveau RCU présentés ci-
après :
1- Tourner la vis de réglage lentement avant d'installer la RCU.
2- Tordre le couvercle de protection
3- Lorsqu’on insère la RCU dans l'antenne, on s’assure bien que les deux ports
correspondent bien l’un à l'autre.
4- On serre bien La RCU.
6- On branche le connecteur femelle du câble AISG (Antenna Interface Standards Group)
au connecteur male de la RCU sans retirer le couvercle protectif du connecteur femelle
de la RCU.
7- Connecter l’autre connecteur de câble AISG au TMA.
PFE 2012 2013 GRT
Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom 74
Figure IV.32 : Installation du nouveau RCU
IV. Post-swap et Acceptance
Après chaque étape de Swap certaines procédures doivent être réalisées afin de mener à bien la
phase de l’Acceptance :
Etiquetage
Dans cette étape on réalise l’étiquetage et on rassemble les câbles, en respectant la norme et les
exigences d'étiquetage.
Figure IV.33 : Etiquetage des câbles
6
PFE 2012 2013 GRT
Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom 75
Clean up (nettoyage)
Finalement on procède par un clean up de l’intérieur et l’extérieur de la salle d’équipement en
collectant tous les outils et les câbles supplémentaires, sans laisser de cartons d'emballage ou de cartes
placés, ni d’attaches de câble ou autre article au hasard sur le terrain de l'installation.
Suite à cette étape la salle d'équipement doit être propre et bien rangé, et les pièces de rechange
doivent être disposées de manière bien rangée après l'installation.
Figure IV.34 : Clean up du site
L’Acceptance est réalisée avec la présence des représentant du client Maroc Telecom et autres de
Huawei Technologies afin de vérifier l’état du site, et ainsi signer le contrat d’acceptance.
V. Scénario de la BTS3900AL Outdoor Macro
Le déploiement de la BTS3900AL Outdoor Macro passe principalement par les trois étapes
suivantes
Étape 1 : On déplace l’ancienne armoire 3G et la batterie à côté de boitiers d’alimentation AC.
On préinstalle la BTS3900AL et le système d’alimentation TP48200A dans la position de
l’équipement de la BTS 3G. Par la suite on allume le PS et la BTS3900AL en utilisant l'énergie
temporaire et on procède par la mise en service (Commissioning).
Étape 2 : Au cours du swap, on commence d'abord par le swap de la 3G, puis la 2G. Enfin les
équipements et la batterie 3G sont démantelés.
Étape 3 : On démonte la BTS 2G et le système d’alimentation PS 2G.
PFE 2012 2013 GRT
Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom 76
Figure IV.35 : Etapes de déploiement de la BTS3900AL Outdoor Macro
PFE 2012 2013 GRT
Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom 77
Par la suite les tâches principales durant la phase de pré installation.
Figure IV.36 : Procédure de pré installation de la BTS3900AL Outdoor Macro
PFE 2012 2013 GRT
Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom 78
La procédure de Swap est décrite par la figure IV.38
Figure IV.37 : Procédure de SWAP de la BTS3900AL
PFE 2012 2013 GRT
Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom 79
Figure IV.38 : La BTS3900AL outdoor après SWAP
Finalement, la MBTS est désormais installée avec le redresseur, comme le montre la figure IV.38,
nous constatons bien évidement qu’on a pleinement économisés en équipements, en énergie, en espace
comme l’illustre bien La figure IV.39.
Figure IV.39 : Optimisation en espace dans la migration vers SingleRAN
Conclusion
Le déploiement de la solution SingleRAN concerne bien évidement aussi le BSC de la 2G et le
RNC de la 3G avec l’installation du nouveau MBSC de la série BSC6900, mais également la rénovation
du centre de maintenance et d’exploitation ‘OMC’, dans le but d’avoir un seul système de maintenance
pour toutes les évolutions du réseau d’accès mobile de Maroc Telecom.
xx
Conclusion générale
Les réseaux mobiles jouent un rôle important dans la stratégie de tout opérateur télécom.
Avec des clients dont le nombre est en hausse et dont les exigences évoluent au niveau des
types de services comme au niveau de leur qualité, les opérateurs sont contraints d’étendre la
couverture de leurs réseaux et d’améliorer la qualité de leurs services tout en minimisant les
dépenses du budget, chose qui s’avère difficile surtout dans la partie accès radio RAN (Radio
Access Network) où les ressources sont limitées et coûteuses.
Parallèlement, l'industrie des communications mobiles a toujours été en progression avec
une croissance dynamique grâce à l'amélioration des technologies et produits. La tendance
croissante des communications mobiles comprend une série d'évolutions, du GSM au
Enhanced Data rates for GSM Evolution (EDGE) puis EDGE+, et du WCDMA au High Speed
Packet Access (HSPA) puis HSPA+ et LTE Long Term Evolution (LTE).
Dans ce cadre, le réseau d’accès SingleRAN apparaît comme une solution les différentes
contraintes et évolutions des réseaux mobiles grâce à ses aspects d’intégration, d’optimisation
et d’évolution qu’elle procure, en assurant des stations de base et des contrôleurs multimodes.
Mon travail avait pour objectif final de déployer un réseau d’accès SingleRAN dans le cadre
du projet SingleRAN-HUAWEI lancé par L'équipementier Chinois Huawei pour l’opérateur
historique Maroc Télécom.
Ce projet m’a permis essentiellement de mettre en pratique mes connaissances théoriques
acquises au cours de ma formation en Réseaux et Télécommunication à l’Ecole Nationale des
Sciences Appliquées de Marrakech. Ainsi j’ai acquis de multiples connaissances technique et
managériale, grâce à mon intégration à une équipe de coordination du projet au sein de huawei
Technologies, et une équipe d’ingénieurs et techniciens de sites, en exerçant le métier
d’ingénieur à tous les niveaux, que cela soit au niveau technique ou au niveau humain et
relationnel.
xxi
Bibliographie
Ouvrages :
[1] Les réseaux GSM, Lagrange, X., Godlewski, P., & Tabbane, S. (2000). Hermes Science
Publications.
[2] GSM Architecture, Protocols and Services, Eberspächer, J., Vögel, H. J., Bettstetter, C.,
& Hartmann, C. (2009).. John Wiley & Sons.
[3] WCDMA for UMTS : Radio Access for Third Generation Mobile Communications
Third Edition, Holma, H., & Toskala, A. (2004).. John Wiley & Sons.
[4] UMTS Networks : Architecture, Mobility and Services Second Edition, Kaaranen, H.,
Ahtiainen, A., Laitinen, L., Naghian, S., & Niemi, V. (2005).. John Wiley & Sons.
[5] Radio logicielle : Analyse d’architectures matérielles et outils informatiques, MÉMOIRE
présenté en vue d'obtenir le DIPLOME D'INGÉNIEUR CNAM, CONSERVATOIRE NATIONAL
DES ARTS ET MÉTIERS CENTRE RÉGIONAL ASSOCIÉ DE VERSAILLES – Michaël
NICOLAS - May 2012
Documentation interne :
Huawei Technologies. (For Engineers) GUL BTS3900 Technical Guideline.
Huawei Technologies. BSC6900 GU Product Documentation.
Huawei Technologies. MBTS Product Documentation.
xxii
SRAN service configuration between
MBSC, MBTS, IP-RAN and IP-CORE
1-Topology:
2-Service Requirement:
It is required for IP-RAN rings to support legacy connection between MBTS and MBSC using
Ethernet.
It is required for IP-RAN rings to support legacy connection between MBTS and IP-CLCK
using Ethernet.
It is required for IP-CORE to support legacy connection between MBSC, GGSN, MGW and
MSS using Ethernet.
MBTS device will be connected to CX via GE interface.
MBSC is dual homed to 2 CX using 4x1GE interface.
MBSC is dual homed to 2 NE40-X 3 using 9x1GE interfaces.
Each NE40-X 3 is connected to PE via 10 GE interface.
IP-CLCK will be connected to CX via GE interface.
Iub and Abis traffic is load balanced between MBTS and CX.
HA solution is required for protection in case of failure in ME ring
1GE
IP-RAN
MBSC-CASA-GARE-01
4x1GE
9x1GE
9x1GE
IP-CORE
MBTS
NE40-X3-MASTER
NE40-X3-SLAVE
PE-CASA-GARE-01
PE-CASA-AN-03
GGSN
SGSN
PE HAY NAHDA
PE RABAT CENTER
MSC MGW
10GE
10GE
MBTS
M2000
OSPF
10GE
10G
E
10GE
G5/1/0
G2/0/0
10GE G5/0/0
G2/0/0
G1/
1/0
G1/
1/0
4x1G
E
VR
RP
C-AG-1-CX8-CAS-GARE-B2
C-AG-2-CX8-CAS-GARE-B2
1G
E
1GE
IP-CLCK MASTER
IP-CLCK SLAVE
C-AG-1-CX8-CAS-H.MOH-B2
xxiii
HA solution is required for protection in case of failure in one link between MBSC and CX.
IuPS,IuCS,Iur,Gb,A traffic is working on active standby mode between MBSC and NE40-X3.
HA solution is required for protection in case of failure in IP Core.
HA solution is required for protection in case of failure in one link between MBSC and NE40-
X3
QoS marking is done in MBTS and MBSC.
Services to be supported:
Voice
Video
Data
3-Prerequisites:
Topology establishment
VLAN Plan
IP plan
VPN plan
VRRP plan
OSPF plan
BFD plan
Knowledge of MPLS TE and MPLS L3 VPN technology and routing protocol.
Study of IAM Single-RAN HLD v1.4
4-VLAN Plan
MBTS--CX
In MBTS only 2 VLANs are required to separate the service traffic and 3G OAM traffic.
The recommended VLAN is listed below:
VLAN Range Note
VLAN 500 MBTS Service
(Iub,Abis,2G_OAM,Synchronization)
VLAN 550 MBTS OAM (3G_OAM)
MBSC—CX
Service Requirement VLAN Remark
3G traffic(Iub) 540
2G (Abis+2G_OAM) 541
xxiv
MBSC—CE
To distinguish all kinds of service, the below VLAN is recommended in BSC and CE.
Service Requirement VLAN Remark
2GCS singal (A) 500
2G CS Media(A) 501
3G CS singal(IuCS) 502
3G CS Media(IuCS) 503
3G PS singal(IuPS) 504,524,544
3G PS Media(IuPS) 505
2G PS Singal and Media(Gb) 506
Iur service Control plan 507
Iur service User plan 508
MBSC O&M(OAM) 509
CE--PE
Service Requirement VLAN Remark
2G CS , 3G CS singal (IuCS+A) 510
2G CS , 3G CS Media(IuCS+A) 511
3G PS singal(IuPS) 514
3G PS Media(IuPS) 515
2G PS Singal and Media(Gb) 516
Iur service Control plan 517
Iur service User plan 518
MBSC O&M(OAM) 519
1- IP-RAN
The MBTS will put all service traffic into one VLAN, and 3G OAM traffic in another VLAN to access
the IP RAN network. The MBTS will act as a CE for L3VPN and static routing is used to route the 2G
and 3G service IP.
The MBSC will dual-homing to two CX devices and the load-balance model will be used. That means
the two MBSC GE ports which belong to master and slave board respectively will be configured with
two different IP addresses. The two IP addresses are in different subnets. There are another logical IP
addresses which are used as service address on the MBSC. These addresses are routed through static
routing and reachable via the two physical GE port addresses of the MBSC.
xxv
1GE
IP-RAN
MBSC-CASA-GARE-01
4x1GEMBTS
MBTS
4x1GE
C-AG-1-CX8-CAS-GARE-B2
C-AG-2-CX8-CAS-GARE-B2
C-AG-1-CX8-CAS-H.MOH-B2
2- IP-CORE
MBTS generates the 2G/3G traffic and reaches the MBSC Abis/Iu_b interface via the IPRAN network.
If the traffic is a CS signal, MBSC will attach the VLAN tag of signal and send it to MSC via VPN
tunnel in IP-CORE. If the traffic is a media, MBSC will attach the VLAN tag of media and send it to
MGW via the VPN tunnel.
If the traffic is a PS signal, MBSC will attach the VLAN tag of PS signal and send it to SGSN in core
network via VPN tunnel. If the traffic is a PS media, MBSC will attach the VLAN tag of media and
send it to GGSN via the VPN tunnel.
For easy maintenance, and better scalability, OSPF is used between CE and PE to distribute MBSC
routes on IP-CORE, and Fast Convergence (FC) is adopted to avoid service interrupt in case of Node or
link failure.
MBSC will work on acif-standby mode and VRRP is adopted between CE and MBSC to perform high
redundancy.
xxvi
MBSC-CASA-GARE-01
9x1GE
9x1GE
MPLS
NE40E-MASTER
NE40E-SLAVE
PE-CASA-GARE-01
PE-CASA-AN-03
GGSN
SGSN
PE HAY NAHDA
PE RABAT CENTER
MSC MGW
10GE
10GE
BSC
OSPF
10GE
10G
E
10GE
G5/1/0
G2/0/0
10GE G5/0/0
G2/0/0
G1/
1/0
G1/
1/0
VR
RP
Iu_b+Abis+2G_O&M
A+Iu_Cs Signal
A+Iu_Cs Media
Iu_r
Iu_Ps Signal
Iu_Ps Media
GbM2000
O&M
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