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SOMMAIRE
DEDICACES ............................................................................................................. 2
REMERCIEMENTS .................................................................................................. 3
SIGLES ET ABREVIATIONS ................................................................................... 4
LISTE DES FIGURES ............................................................................................... 5
AVANT PROPOS ...................................................................................................... 6
INTRODUCTION GENERALE ................................................................................. 7
PREMIERE PARTIE : PRESENTATION DE LA STRUCTURE D’ACCUEIL ET GENERALITE .......................... 8
SUR LE GSM ......................................................................................................................................... 8
Chapitre I : PRESENTATION DE LA STRUCTURE D’ACCUEIL ............................................................. 9
LES SERVICES ....................................................................................................................................... 9
ORGANISATION GENERALE DE L’ENTREPRISE .................................................................................. 11
Chapitre II : GENERALITE SUR LE GSM .......................................................................................... 14
PRESENTATION DU GSM ................................................................................................................... 14
CARACTERISTIQUES DU RESEAU GSM .............................................................................................. 15
DEUXIEME PARTIE : COMPOSITION, REALISATION ET GESTION D’UN SITE GSM ............................. 26
Chapitre I : COMPOSITION D’UN SITE GSM .................................................................................. 28
COMPOSITON D’UN SITE .................................................................................................................. 28
EXEMPLE DE COMPOSITION D’UN SITE GSM .................................................................................... 48
Chapitre II : REALISATION ET GESTION D’UN SITE GSM ................................................................ 54
ETUDE PRELIMINAIRE ....................................................................................................................... 54
REALISATION D’UN SITE GSM ........................................................................................................... 56
MISE EN SERVICE, MAINTENANCE ET SUPERVISION DU SITE GSM .................................................. 63
TROISIEME PARTIE : DIFFICULTES RENCONTREES, CRITIQUES ET SUGGESTIONS ............................ 67
Chapitre I : DIFFICULTES RENCONTREES ....................................................................................... 68
Chapitre II : CRITIQUES ET SUGGESTIONS ..................................................................................... 69
CONCLUSION GENERALE ................................................................................. 72
ANNEXES .............................................................................................................. 73
Liste des annexes ............................................................................................... 73
BIBLIOGRAPHIE ET WEBOGRAPHIE .............................................................. 81
TABLE DES MATIERES ....................................................................................... 82
2
DEDICACES
Je dédie ce document de fin de cycle à la puissance divine et à tous ceux qui me sont
chers, particulièrement :
Ma mère et mon père qui m’ont toujours soutenu et épaulé ;
Mes frères, sœurs et beaux frères qui m’ont toujours encouragé ;
Mes cousins et cousines, amis, camarades de classe et connaissances pour leur
sympathie.
Qu’ils trouvent dans ce rapport le fruit du labeur de leurs efforts!
3
REMERCIEMENTS
Je rends grâce à DIEU pour l’intelligence et la sagesse qu’il m’a inspiré tout au long
de ma formation.
C’est du fond du cœur que j’adresse mes sincères remerciements à toutes les
personnes qui ont participé d’une manière ou d’une autre à l’élaboration de ce document,
notamment pour les éclaircissements, conseils et corrections dont elles m’ont fait part.
Merci à ma famille pour le soutien spirituel et matériel, et à l’ensemble du personnel
de TELECEL Faso, particulièrement à monsieur Sylvain GOUNGOUNGA mon maitre de
stage, pour sa disponibilité et tous les efforts consentis pour que la phase pratique de mon
stage se déroule dans les meilleures conditions.
Je ne pourrais achever mes remerciements sans exprimer toute ma gratitude et mon
estime à mon professeur de suivi monsieur Sawadogo Moumouni, professeur à HETEC-BF,
le directeur de HETEC monsieur Ougué Bawounékoudjè ainsi qu’à monsieur Karim
OUEDRAOGO, chef du service Exploitation et Maintenance de TELMOB.
‘’Car tout ce que vous faites de bien, est comme une semence que vous enterrez dans
la terre fertile, et bientôt vous verrez la splendeur et la beauté des fruits.’’
4
SIGLES ET ABREVIATIONS
Sigles et Abbréviations Désignations
AuC Authentification Center
ARCE Autorité de Régulation des communications Electroniques
BSC Base Station Controller
BSS Base Station sub-System
BTS Base Transceiver Station
CA Cell Allocation
DCS Digital Cellular System
EDGE Enhanced Data for GSM Evolution
EIR Equipment Identity Register
FDMA Frequency Division Multiple Access
G-MSC Gateway MSC
GPRS General Packet Radio Service
GSM Global System for Mobile Communication
HLR Home Location Register
IMEI International Mobile station Equipment Identity
IMSI International Mobile Subscriber Identity
IT/TS Intervalle de Temps/Time Slot
UIT Union Internationale des Télécommunications
MA Mobile Allocation
MCC Mobile Country Code
MNC Mobile Network Code
MS Mobile Station
MSC Mobile Switching Center
MSISDN Mobile Subscriber ISDN
NSS Network Sub-System
PDCH Packet Data Channel
PIN Personnal Identification Number
PLMN Public Land for Mobile Network
PUK PIN Unblocking Key
RACH Random Access Channel
RTC Réseau Téléphonique Commuté
SIM Subscriber Identity Module
SMS Short Message Service
TDMA Time Division Multiple Access
TRAU/TCU Transcoder Unit
UMTS Universal Mobile Telecommunications System
VLR Visitor Location Register
5
LISTE DES FIGURES
Figure 1 : Liaison entre mobile et station de base
Figure 2 : Architecture d’un réseau GSM
Figure 3 : Schéma synoptique d’une BTS
Figure 4 : Schéma d’un TRX
Figure 5 : Schéma d’un coupleur
Figure 6 : Schéma d’un duplexeur
Figure 7 : Schéma d’un diplexeur et d’un triplexeur
Figure 8 : Schéma d’une BTS appelé RBS (radio base station) par ERICSSON
Figure 9 : Diagramme de rayonnement d’une antenne-brin
Figure 10 : Diagramme de rayonnement d’une antenne-panneau
Figure 11 : Représentation des azimuts
Figure 12 : Numérotation des secteurs
Figure 13 : Emplacement des antennes sur le pylône
Figure 14 : Schéma des connexions du site
Figure 15 : Schéma des connexions des BTS 900 Mhz
Figure 16 : Schéma des connexions des BTS 1800 Mhz
Figure 17 : Test des appels par le service optimisation
Figure 18 : Test du handover par le service optimisation
6
AVANT PROPOS
Créée en 2004, HETEC – Ouaga (Hautes Etudes Technologiques et commerciales)
est une école supérieure de formation en technologie et de commerce.
Elle fait partie du groupe HETEC dont le siège est à Abidjan en Côte d’Ivoire. Elle a
pour objectif et mission l’organisation d’un système de formation efficient, complémentaire
du service public et son ambition principale est de former les jeunes cadres compétitifs sur le
marché de l’emploi.
HETEC-Ouaga est dirigé par M. OUGUE Bawounèkoudjè, directeur général. Son rôle
consiste à superviser toutes les activités de l’école. Il met tout en œuvre pour positionner
l’école dans le paysage éducationnel Burkinabé, gère le personnel administratif, le corps
professoral. Il est aidé dans ses taches par Madame ANIKE Rafiatu qui assure la gestion de la
scolarité, la comptabilité et tout ce qui concerne le secrétariat.
HETEC-Ouaga est dotée de deux instituts qui sont :
- l’Institut Supérieur de Technologie (ISTECH) : un institut supérieur qui s’occupe
des filières Technologiques et Industrielles qui sont : l’Informatique Industrielle et
Maintenance, l’Electronique, la Télécommunication, la Maintenance des Systèmes de
Production et des Systèmes Réseaux et Télécommunications. Aussi faudra-t-il ajouter
la Nouvelle Technologie de l’Information (NTIC).
- l’Institut Supérieur des Métiers du Tertiaire (ISMT) lui s’occupe des filières
Tertiaires qui sont : la Finance Comptabilité, le Transport Logistique, le Secrétariat
Bureautique, la Gestion Commerciale, la Communication d’Entreprise.
.
7
INTRODUCTION GENERALE
Communiquer avec son semblable a toujours été un besoin essentiel pour l’homme
quelle que soit la distance les séparant. Durant des siècles, il a su se contenter de moyens de
télécommunications peu efficaces et trop tributaires du temps comme les écrits, le télégraphe,
l’utilisation du tam-tam, de la fumée, des colombes, etc. Avec l’invention du téléphone en
1882 par Graham Bell, la communication se faisait désormais en temps réel, mais ces
systèmes demeuraient totalement analogiques. Avec l’apparition du transistor (dans les
années 50) vient une nouvelle ère, celle du numérique. Ainsi, plus d’un siècle après
l’invention du téléphone, le premier téléphone mobile numérique fait son apparition (dans les
années 90) c’est le GSM. Il connaît un grand succès et permet de communiquer partout où se
trouve un réseau GSM en étant mobile. Avec la croissance démographique sans cesse
grandissante, le réseau GSM se voit vite saturé. C’est dans ce sens que les opérateurs de
téléphonie mobile doivent implanter un nombre très important de sites GSM pour couvrir le
territoire afin que leurs abonnés puissent communiquer.
Le but de ce document est d’expliquer d’une manière simple et compréhensible par
tout le monde, le domaine des sites GSM. De nombreux schémas, photos, illustrations et
explications simples vous sont proposés et vous apprendront les différentes étapes de la
création des relais GSM, leur constitution précise pour les plus courants, avec un exemple
concret du site de LINOGIN dont la composition est largement détaillée.
8
PREMIERE PARTIE : PRESENTATION DE LA
STRUCTURE D’ACCUEIL ET GENERALITE
SUR LE GSM
9
Chapitre I : PRESENTATION DE LA STRUCTURE D’ACCUEIL
TELECEL Faso est une société anonyme créée en novembre 2000, et filiale du groupe
ATLANTIQUE dont le siège social est situé sur l’avenue de la Nation au boite postale 08 BP
11059 Ouagadougou 08. Son activité principale est la téléphonie mobile, exercée avec un
capital de 5 350 000 000 FCFA. Cette société de cent quatre vingt et une (181) personnes est
dirigée par Monsieur OUEDRAOGO Dimitri.
TELECEL Faso, par son champ d’investissement large et ambitieux, continue son
étendue sur le territoire burkinabé, pour satisfaire le maximum de ses clients. Ainsi des
investissements technologiques sont en cours pour le maintien et l’amélioration de la qualité
du réseau.
TELECEL Faso a comme préoccupations majeures d’améliorer les conditions de vie
de ses clients, de se rapprocher plus d’eux afin de mieux les satisfaire et de leur offrir des
produits de qualité à des prix abordables, d’où le slogan « offrir plus… » qui traduit le
véritable souci de TELECEL Faso.
LES SERVICES
L’entreprise TELECEL Faso toujours dans le but de satisfaire ses clients et d’améliorer
leurs conditions de vie offre plusieurs services dont un certain nombre est gratuit. Avec les
projets en cours, la société compte améliorer ses services et en rajouter.
10
Tableau 1 : Les services de TELECEL Faso
Services gratuits Services Payants
Appel en attente
Appel en conférence
Messagerie vocale (123)
Identification de l’appelant
Double appel
Renvoi d’appel
Service clientèle (888)
Service après vente.
Bonus réception d’appel
Frais d’abonnement
Frais redevance mensuelle
Frais de connexion
Roaming
Frais de rétablissement
Changement de numéro
Remplacement carte SIM
Envoi de message court
Le Broadcasting Ce service permet à une
société d'envoyer des messages ciblés
aux abonnés
Le Voting Ce service permet aux abonnés
de voter par SMS lors d'un évènement
donné (Match de foot, Concours de
miss...)
Anonymat
Navigation Internet
Source : Direction Commerciale de TELECEL Faso
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ORGANISATION GENERALE DE L’ENTREPRISE
La Direction Générale de TELECEL Faso est organisée autour de quatre directions
centrales : la Direction Financière, la Direction Commerciale, La Direction des Ressources
Humaines et de l’Administration et la Direction Technique.
Nous avons effectué notre stage au sein de la Direction Technique (DT). Cette
Direction compte à son sein trois divisions que sont :
- La Division Opérations et Maintenance ;
- La Division Ingénierie Réseaux et Projets ;
- La Division Informatique.
Division Opérations et Maintenance
Cette division est composée du :
Service IN-VAS (service à valeur ajoutée)
Le service IN-VAS a pour fonction principale :
- la configuration et la gestion des services à valeur ajoutée (Sonnerie, logos,
802…) ;
- la gestion de la plate-forme (création des numéros, gestion des cartes de
recharges…) ;
- la maintenance du SMSC (SMS Center)
Service NSS (Network Sub-System : sous système réseau)
Ce service est chargé :
- de la gestion de la sécurité pour l’ensemble des plates-formes NSS ;
- de l’administration et de l’exploitation des différentes plates-formes NSS à
travers les créations, activations, suppressions des services sur les cartes SIM ;
- d’assurer l’interconnexion des plates-formes aux autres systèmes (VAS, BSS,
Billing, Call Center…), ainsi qu’aux réseaux des autres opérateurs ;
- de la maintenance préventive et curative des différentes plates-formes NSS ;
- de la planification et suivi de l’exécution des extensions hardware et software
et des upgrades de palier logiciels ;
12
- de la supervision et de l’exécution des activités techniques de roaming (Test
IREG).
Service BSS (Base Station Sub-System : sous système radio)
Le service BSS s’occupe du suivi quotidien du fonctionnement du réseau par la :
- gestion des fautes ;
- gestion de la performance (qualité) ;
- gestion de la configuration (création d’un site, ajout ou suppression d’une
cellule…);
- supervision du réseau.
Service Production et Analyse des statistiques
Ce service est chargé de la production des statistiques et de leur analyse. Les
statistiques concernent le trafic de chaque faisceau, le nombre d’abonnés par faisceau, etc.
Ces statistiques permettent d’analyser le taux d’occupation de chaque faisceau et de toutes les
cellules du réseau.
Ce service utilise un outil appelé Business Objet qui permet de traiter toutes les
données recueillies, puis les sortir au format voulu. Nous pouvons alors obtenir des tableaux,
des diagrammes et des compteurs qui permettent de faire un bilan clair des performances du
réseau. Ces statistiques sont transmises aux différents services de la DT et permettent de
noter les failles et insuffisances de certaines cellules et zones. Cela permet aux services
concernés par ces failles de prendre les mesures nécessaires en vue de les résoudre. Ce
service est d’une grande importance et vient en aide à tous les autres services.
Division Ingénierie Réseaux et Projets
Elle est composée du :
Service Ingénierie et Optimisation.
Ce service se charge de l’ingénierie, du dimensionnement et de la planification
correcte des futurs sites du réseau, cela afin d’optimiser les ressources de l’infrastructure aux
exigences spécifiques du trafic. On pourra ainsi réduire au maximum l’encombrement
(Congestion) et le manque de ressources. Aussi, il s’occupe du suivi des performances des
13
ressources mis en œuvre afin de les adapter à la demande du trafic, ce qui combine deux
approches : les mesures OMC ou Statistiques et les mesures Drive Test.
Service Projets / Roll Out
Le suivi et la mise en œuvre des projets d’extension tant sur le plan radio que sur le
plan Core du système relève de ce service. Il s’occupe de la coordination et du suivi de
toutes les taches liées à tout nouveau projet. De la mise en place des cahiers de charge à
respecter en passant par l’attribution de marché, le suivi de l’exécution et la réception selon
un planning préétabli. Ce service s’assure du bon déroulement des activités selon le cahier de
charges et le planning préétabli.
Division Informatique
Cette division a un seul service à savoir le service MIS (Management Information
System) ou billing. Ce service s’occupe principalement de la gestion des modules de
facturation, des données de communication téléphonique, des modules de gestion des
abonnés. Il assure aussi l’administration du réseau informatique, du développement
d’application informatique pour la gestion de la clientèle, de la gestion des logiciels de
comptabilité et de la paye.
14
Chapitre II : GENERALITE SUR LE GSM
PRESENTATION DU GSM
L’histoire de la téléphonie mobile a débuté réellement en 1982. En effet, à cette date,
le groupe spécial mobile, appelé GSM est crée par la Conférence Européenne des
administrations des Postes et Télécommunications (CEPT) afin d’élaborer les normes de
communications mobiles pour résoudre le problème de disponibilité des bandes de
fréquences avec la téléphonie analogique en Europe.
1. DEFINITION
Le GSM (Global System for Mobile communication) est un réseau radio mobile qui
permet la communication mobile basée sur la commutation de circuit. Il représente le
premier système standardisé qui utilise une technique de transmission numérique pour le
canal radio.
Le GSM a pour premier rôle de permettre des communications entre abonnés mobiles
et abonnés du réseau téléphonique commuté (RTC- réseau fixe) et se caractérise par un
accès très spécifique qui est la liaison radio.
2. OBJECTIFS
Le groupe spécial mobile s’était défini certains objectifs pour le GSM qui sont entre
autres :
- offrir un grand nombre de services de télécommunications compatibles avec ceux des
réseaux fixes ;
- offrir des services spécifiques dus à la mobilité des usagers ;
- assurer la compatibilité d’accès à n’importe quel utilisateur dans n’importe quel pays
exploitant le système GSM ;
- assurer la localisation automatique des mobiles sous la couverture globale de
l’ensemble des réseaux ;
- permettre une grande variété de terminaux mobiles ;
- obtenir une bonne efficacité spectrale ;
- obtenir des coûts permettant d’assurer le succès du service.
15
CARACTERISTIQUES DU RESEAU GSM
3. BANDES DE FREQUENCES
Dans le système GSM/DCS, deux bandes de fréquences sont utilisées, l’une autour
des 900 MHz et l’autre autour de 1,8 GHz. Chaque bande est divisée en deux sous-bandes,
servant l’une pour le transfert d’informations entre le mobile et la station de base (voie
montante ou Up-Link), et l’autre pour la liaison entre la station de base et le mobile (voie
descendante ou Down-Link).
3.1. GSM 900
La bande GSM 900 a une largeur de bande utilisable de 2x25 MHz et est subdivisée
comme suit :
- Up-Link : de 890 à 915 MHz du mobile vers la station de base ;
- Down-Link : de 935 à 960 MHz de la station de base vers le mobile.
Ainsi on dispose de 124 canaux espacés de 200 kHz et d’une marge de fréquence de 45 MHz
entre la voie montante et la voie descendante appelée écart duplex.
3.2. DCS 1800
La bande DCS 1800 a une largeur de bande utilisable de 2x75 MHz et est subdivisée
comme suit :
- Up-Link : de 1710 à 1785 MHz du mobile vers la station de base ;
- Down-Link : de 1805 à 1880 MHz de la station de base vers le mobile.
Ainsi on dispose de 374 canaux espacés de 200 kHz et d’une marge de fréquence de 95 MHz
entre la voie montante et la voie descendante appelée écart duplex.
N.B : La bande de garde entre la voie montante et la voie descendante dans les deux
cas est de 20MHz.
16
Figure n°1 : Liaison entre mobile et station de base
17
4. TECHNIQUES DE MULTIPLEXAGE
Le fonctionnement du réseau GSM met en œuvre trois techniques de multiplexage ou
modes d’accès : un multiplexage fréquentiel AMRF (Accès Multiple par Répartition en
Fréquence), un multiplexage temporel AMRT (Accès Multiple par Répartition dans le
Temps) et un multiplexage spatial AMRC (Accès Multiple par Répartition en Cellules).
4.1. AMRF
L’Accès Multiple par Répartition en Fréquence (ou AMRF, en anglais Frequency
Division Multiple Access ou FDMA) est un mode de multiplexage destiné à la téléphonie
mobile. Il s'agit de répartir la bande de fréquence disponible en canaux fréquentiels. De cette
manière, chaque utilisateur se voit attribuer une bande de fréquence distincte.
Remarque : l’ARCE (Autorité de la Régulation des Communications Electroniques)
du Burkina Faso a réparti les canaux fréquentiels pour les différents opérateurs en GSM 900
comme suit :
- TELMOB : 890,2 MHz – 898,2 MHz
- Zain-CELTEL : 898,4 MHz – 906,6 MHz
- TELECEL : 906,8 MHz – 958,8 MHz
Chaque opérateur dispose donc de 41 porteuses pour assurer la communication de ses
clients.
Il faut noter que chaque opérateur téléphonique doit verser environ 500f CFA par an à
l’ARCE sur chaque numéro qu’il a la possibilité d’attribuer à un client.
4.2. ARMT
L’Accès Multiple par Répartition dans le Temps ou ARMT (en anglais Time
Division Multiple Access ou TDMA) est un mode de multiplexage permettant de transmettre
plusieurs signaux sur un seul canal : il s’agit du multiplexage temporel. Le principe est de
répartir l’usage de chaque canal fréquentiel en canaux temporels appelés Intervalles de
Temps (IT) ou Time Slots (TS). Par ce moyen, une fréquence peut être utilisée par plusieurs
abonnés simultanément.
18
Cette technologie est utilisée dans la norme GSM, où chaque porteuse (canal
physique) supporte huit intervalles de temps (time slot) attribués à huit communications
simultanées.
4.3. AMRC
L’Accès Multiple par Répartition en Cellules ou AMRC (en anglais Space
Division Multiple Access ou SDMA) est un mode de multiplexage permettant d’utiliser
plusieurs fois la même bande de fréquence dans le même réseau GSM. Il s’agit du
multiplexage spatial, dont le principe est de subdiviser le réseau GSM en plusieurs cellules,
chacune d’elle utilisant intégralement la bande de fréquence allouée au GSM. Par ce moyen,
le nombre de communications se voit multiplier par le nombre de cellules, donc le nombre de
stations de base.
5. LES SERVICES
Le GSM offre une multitude de services qui se définissent à travers trois principaux
types que sont les suivants.
5.1. LES TELE SERVICES
- la télécopie : transmission de la voix ou de la parole ;
- SOS (112 ou 18) : numéro des sapeurs pompiers ;
- SMS (Short Message Service) : transmission de texte court ;
- VMS (Vocal Message Service) : transfert de voix c’est-à-dire messagerie vocale ;
- télécopie (FAX G3).
5.2. LES SERVICES SUPPORTS DE TRANSMISSION (BEARER
SERVICES)
On distingue quatre modes de transmission répartis comme suit :
deux modes de transmission suivant la sécurisation
- Mode transparent (sans correction) avec un débit de 14,4 Kb/s ;
- Mode non transparent (correction ARQ) avec un débit de 9,6 Kb/s.
deux modes de transmission suivant la synchronisation des débits
- Mêmes débits dans les deux sens (UL & DL) : débits synchrones ;
- Débits différents dans les deux sens (UL & DL) : débits asynchrones.
19
5.3. LES SERVICES SUPPLEMENTAIRES
La norme de téléphonie mobile GSM offre de nombreux services supplémentaires aux
abonnés parmi lesquels on peut citer entre autres :
- le renvoi d’appel (vers la boite vocale ou un autre numéro) ;
- la mise en attente ;
- la mise en instance ;
- la conférence ;
- le double appel ;
- le filtrage des appels.
6. ARCHITECTURE DU RESEAU GSM
L’architecture du réseau GSM regroupe le terminal du client appelé MS et
l’infrastructure de l’opérateur dans trois groupes fonctionnels qui sont le RSS, le NSS, et
l’OSS.
6.1. LE RSS (RADIO STATION SUB-SYSTEM)
Le sous-système radio gère la transmission radio. Il est constitué de plusieurs entités
dont le mobile, la station de base (BTS, Base Transceiver Station), un contrôleur de station de
base (BSC, Base Station Controller) et du transcodeur (TCU/TRAU).
20
Figure n°2 : Architecture d’un réseau GSM
21
6.2. MOBILE STATION
Le but d'un réseau GSM est d'offrir des services de télécommunication à des abonnés,
quels que soient leurs déplacements à l'intérieur d'une zone de service desservie par un
opérateur ou éventuellement par plusieurs opérateurs ayant passé des accords mutuels. Pour
ce faire, l'abonné mobile utilise une station mobile (MS, Mobile Station) qui est
constituée de deux éléments séparables :
Le combiné téléphonique ou ME : identifié par un numéro unique, l'IMEI
(International Mobile Equipement Identity) qui est l'identité internationale spécifique
à chaque combiné. Il fournit les capacités radio et logicielles nécessaires au
dialogue avec le réseau et demeure indépendant de l'abonné utilisateur.
Une carte SIM (Subscriber Identification Module) qui contient les
caractéristiques de l'abonné et de ses droits. Lorsque la carte n'est pas présente dans le
terminal, le seul service que peut accepter le réseau de la part de l'abonné mobile est
le service d'urgence.
Dans le réseau GSM, le terminal mobile MS (Mobile Station) a trois aspects :
- le téléphone de voiture ;
- le portable d'une puissance de 8 W ;
- le portatif (terminal de poche), d'un poids compris entre 150 et 350 grammes et d'une
puissance d'environ 2W.
6.3. BASE TRANSCEIVER STATION (BTS)
La BTS (Base Transceiver Station) relie les stations mobiles à l'infrastructure fixe du
réseau. Elle assure la gestion du multiplexage temporel, les opérations de chiffrements, la
vérification des services.
La capacité maximale typique d'une BTS est de seize (16) porteuses.
22
6.4. BASE STATION CONTROLLER (BSC)
Le BSC est l'organe intelligent du sous système radio. Le contrôleur de stations de
base gère une ou plusieurs stations et remplit différentes fonctions de communication et
d'exploitation. Pour le trafic abonné venant des BTS, le BSC joue un rôle de concentrateur. II
a un rôle de relais pour les alarmes et les statistiques émanant des BTS vers le centre
d'exploitation et de maintenance. Pour le trafic issu du concentrateur, le BSC joue le rôle
d'aiguilleur vers la station de base destinataire.
6.5. TRANSCODEUR (TCU/TRAU) : TRANSCODER AND ADAPTATION
UNIT
Il s’agit de l’unité de transcodage et d’adaptation de la transmission des données. Il est
installé à la frontière entre le RSS et le NSS. En fait, un canal de communication en RSS
correspond à un débit de transmission de 16 kb/s alors qu’un canal de communication en NSS
correspond à un débit de 64 kb/s. Le transcodeur effectue la conversion des données de 16
kb/s à 64 kb/s pour permettre leur transport sous formes de MIC (Modulation d’Impulsion
Codée).
6.6. LE NSS (NETWORK STATION SUB-SYSTEM)
Le sous-système réseau, appelé Network Switching Center (NSS), joue un rôle
essentiel dans un réseau mobile. Alors que le sous-réseau radio gère l'accès radio, les
éléments du NSS prennent en charge toutes les fonctions de contrôle et d'analyse
d'informations contenues dans des bases de données nécessaires à l'établissement de
connexions utilisant une ou plusieurs des fonctions suivantes : chiffrement, authentification
ou roaming.
Le NSS est constitué de :
- Mobile Switching Center (MSC)
- Gateway Mobile Switching Center (GMSC)
- Home Location Register (HLR)
- Authentication Center (AuC)
- Visitor Location Register (VLR)
23
- Equipment Identity Register (EIR)
6.6.1. Mobile Switching Center (MSC)
Le MSC (Mobile Switching Center) est un commutateur qui réalise les fonctions de
connexion et de signalisation pour les mobiles localisés dans une zone géographique appelée
zone de localisation du MSC. La différence principale entre un MSC et un commutateur d'un
réseau fixe est qu'un MSC doit prendre en compte l'impact de l'allocation des ressources
radio aux mobiles et la mobilité des mobiles.
Le MSC permet de mettre à jour les différentes bases de données (HLR, VLR) qui
donnent toutes les informations concernant les abonnés et leur localisation dans le réseau.
Les MSC d’un opérateur sont reliés entre eux pour la commutation interne des informations.
Des MSC servant de passerelle (Gateway Mobile Station Switching Center, GMSC) sont
placées en périphérie du réseau d’un opérateur de manière à assurer une interopérabilité entre
réseaux d’opérateurs.
6.6.2. Gateway MSC (GMSC)
Si le Réseau Téléphonique Commuté (RTC) doit router un appel vers un abonné
mobile, l'appel est routé vers un MSC. Ce MSC interroge le HLR concerné, puis route l'appel
vers le MSC sous lequel le mobile est localisé (il peut s'agir du même MSC). Un MSC qui
reçoit un appel d'un autre réseau et qui assure le routage de cet appel vers la position de
localisation d'un mobile est appelé Gateway MSC (GMSC).
6.6.3. Home Location Register (HLR)
Le HLR (Home Location Register) contient les informations relatives aux abonnés du
réseau.
Dans un HLR, chaque abonné est décrit par un enregistrement contenant le
détail des options d'abonnement et des services complémentaires accessibles à
l'abonné. A ces informations statiques se rajoutent les informations dynamiques telles que
la dernière localisation connue du mobile et de son état. Le HLR contient par ailleurs la clé
secrète de l'abonné qui permet au service d'authentifier l'abonné. Cette clé est inscrite sous un
format codé que seul l'AuC (Authentification Center) peut décrypter.
24
6.6.4. Authentification Center (AuC)
L’AuC (Authentification Center) est associé à un HLR et sauvegarde une clé
d'identification pour chaque abonné mobile enregistré dans ce HLR. Cette clé est utilisée
pour fabriquer :
- les données nécessaires pour authentifier l’abonné dans le réseau GSM ;
- une clé de chiffrement de la parole (KC) sur le canal radio entre le mobile et la partie fixe
du réseau GSM.
6.6.5. Visitor Location Register (VLR)
L'enregistreur de localisation des visiteurs est une base de données associée à un
commutateur MSC. Le VLR a pour mission d'enregistrer des informations dynamiques
relatives aux abonnés de passage dans le réseau, ainsi l'opérateur peut savoir à tout instant
dans quelle cellule se trouve chacun de ses abonnés. Les données mémorisées par le VLR
sont similaires aux données du HLR mais concernent les abonnés présents dans la zone
concernée.
6.6.6. Equipment Identity Register (EIR)
Un EIR sauvegarde toutes les identités des équipements mobiles utilisés dans un
réseau GSM. Cette fonctionnalité peut être intégrée dans le HLR. Chaque poste mobile est
enregistré dans l'EIR dans une liste :
- "blanche" : poste utilisable sans restriction ;
- "grise" : poste sous surveillance (traçage d'appels) ;
- "noire" : poste volé ou dont les caractéristiques techniques sont incompatibles, avec la
qualité requise dans un réseau GSM (localisation non autorisée).
6.7. L’OSS (Operating Sub-System)
L’OSS est le sous-système de fonctionnement du réseau. Cette partie du réseau
regroupe trois activités principales de gestion : la gestion administrative, la gestion
commerciale et la gestion technique.
Le réseau de maintenance technique (OMC, Operating et Maintenance Center c’est-à-
dire centre d’exploitation et de maintenance) s'intéresse au fonctionnement des éléments du
réseau. Il se subdivise en deux parties à savoir :
- l’OMC-R (Radio): le centre d’exploitation et de maintenance de la partie Radio ;
25
- l’OMC-S (Switch): le centre d’exploitation et de maintenance de la partie
Commutation.
L’OMC gère les alarmes, les pannes, la sécurité, . . . Ce réseau s'appuie sur un réseau
de transfert de données, totalement dissocié du réseau de communication GSM.
7. LES INTERFACES
Tableau 2 : Les différentes interfaces du réseau GSM
Source : tiré de : E. TONYE ; L. EWOUSSOUA ; Planification et ingénierie des réseaux de
télécoms ; séquence 2 ; Université de Yaoundé I
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DEUXIEME PARTIE : COMPOSITION,
REALISATION ET GESTION D’UN SITE GSM
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Un site GSM est une station radio mise en œuvre par un opérateur de téléphonie
mobile pour acheminer les communications de ses clients. Les sites GSM constituent des
émetteur-récepteurs, aussi appelés stations radio, BTS ou stations de base qui servent
d’intermédiaire entre le téléphone mobile et les équipements de l’opérateur, notamment le
sous-système réseau (NSS) qui regroupe l’ensemble des éléments de gestion des mobiles et
d’acheminement des communications.
Un site GSM peut être de deux natures :
un site radio : ce type de site gère directement la communication des abonnés
en leur allouant des ressources radio. Il comporte des antennes FH et des
antennes radio ;
un site relais : ce type de site ne fait que transporter les communications et la
signalisation. Ils permettent de faire des bonds afin d’acheminer l’information
vers les sites radio des différentes zones à couvrir. Il ne comporte que des
antennes FH.
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Chapitre I : COMPOSITION D’UN SITE GSM
COMPOSITON D’UN SITE
1. DESCRIPTION D’UNE STATION RADIO
D’une manière générale, tout site GSM est composé :
D’un pylône (dont le type peut varier) supportant des antennes (antennes panneaux ou
brins, antennes tambours (FH), antennes paraboliques).
Il est à noter que la plupart des pylônes sont peints en rouge-blanc.
D’un abri pour les équipements vis-à-vis des facteurs néfastes comme la pluie, le vent,
le soleil, etc. Cet abri est appelé Shelter.
2. COMPOSITION D’UNE STATION RADIO
D’une manière générale, un relais GSM est constitué de plusieurs équipements qui
peuvent être regroupés en quatre groupes principaux à savoir les équipements radio, les
équipements de transmission, les équipements d’énergie et les équipements d’environnement.
2.1. LES EQUIPEMENTS RADIO GSM
Les équipements radio sont constitués des BTS. Sur un site, il peut y avoir une ou
plusieurs BTS, chacune gérant trois secteurs. Sur certains sites par exemple, on utilise une
BTS 900 et une BTS 1800 tandis que sur d’autres on utilise une BTS par secteur soit trois
BTS pour les trois secteurs et chacune gérant un seul secteur. Tout ceci dépend des moyens
de l’opérateur et de la fluidité de la communication.
La BTS
La BTS est le premier élément électronique actif du réseau GSM vu par le mobile.
C’est l’élément intermédiaire entre le BSC qui reçoit des informations, donne des ordres et le
mobile qui les exécute.
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Figure n°3 : Schéma synoptique d’une BTS
Ce schéma synoptique est très simplifié, afin de présenter de manière très claire les
éléments essentiels d’une BTS.
Une BTS est composée d’une baie (grande armoire métallique) modulaire avec des
emplacements disponibles pour enficher des cartes électroniques.
La baie
La baie est une grande armoire métallique, parfaitement blindée électriquement,
hermétique, climatisée pour conserver une température de fonctionnement constante. Une
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baie est modulaire, elle contient des emplacements pour des cartes électroniques qui sont
ajoutées suivant les besoins du site.
L’alimentation
L’alimentation de la baie se fait avec la tension du réseau SONABEL 230V alternatif.
Ensuite, le transformateur abaisse cette tension qui est ensuite convertit par les redresseurs
en une tension continue pour l’alimentation de tous les éléments de la BTS, qui peut
consommer jusqu’à une trentaine d’ampères en fonctionnement à plein régime. Des batteries
sont associées à cette alimentation, pour permettre un fonctionnement de plusieurs heures en
cas de coupure de courant.
L’unité de commande
L’unité de commande est la partie essentielle de la BTS, elle gère tout son
fonctionnement.
Elle génère les fréquences de référence, crée les différentes porteuses, assure la
modulation et la démodulation des signaux, commande les amplificateurs de puissance,
fournit les signaux aux TRX, et ceci sur tous les secteurs.
La carte de communication
La carte de communication est l’intermédiaire entre l’unité de commande de la BTS et
le BSC. Cette carte gère la liaison Abis entre la BTS et le BSC.
Interface d’émission-réception
Chaque secteur a sa propre interface d’émission-réception, cette interface gère le
signal radio, elle est composée de TRX (ou DRX et PA) et d’éléments de couplage, qui
permettent d’associer ou de dissocier des signaux en provenance ou à destination des
antennes.
TRX
Le TRX gère un canal de communication, soit 8 Time Slots. Ces TRX comprennent
deux grandes parties : la gestion du signal radio basse puissance (appelée DRX chez Nortel
Networks) et les amplificateurs de puissance réglables, (appelés PA pour Power Amplifier)
qui permettent de régler la puissance envoyée à l’antenne.
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Ces TRX sont les éléments qui définissent la capacité en nombre de communications
d’un site puisque chacun d’entre eux peut gérer huit (8) Time Slots, soit huit (8)
communications (signalisation mise à part). Il est à noter qu’au moins un Time Slot par TRX
est attribué à la signalisation, et ne peut donc pas assurer de communication.
Figure n°4 : Schéma d’un TRX
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Éléments de couplage
Ces éléments sont absolument nécessaires, puisqu’ils permettent d’associer ou de
dissocier plusieurs signaux traversant une antenne. Il existe trois types, qui peuvent être
associés dans un seul bloc :
Coupleur (coupler, en anglais)
Un coupleur permet de mélanger ou diviser des signaux. On rencontre principalement
deux utilisations possibles :
- diviser un signal en sortie de la BTS pour émettre vers deux antennes (répartir la
puissance) ;
- mélanger les signaux de plusieurs TRX dans un même câble coaxial pour émettre
via une seule antenne.
Figure n°5 : Schéma d’un coupleur
A noter : Les coupleurs doubles divisent la puissance par deux (2) dans chaque
sortie, ils font donc perdre trois (3) dB. Les coupleurs quadruples divisent la puissance
par quatre (4) dans chaque sortie et font perdre six (6) dB. Ces pertes n’existent que
lorsque le signal circule dans le sens où il est « divisé» ; il n’y a pas de perte quand les
signaux sont « mélangés ».
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Duplexeur (duplexer, en anglais)
Un duplexeur permet de coupler le signal d’émission et de réception du signal radio
sur le même câble coaxial en direction de l’antenne. Le TRX émet vers l’antenne via le signal
Tx et reçoit depuis l’antenne avec le signal Rx.
Figure n°6 : Schéma d’un duplexeur
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Diplexeur, triplexeur (diplexer et triplexer, en anglais)
Un diplexeur mélange deux bandes de fréquences, par exemple 900 et 1800 MHz,
1800 et 1900-2200 MHz ou 900 et 1900-2200 MHz.
Un triplexeur peut en mélanger trois, par exemple 900, 1800 et 1900-2200 MHz.
Le diplexage réalisé permet de mélanger les signaux de bandes de fréquences
différentes.
Figure n°7: Schéma d’un diplexeur et d’un triplexeur
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Figure n°8: Schéma d’une BTS appelée RBS (Radio Base Station) par Ericsson
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2.2. LES EQUIPEMENTS DE TRANSMISSION
Les antennes sont les composantes les plus visibles du réseau GSM. On les voit un
peu partout, souvent sur des hauts pylônes, sur des toits d’immeubles, contre des murs, à
l’intérieur des bâtiments ; il arrive assez souvent qu’elles soient invisibles puisque
camouflées, pour des raisons esthétiques, à proximité de bâtiment classés « monuments
historiques ».
Les équipements de transmission regroupent les antennes et les câbles. On distingue
les antennes de faisceau hertzien (tambours) et les antennes panneaux ou brins. Quant aux
câbles, nous avons les jumpers, les feeders et les câbles de connexion entre les équipements
de la BTS.
2.2.1. Les antennes
2.2.1.1. Les caractéristiques
Fréquences d’utilisation
La caractéristique la plus importante d’une antenne, aussi appelée aérien, est la bande de
fréquences supportée ; c'est-à-dire les fréquences que l’antenne pourra émettre et recevoir.
Sur les sites GSM, on trouve des antennes qui émettent seulement en 900 MHz, seulement en
1800 MHz ou des antennes bi-bandes 900 et 1800 MHz. On trouve déjà, et leur nombre ne
fera qu’augmenter, des antennes bi-modes (GSM & UMTS) et bi-bandes (1800 & 1900-2200
MHz) ou tri-bandes (900, 1800 & 1900-2200 MHz), qui sont des antennes qui servent à la
fois pour le GSM en 900 et/ou 1800 MHz, mais aussi pour l’UMTS en 1900-2200 MHz.
Directivité
La deuxième caractéristique importante est la directivité sur le plan horizontal, c'est-à-
dire la ou les direction(s) dans laquelle l’antenne va émettre. En GSM, il existe deux grands
types de directivités pour les antennes :
Omnidirectionnelle
Elles sont assez peu répandues. Lors de l’utilisation pour des macro-cellules, elles
ressemblent à des brins d’environ 2 m de haut et 5 cm de diamètre, alors que pour les
microcellules, ce sont des brins de 40 cm de haut et 2 à 3 cm de diamètre. Ces antennes-brins
sont omnidirectionnelles, elles émettent de manière égale dans toutes les directions. Pour les
macro-cellules, les sites comportent souvent deux à trois antennes omnidirectionnelles.
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Figure n°9: Diagramme de rayonnement d’une antenne-brin
Comme on peut le voir sur ces diagrammes, l’antenne émet dans toutes les directions
sur le plan horizontal, et dans deux directions principales sur le plan vertical.
Directionnelle
Elles représentent la quasi-totalité des antennes utilisées. Lors de l’utilisation pour la
couverture de macro cellules, elles ressemblent à des panneaux de couleur beige ou blanche
d’environ 2 m de haut, 20 cm de large et 10 cm d’épaisseur, alors que pour les micro cellules,
ce sont de petits panneaux de vingt (20) cm de haut, dix (10) cm de large et quelques
centimètres d’épaisseur.
Ces antennes-panneaux sont directionnelles, elles émettent seulement dans la
direction dans laquelle elles sont orientées, ce qui permet de limiter le champ de propagation
d’une fréquence pour pouvoir ainsi la réutiliser à une distance proche sans risque de
brouillage. Les stations radio sont souvent composés de trois antennes-panneaux orientées à
environ 120° l’une de l’autre, de manière à couvrir sur 360°.
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Figure n°10: Diagramme de rayonnement d’une antenne-panneau
On peut constater sur le plan horizontal que l’antenne-panneau émet à forte puissance
vers l’avant, et avec une puissance faible derrière elle. On remarque sur le plan vertical, que
l’antenne émet avec une puissance faible au dessus et en dessous, mais avec une puissance
beaucoup plus importante devant elle.
Pour bien comprendre les diagrammes de rayonnement :
Sur le plan horizontal : Il faut considérer l’antenne situé au centre, vue de dessus
et dirigé vers la droite. On peut ainsi voir dans quelle direction (avant ou arrière),
l’antenne envoie le plus de puissance.
Sur le plan vertical : il faut considérer l’antenne située au centre, vue de profil
(gauche) et dirigée vers la droite. On peut donc voir dans quelle direction (au
dessus ou en dessous) l’antenne émet avec le plus de puissance.
On se rend compte que les antennes-panneaux émettent avec une puissance beaucoup
plus importante devant elles qu’au dessus et en dessous. Par conséquent, pour subir un
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rayonnement moindre dans son appartement, il vaut mieux avoir une antenne GSM sur son
toit, que sur celui du voisin d’en face.
Portée
Une autre caractéristique est la portée des antennes. Elle dépend pour beaucoup de la
PIRE (Puissance Isotrope Rayonnée Équivalente) de l’antenne, mais aussi de son
orientation.
En général, une antenne assure la couverture d’une zone appelée secteur ou cellule. Il
existe deux grands types de cellules :
- le premier étant la micro (petite) ou pico (très petite) cellule qui couvre une zone
de taille réduite, par exemple une rue très fréquentée, une galerie marchande, un
centre commercial au moyen d’antennes de petite taille, souvent
omnidirectionnelles ;
- le deuxième type est celui des macro-cellules qui couvrent des zones de grande
superficie (plusieurs dizaines de kilomètres carrés), que l’on trouve près des
autoroutes, et dans les zones périurbaines ou rurales ; dans ce cas, les antennes
utilisées sont souvent de type directionnel.
Gain - Puissance
Chaque antenne possède un gain qui lui est propre. Le gain est l’amplification que
l’antenne effectue sur le signal d’entrée. Ce gain s’exprime en dB ou dBi, et est d’environs
deux (2) à onze (11) dBi pour les antennes omnidirectionnelles et jusqu’à dix-huit (18) dBi
pour les antennes directionnelles.
La puissance émise par l’antenne est appelée PIRE (Puissance Isotrope Rayonnée
Équivalente) ou PAR (Puissance Apparente Rayonnée,
PAR = PIRE – 2,15 dB).
Cette puissance est fournie par la BTS et ses amplificateurs de puissance, commandés
depuis le BSC. La PIRE est de quelques watts pour des antennes couvrant des microcellules,
et d’une vingtaine à une cinquantaine de watts pour des macro-cellules.
La PIRE est exprimée en dBm, ce qui est plus pratique pour le calcul des pertes des
coupleurs, câbles coaxiaux et gain des antennes.
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Azimut
Chaque antenne est orientée dans une direction déterminée par des simulations, de
manière à couvrir exactement la zone définie. La direction principale de propagation de
l’antenne, c'est-à-dire la direction dans laquelle l’antenne émet à sa puissance la plus
importante est dirigée dans l’azimut établi. L’azimut est un angle qui se compte en degrés,
positivement dans le sens horaire, en partant du nord (0°). De cette façon, l’azimut 90°
correspond à l’est, l’azimut 180° au sud, etc.
Figure n°11: Représentation des azimuts
Tilt
Tout comme l’azimut, le tilt (ou down-tilt) est laissé à la discrétion des installateurs
d’antennes qui les orientent selon les recommandations de l’opérateur.
Le tilt est l’angle d'inclinaison (en degrés) de l'azimut du lobe principal de l'antenne
dans le plan vertical. Le diagramme de rayonnement d'une antenne avec un tilt positif sera
dirigé vers le haut, alors qu’un tilt négatif fera pointer l’antenne vers le bas.
Il existe deux types de tilt :
- mécanique : il suffit de relever légèrement l’antenne sur son support, pour qu’elle soit
dirigée dans la direction souhaitée ;
41
- électrique : réglage d’environ 2 à 10°, en tournant une partie mécanique à l’arrière de
l’antenne qui joue sur le déphasage des signaux dans les différents dipôles constituant
l’antenne.
2.2.1.2. Les procédés
Diversité spatiale
La liaison Um dans le sens montant (mobile vers BTS) est plus difficile à assurer que
la liaison descendante (BTS vers mobile), puisque la puissance des terminaux est limitée à 2
watts en 900 Mhz et 1 watt en 1800 MHz, on utilise donc deux antennes au lieu d’une pour
favoriser la réception du signal.
À cause des diverses réflexions du signal émis par le mobile (contre des immeubles,
des falaises…), deux ondes peuvent arriver en un point donné en s'annulant ou s’atténuant
fortement (à cause de leur déphasage), c’est ce que l’on appelle l’évanouissement (fading) de
Rayleigh, mais quelques mètres (et longueurs d’ondes) plus loin, ces ondes ne seront plus
atténuées, d'où l’intérêt de placer des antennes espacées d’environ 3 à 6 m l’une au dessus de
l’autre ou l’une à côté de l’autre.
On place donc deux antennes, au lieu d’une, pour augmenter les chances de recevoir
un signal correct, on augmente ainsi le signal reçu jusqu’à 5 dB.
Diversité de polarisation
La diversité de polarisation est la technique d’utilisation de plusieurs plans de
polarisations, pour favoriser la réception du signal.
La polarisation d'une onde électromagnétique est décrite par l'orientation de son
champ électrique. Si celui-ci est parallèle à la surface de la terre, la polarisation est linéaire
horizontale. S'il est perpendiculaire à la surface de la terre, la polarisation est linéaire
verticale. Pour un téléphone mobile, la polarisation est verticale lorsque le téléphone est tenu
vertical, mais s’il est légèrement orienté, l’onde polarisée verticalement parvient plus
faiblement à la BTS, alors qu’en même temps, le niveau reçu de cette même onde polarisée
horizontalement augmente.
En effet, il existe des signaux en polarisation verticale et horizontale, et il faut que les
antennes émettrices et réceptrices communiquent toutes les deux avec un signal dans la même
polarisation, sous peine d’avoir un signal fortement atténué. L’antenne du relais est capable
de conserver une polarisation constante, mais le téléphone mobile, ne reste jamais
42
parfaitement vertical et ne peut donc conserver une polarisation verticale. On utilise donc des
antennes qui ont une double polarisation (ou polarisation croisée), ni verticale, ni horizontale,
mais intermédiaire : + 45° et - 45°, et l’on utilise le plan de polarisation qui reçoit le meilleur
signal, pour augmenter les chances de recevoir un niveau correct ; on peut gagner ainsi
jusqu’à 6 dB. En émission, on utilise une seule de ces polarisations, au choix de l’opérateur.
Diversité de fréquence
La diversité fréquentielle est, la technique utilisant un changement régulier des
fréquences utilisées; c'est-à-dire que la BTS et le mobile changent régulièrement de fréquence
d’émission et de réception, c’est ce que l’on appelle le saut de fréquence ou Frequency
Hopping, un changement de fréquence 217 fois par seconde, qui permet de lutter contre
l’évanouissement du signal (ou fading). Ce procédé permet aussi de moyenner le brouillage ;
par exemple : si un canal est brouillé, et si une communication est établie sur ce canal, la
communication sera fortement perturbée, alors que si l’on change très régulièrement de canal
(fréquence), la communication ne sera perturbée qu’à certains instants, mais restera en
moyenne, audible.
On utilise le saut de fréquence pendant les communications, ce qui peut permettre de
gagner quelques dB supplémentaires.
L.N.A.
Dans certains cas, les sorties des antennes sont suivies immédiatement de LNA (Low
Noise Amplifier – Amplificateur à Faible Bruit) qui permettent d'amplifier le signal reçu par
l'antenne, en provenance du mobile, sur la liaison Um (voie montante). Les LNA doivent être
situés au plus près de la sortie des antennes, pour éviter qu'un signal trop faible ne soit
totalement inexploitable à la sortie des câbles coaxiaux. Ces LNA ressemblent à de petits
cubes situés à quelques centimètres des antennes, en haut des pylônes.
Sectorisation
Chaque station radio GSM est partagé en plusieurs zones d’émission, une pour chaque
antenne (sauf présence de diversité spatiale), habituellement jusqu’à 3 zones par station radio,
appelées aussi secteur ou cellule.
Monosectorisé
Est dit monosectorisé un site GSM qui ne possède qu’un seul secteur, c'est-à-dire qui
ne gère qu’une seule cellule. Il y a une seule antenne, ou deux si la diversité spatiale est
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utilisée, voire jusqu’à trois pour certains sites omnidirectionnels constitués de trois brins
omnidirectionnels.
Ce type de site omnidirectionnel est utilisé en zone rurale pour assurer une couverture
assez importante, sans permettre une grande quantité de communications, ou en zone urbaine
importante, pour micro cellule, afin de supporter des communications passées dans une zone
réduite (centres commerciaux, rues piétonnes…).
Un site monosectorisé avec panneau directionnel, peut être utilisé pour affiner une
couverture locale, ou en zone rurale, au dessus d’une vallée encaissée, où les deux autres
secteurs ne seraient pas utiles.
Bisectorisé
Un site bisectorisé est un site GSM qui possède deux secteurs, et donc deux cellules
distinctes. Le site peut comporter au moins deux antennes et jusqu’à quatre si la diversité
spatiale est utilisée. Ce type de site sert à couvrir des zones où seuls deux secteurs sont utiles
(flanc d’une colline…).
Trisectorisé
La majorité des sites GSM sont des sites trisectorisés, c'est-à-dire qu’ils sont
constitués de trois cellules, ce qui permet une meilleure intégration au PDF (Plan De
Fréquences). Ces sites sont très répandus en zone rurale et périurbaine, où la couverture n’est
quasiment assurée qu’à partir de ce type de sites.
Numérotation
Les secteurs de chaque site sont numérotés. Le secteur n°1 est le secteur qui a
l’azimut le moins élevé, c'est-à-dire, c’est le secteur dont l’azimut est le plus proche du Nord
(Az 0°).
44
Figure n°12: Numérotation des secteurs
2.2.1.3. Liaison Abis
La liaison Abis est le nom donné à la liaison entre la BTS (Base Transceiver Station)
et le BSC (Base Station Controller) qui commande tout le fonctionnement de la BTS.
Cette liaison assure le transport des informations vers le BSC : commande de la BTS,
signalisation, mais surtout des communications (vocales et data) des abonnés mobiles. La
BTS étant un élément déporté du réseau, elle émet et reçoit des informations avec la MS
(Mobile Station : téléphone), elle les traite puis envoie d’autres informations au BSC qui, lui,
donne des ordres à exécuter. La liaison Abis est donc une liaison importante qui demande des
débits conséquents.
Il existe deux grands types de transmission d’informations pour la liaison Abis :
- Liaison Louée (L.L.) : Les LL sont des liaisons numériques, assimilables à des
liaisons téléphoniques constantes, non partagées, à haut débit garanti 24h/24h et avec
un délai de remise en service après panne de quelques heures. Il peut être nécessaire
d’utiliser plusieurs LL pour certains sites supportant un trafic important. Ces LL sont
facturées au débit et à la distance entre les points reliés.
45
- Faisceau Hertzien (F.H.) : Un FH est une liaison radio spécialisée, composée de 2
antennes émettrices-réceptrices ultra directionnelles pointées exactement l’une vers
l’autre, sans obstacle intercalé. Lorsque le BSC est très éloigné du MSC, il peut
arriver que la liaison soit assurée par plusieurs couples de FH. Un FH a souvent un
débit de 2 Mbit/s, il est donc nécessaire sur certains sites à capacité importante d’en
utiliser plusieurs.
La liaison Abis peut-être composée d’une combinaison de différents types de
transmissions sur la distance séparant le BSC de la BTS. Par exemple : FH de la BTS à un
point intermédiaire, LL de ce point vers un autre point, puis FH jusqu’au BSC.
2.2.2. Les câbles
Pour relier la BTS aux antennes, on utilise des câbles coaxiaux (ou feeders en
anglais), qui peuvent atteindre jusqu’à une cinquantaine, voire exceptionnellement une
centaine de mètres de longueur, pour parcourir la distance entre la BTS et les antennes.
Ces câbles sont blindés et parfaitement isolés, de manière à n’introduire aucun
parasite entre l’antenne et la BTS, mais surtout pour éviter les pertes.
Les câbles utilisés apportent une atténuation d’environ 2dB pour 100 mètres, ils ont
très souvent un diamètre de 7/8 pouce (environ 2,2 cm) et sont constitués de deux couches de
cuivres, une au cœur et une autre vers l’extérieur, séparées par un isolant plastique.
2.2.2.1. Etiquetage
Pour repérer les différents câbles, les installateurs d’antennes placent des étiquettes à
des endroits où les câbles sont nombreux : pied du pylône, sortie du local technique…
Ces étiquettes contiennent une ou plusieurs des informations suivantes :
- azimut (« AZ ») ;
- tilt (« TILT ») ; de secteur (« SECT ») ;
- nom de l’opérateur GSM ;
- longueur du câble (« L ») ;
- signal traversant le câble : Emission (« EM »), Réception (« REC »), Diversité
(« DIV ») ;
- nom du signal provenant de l’antenne, polarisation (« +45 »), (« -45 »).
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2.2.2.2. Etanchéité
Une bonne qualité d'étanchéité conditionne le comportement et la durée de vie des
connexions et de tout le câblage.
Le principal objectif de l'étanchéité est d'éviter le contact direct avec l'eau et ainsi
d'éviter l'oxydation des connecteurs. Elle sert également à se protéger contre la vapeur, le sel,
la poussière et les agressions mécaniques.
Le matériel est choisi aussi en fonction du climat environnant. Par exemple sur les
côtes maritimes on peut utiliser des capsules auto-vulcanisantes.
2.3. LES EQUIPEMENTS D’ENERGIE
Les équipements d’énergie constituent une partie très essentielle d’un site GSM car ils
permettent le fonctionnement de tous les autres équipements du site. Ils sont le plus souvent
regroupés en plusieurs sources. On peut avoir des sources primaires, secondaires et même
tertiaires. Mais une source peut être primaire, secondaire ou tertiaire selon les sites à
alimenter.
Comme source d’énergie, nous avons le secteur (la SONABEL qui offre du 220 V), le
groupe électrogène, et les batteries. Les batteries peuvent être chargées par le secteur, le
groupe électrogène, ou les panneaux solaires.
2.4. LES EQUIPEMENTS D’ENVIRONNEMENT
Pour des raisons de sécurité et de bon fonctionnement, l’environnement d’un site
GSM comporte plusieurs équipements et éléments à cet effet.
2.4.1. Les climatiseurs
Ils sont utilisés pour le conditionnement des équipements à l’intérieur du shelter. En
effet le fonctionnement des équipements, notamment de la BTS produit de la chaleur qui doit
être évacuée pour sa bonne marche et une durée de vie assez élevée.
La durée de vie moyenne d’un climatiseur fonctionnant 24H/24H est de trois (3) ans.
Aussi pour des raisons de sécurité, on installe souvent deux (2) climatiseurs se relayant dans
le shelter.
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2.4.2. Le shelter
Abris et locaux techniques, les shelters sont utilisés pour abriter le matériel
d’émission GSM, de radiodiffusion, ou de télédiffusion. Ils sont souvent en bâtiments
préfabriqués de petite taille, et se trouvent au pied des pylônes.
2.4.3. Les détecteurs d’incendie
Ils sont installés pour des raisons de sécurité mais signalent parfois de fausses alarmes
car ils se déclenchent en fonction de la température et non de la fumée ; donc une fois que la
climatisation ne fonctionne pas bien, il ya des alarmes.
2.4.4. Les extincteurs
Ils sont utilisés pour éteindre les incendies causés par des court-circuits sur les
équipements du site. Sous l’effet de court-circuits, certains équipements peuvent s’échauffer
au point d’entrainer des incendies dangereux pour les équipements et même pour les vigiles
du site et les populations environnantes.
2.4.5. Les pylônes
Le pylône peut être défini comme un poteau ou un support vertical destiné à porter
une charge, que constituent les antennes dans notre cas. On distingue plusieurs types de
pylônes. Ce sont :
- le pylône en treillis ;
- le pylône à chainette ;
- le pylône tubulaire ;
- le pylône en béton ;
- le pylône en bois.
Dans le cas des télécommunications, plus précisément dans le cadre de
l’implantation des sites GSM, on utilise les pylônes en treillis.
Les pylônes en treillis sont métalliques et constitués par un assemblage de membrures
formant un treillis. Ils comportent un fut généralement triangulaire et des consoles ou des
traverses. Les fondations sont généralement à pieds séparés. On les appelle des pylônes
tétrapodes. Les pylônes en treillis peuvent être auto-stables (c’est-à-dire que le pylône ne tient
que sur lui-même) ou haubanés (c’est-à-dire que des haubans sont nécessaires pour stabiliser
le pylône).
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La hauteur maximale des pylônes en ville est de 45 mètres et la longueur maximale
des bons entre les relais est normalisée à 50 Kilomètres.
EXEMPLE DE COMPOSITION D’UN SITE GSM
Le site de LINOGIN qui est pris comme exemple est un site situé sur la route de ziniaré.
Sa composition se fera comme suit :
1. SECTEURS
Le site comporte deux secteurs, chacun en 900 et 1800 MHz :
- Secteur n°1 : azimut 160° ;
- Secteur n°2 : azimut 220°.
2. ANTENNES
Une antenne bi-bande DAPA 48210-382DT par secteur. Caractéristiques de cette
antenne :
- couverture - plan horizontal : 68° ;
- couverture DCS - plan vertical : 6,5°-7,5° ;
- couverture GSM - plan vertical : 6,5°-7,5° ;
- tilt électrique DCS variable de -2° à -8° ;
- tilt électrique GSM variable de -2° à -8° ;
- 2 connecteurs DIN 7/16 pouce, situés en bas de l’antenne ;
- double polarisation +/- 45° ;
- diplexeur 900-1800 MHz intégré.
3. BAIE - TRX
Deux baies Nortel Networks S8000, une BTS en 900 MHz avec 3 TRX par secteur,
une BTS en 1800 MHz, avec 2 TRX par secteur.
Chaque secteur du site en 900 MHz est équipé de 3 TRX.
Chaque secteur du site en 1800 MHz est équipé de 2 TRX.
49
Figure n°13: Emplacement des antennes sur le pylône
50
Figure n°14: Schéma des connexions du site
51
Figure n°15: Schéma des connexions des BTS 900 MHz
52
Figure n°16: Schéma des connexions des BTS 1800 MHz
53
4. BILAN DES PUISSANCES
4.1. BTS 900 MHz
TRX 2 dBm
PA + 36 dBm
Coupleurs-Duplexeurs - 3 dBm
Câble coaxial - 2 dBm
Gain antenne + 14 dBi
PAR 47 dBm
La puissance d’émission des antennes en 900 MHz est de 47 dBm, soit 50 Watts de
PAR.
4.2. BTS 1800 MHz
TRX 2 dBm
PA + 30 dBm
Coupleurs-Duplexeurs - 3 dBm
Câble coaxial - 2 dBm
Gain antenne + 16 dBi
PAR 43 dBm
La puissance d’émission des antennes en 1800 MHz est de 43 dBm, soit 20 Watts de
PAR.
54
Chapitre II : REALISATION ET GESTION D’UN SITE GSM
Les opérateurs de téléphonie mobile doivent implanter un nombre très important de
sites d’émission-réception pour couvrir le territoire afin que leurs abonnés puissent passer des
communications. Ces émetteurs-récepteurs, aussi appelés relais, BTS ou stations de base
servent d’intermédiaire entre le téléphone mobile (MS) et le sous-système réseau (NSS) qui
regroupe l’ensemble des éléments de gestion des mobiles et d’acheminement des
communications.
Utilité des antennes relais
La BTS représente l’infrastructure de base de l’opérateur. La téléphonie mobile sans
antennes relais serait comme le chemin de fer sans rail. Les BTS transmettent les appels émis
ou reçus dans la zone qu’elle couvre. Cette couverture dépend de multiples facteurs, dont :
l’absence d’obstacles, l’éloignement entre deux BTS et leur sollicitation. De plus de 20
kilomètres de rayon, sur les routes et en rase-campagne, la portée du « champ » tombe à une
centaine, voir quelques mètres en zone urbaine. Il faut le savoir, les BTS gèrent en moyenne
entre 50 et 100 appels simultanément. Dans les zones fortement peuplées, il faut parfois
doubler, voire tripler le nombre d’antennes. Il est donc nécessaire d’installer de nouvelles
antennes et de faire évoluer celles existantes.
ETUDE PRELIMINAIRE
Les opérateurs de téléphonie mobile GSM sous-traitent avec des entreprises privées
spécialisées dans l’implantation des sites radio, particulièrement l’installation du pylône et du
shelter. Dans le cas présent de TELECEL Faso, il sous-traite avec les entreprises comme la
STA, le groupe ZIL, SYSCOM, STE et TRANSCOM.
1. CONTENU DE L’ETUDE DU RESEAU DE L’OPERATEUR
L’opérateur définit de nouvelles zones à équiper, pour compléter la couverture du
territoire. Pour cela, il commande à un sous-traitant spécialisé (STA, ZIL Telecom,
SYSCOM, TRANSCOM….) la réalisation d’une étude pour de nouveaux emplacements de
relais.
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L’opérateur définit une zone de quelques kilomètres en zone rurale ou de quelques
centaines de mètres en ville où devra se trouver le relais, il définit aussi les besoins de
couverture, la capacité en trafic, les fréquences utilisées (900, 1800, 1900-2200 MHz).
2. COMMANDE DE L’OPERATEUR
2.1. RECHERCHE DES EMPLACEMENTS
Le sous-traitant définit les superficies nécessaires pour l’implantation des pylônes,
c’est a l’opérateur de négocier les emplacements des sites, qui seront classés par ordre de
priorité par l’opérateur.
2.2. DEBUT DE LA NEGOCIATION
Quand des emplacements ont été trouvés, le sous-traitant s’occupe de la négociation
avec le propriétaire ou le chef du village si c’est en dehors des villes. C’est cette phase la plus
délicate, puisque les propriétaires sont très réticents pour accueillir des antennes.
Cette négociation dure tout au long de l’étude, et après la visite technique qui définit
la position des baies et des antennes, une proposition est faite au propriétaire.
Si la négociation s’est bien déroulée, le montant de la location (qui peut aller de
50000f CFA à 200000f CFA) payé par l’opérateur est fixé et un accord de principe est signé.
2.3. VISITE TECHNIQUE
Les services de l’opérateur font une visite technique sur place, pour définir le type
d’antennes et leurs positions. Le sous-traitant fait lui aussi des relevés pour prévoir
l’installation du matériel et des chemins de câbles.
2.4. DOSSIER TECHNIQUE
L’opérateur donne les spécifications générales du site au sous-traitant, qui va établir
un dossier technique minimal contenant les plans descriptifs des travaux et la position sur le
cadastre. Une fois le dossier retourné à l’opérateur, celui-ci va le compléter en faisant des
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simulations pour choisir définitivement le type d’antennes, leurs orientations, les azimuts, les
tilts, le bilan de liaison, la puissance apparente rayonnée (PAR).
2.5. DEMARCHES ADMINISTRATIVES
Le sous-traitant prend connaissance du dossier complet et accomplit les démarches
nécessaires. Il fait les demandes administratives pour la réalisation des travaux (permis de
construire, demande de travaux…), fait une déclaration auprès de l’ARCE (Autorité de
Régulation des Communications Electroniques).
Si l’un des ces agréments n’est pas donné, le site doit être abandonné ou modifié de
manière à devenir conforme et ainsi obtenir les autorisations nécessaires.
2.6. DOSSIER TECHNIQUE COMPLET
Une fois toutes les autorisations obtenues, un dossier technique définitif est renvoyé à
l’opérateur qui vérifie que tout correspond bien aux spécifications techniques initiales. Les
travaux devront suivre scrupuleusement ce dossier.
2.7. DECISION FINALE
L’opérateur étudie le dossier et vérifie que la négociation effectuée avec le
propriétaire (prix d’achat, location) est convenable. Si tout est bon, l’accord de financement
est donné, l’opérateur et le propriétaire concluent la négociation (signature du bail, acte de
vente) et les travaux peuvent débuter.
REALISATION D’UN SITE GSM
EXEMPLE : installation du site GSM de LINOGIN
Le sous-traitant choisi par l’opérateur organise les travaux, il les réalise entièrement
ou peut en sous-traiter une partie à des entreprises spécialisées dans le gros œuvre,
l’installation du pylône, etc.
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1. L’ACCESSIBILITE DU SITE
Cette étape doit permettre l’accès au site en question. S’il s’agit d’une région difficile
d’accès, il faudra au préalable mettre en place un chemin praticable par les engins nécessaires
à l’installation du pylône et autres matériels. Si le site se trouve sur un toit d’immeuble, il
faudra sécuriser les abords du toit et préparer à accueillir les antennes et les BTS. Notre site
en question est situé à quelques kilomètres de Ouagadougou donc il faut nécessairement
réaliser un chemin praticable.
C’est à ce moment-là que seront faites les fondations et chapes en ciment destinées à
supporter le pylône et les baies. Lorsqu’ils seront utiles, les préfabriqués, jouant le rôle de
shelter (abri pour les baies et matériels) seront mis en place, ou (si existant) aménagés pour
recevoir le matériel.
2. INSTALLATION ET TEST DU MATERIEL
2.1. INSTALLATION DU PYLONE
2.1.1. LE GENIE CIVIL
Après les études validées, il faut d‘abord réaliser l’implantation des différents massifs
pour l’ancrage, le shelter, le pylône et la climatisation. Pour ce fait, il faut utiliser du
ciment, du gravier, du fer, de l’eau et du sable.
En fait, le génie civil comporte trois (03) grandes étapes qui sont :
L’implantation ;
Le ferraillage ;
Le coulage.
L’implantation consiste à tracer la position de l’ambase pour les pylônes, les ancrages
et le shelter. Ces tracés sont faits selon des dimensions bien déterminées qui doivent être
respectées. Les dimensions sont les suivants :
Ambase pylône : 160 x 160 x 135 (cm)
Ancrage : 170 x 170 x 135 (cm)
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Après l’implantation, il faut faire l’excavation qui consiste à balayer la superficie, creuser
la fondation selon les dimensions données par le constructeur du pylône. Dans notre cas,
l’excavation doit se faire à 5,3 volumes béton/m3. L’implantation prend environs deux (2)
jours et l’excavation environs dix (10) jours mais cela dépend de la nature du sol.
Les ferraillages sont faits avec des fers de dimensions seize (16) mm et douze (12) mm et
de dix (10) mm. Il faut prévoir aussi des fers en attente appelés Elingues sur lesquels seront
accrochés les tendeurs et les haubans.
Le coulage des massifs consiste à faire le béton de propreté (qui permet d’uniformiser
l’intérieur de la fouille) et le béton armé qui permet de constituer le massif central. Dans les
normes GSM, pour un site, le dosage sera de 350 kg de ciment par m3 de béton soit sept (07)
paquets de ciment, 682,5 kg de sable, 1174,95 kg de gravier et 175 litres d’eau.
2.1.2. L’ELEVATION DU PYLONE
C’est l’étape de la réalisation proprement dite du pylône. Le type de pylône dont nous
avons suivi la réalisation est un pylône haubané TIA-222-G Standard de hauteur 60m
composé de dix (10) éléments de 6 m. Il faut d’abord poser l’ambase de forme carré sur le
massif béton réalisé et boulonné.
L’un après l’autre, a l’aide d’une grue pour le levage, des tirs forts, des poulies, des
techniciens munis de leur chaussure de sécurité, des gants, des ceintures de sécurité, des
casques, le montage des sections s’est fait sans problème.
Il a fallu cinq (05) haubanages de 3 m dont le premier à 13,8 m, le second à 27,7 m, le
troisième à 37,2 m, le quatrième à 49,0 m et dernier à 54,8 m. Enfin il a fallu fixer les bras de
déports pour les antennes de faisceaux hertziens (FH) et positionner les antennes GSM et
autres faisceaux sur la dernière section.
2.1.3. LA MISE A LA TERRE
La mise à la terre globale est un élément très important car elle permet la protection
contre les coups de foudre avoisinants et l’évacuation de l’électricité statique dans les câbles
et les équipements.
Elle est installée sur le châssis de l’antenne (sur la fixation basse dans certains cas) et
doit être réalisée correctement pour éviter tous les problèmes sur les équipements.
59
Une fois la fouille de la mise à la terre terminée, on installe le paratonnerre dont la
réalisation commence d’abord par la prise de terre, ou on creuse des fouilles de trois (03)
puits dans lesquels nous enfonçons des piquets de deux (02) mètres. Ensuite, il faut réaliser le
conducteur et fermer le puit. Après, il faut prendre la mesure de la terre à l’aide du Metrix qui
est un appareil de contrôle. Cet appareil nous donne la valeur de la résistance de la terre. Pour
affirmer que la terre est bonne, il faudrait que notre valeur soit inférieure à 10 ohms. Cette
prise de terre est appelée patte d’oie.
2.1.4. LE BALISAGE
Le balisage est un feu placé au sommet du pylône pour la signalisation des obstacles à
la navigation aérienne. Ce feu correspond à un feu de basse intensité de couleur rouge et une
efficacité lumineuse excellente.
Une paire de verrine et de lampe est placée diamétralement sur chaque facette du
pylône. Ces deux lampes sont reliées dans un boitier avec un autre fil du shelter pour
l’alimentation. Le câble est fait de sorte que les deux lampes puissent fonctionner
simultanément à l’aide de la cellule photoélectrique permettant de commander
automatiquement le balisage des obstacles en fonction de la luminosité ambiante
(commutation jour/nuit).
2.1.5. LES ANTENNES
Les antennes sont les éléments qui participent à la réception et à l’émission des
informations. Elles sont fixées sur les bras de déport de sorte à couvrir une cellule de 360°, de
diamètre 350 m en zone urbaine et 35 km en zone rurale. Dans notre cas, les antennes
utilisées sont de dimension 2600 x 300 x 200 (cm).
Le sous-traitant installe les antennes dans les azimuts et inclinaisons définis, met en
place les câbles et prépare la structure pour accueillir les baies.
60
2.2. INSTALLATION DU SHELTER
2.2.1. ASSEMBLAGE DU SHELTER
Les différents éléments constituants le shelter viennent directement en pièce
détachable. Après le montage sur le massif, on utilise un catalogue pour le montage des
éléments (l’embase, les panneaux, la toiture, la porte) de sorte à former un bâti.
2.2.2. INSTALLATION ELECTRIQUE
Elle concerne l’alimentation des lampes internes qui sont en parallèle avec la lampe
externe, le balisage et les climatiseurs tous connectés sur l’AC Distribution Box (voir
annexe).
2.2.3. INSTALLATION TELECOM
C’est l’installation de la partie centrale du shelter composée des éléments suivants : le
rectifier, le BTS, l’IDU (InDoor Unit), le routeur etc.
2.2.4. INSTALLATION ENERGETIQUE
Cette partie concerne l’installation d’un TGBT (Tableau Général de Basse Tension) et
le fonctionnement des batteries. Ce tableau permet la transformation de la tension de 220 v
envoyée par la SONABEL en 48 v pour pouvoir faire fonctionner les équipements. On
installe également deux blocs de 24 batteries. Ces batteries emmagasinent l’énergie fournie
par le rectifier pour assurer automatiquement le fonctionnement pendant quelques heures en
cas de coupure d’électricité.
NB : nous précisons que les installations du pylône et du shelter sont assurées par le sous-
traitant.
2.3. TEST DES MATERIELS
Le sous-traitant s’occupe aussi de la sécurité du site, pour protéger les personnes qui
seront amenées à y travailler (garde-fous, rampe d’accès, échelle d’accessibilité…)
61
Le service de l’opérateur chargé de la planification des fréquences et du trafic désigne
le nombre de TRX nécessaires, les fréquences à attribuer au site, ainsi que les cellules
voisines à déclarer.
Une équipe de technicien de TELECEL Faso qui connaisse le type de BTS utilisé (Ericsson
dans notre cas) vienne la configurer avec les fréquences et le nombre de TRX donnés.
Un technicien de l’entreprise qui fournit les BTS se rend sur place, pour terminer
l’installation des baies. Il achève les derniers branchements : alimentation électrique,
connexion des antennes, connexion de la liaison Abis et procède aux premiers essais en
collaboration avec une personne du centre de supervision de TELECEL Faso, pour vérifier le
bon fonctionnement et la bonne configuration de la BTS et des antennes, secteur par secteur.
L’opérateur organise une visite qui lui permet de vérifier la conformité du site aux
spécifications du dossier technique. Si le site est conforme, le sous-traitant est payé.
3. COUT
Il est à noter que les coûts de réalisation varient suivant la nature du site : Type de
pylône, pylône existant, terrain difficilement accessible, capacité du site, nombre
d’antennes...
Lors de la location du terrain, le loyer mensuel varie suivant l’emplacement.
La somme minimale à déployer pour l’installation d’un relais par un opérateur s’estime aux
environs de soixante dix (70) à quatre vingt (80) millions de francs CFA, et ceci sans compter
l’implantation du pylône et du shelter.
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Tableau 3: Devis estimatif d’installation et de mise en service du site radio de la
direction technique de TELECEL FASO
Ouverture de chemins d’accès, clôture du site, terrassement,
construction des locaux techniques, tableau électrique
20 006 700 F CFA
Pylône (60m) et installation 46 244 968 F CFA
Antennes GSM, antenne et bond FH (STM1) et câbles coaxiaux 70 187 399 F CFA
Installation et configuration d’une baie avec 1 TRX par secteur 2 000 000 F CFA
Achat et installation d’un groupe électrogène 180 KVA 90 000 000 F CFA
Location du terrain par mois 60 000 F CFA
Gardiennage du site par mois 50 000 F CFA
Total 165 449 067 F CFA
Source : la direction technique de TELECEL Faso
Tableau 4 : Devis estimatif de la station relais de LINOGIN
Ouverture de chemins d’accès, clôture du site, terrassement,
construction des locaux techniques, tableau électrique
20 006 700 F CFA
Pylône (60m) et installation 46 244 968 F CFA
Antenne et bond FH (8 E1) et câbles coaxiaux 3 000 000 F CFA
Achat et installation d’un groupe électrogène 16 KVA 8 527 441 F CFA
Location du terrain par mois 60 000 F CFA
Gardiennage du site par mois 50 000 F CFA
Total 77 889 109 F CFA
Source : la direction technique de TELECEL Faso
63
MISE EN SERVICE, MAINTENANCE ET SUPERVISION DU
SITE GSM
Les démarches administratives suivies de l’installation physique du site étant effectuées,
l’opérateur c'est-à-dire TELECEL Faso doit acquérir une autorisation légale et officielle de
mise en service du site.
1. MISE EN SERVICE COTE RADIO
La mise en service ou le commissionnement d’un site GSM représente le paramétrage
logiciel, c’est-à-dire l’ensemble des configurations permettant la reconnaissance des
équipements installés sur le site par les équipements du réseau GSM. Pour ce faire, au niveau
du service BSS on envoie donc un script, c’est-à-dire une liste de commandes à la station de
base via la liaison Abis.
Le site, une fois ouvert à l’exploitation est surveillé par le service optimisation de
l’opérateur qui procède à des réajustements, notamment au niveau de la puissance pendant le
premier mois de fonctionnement. Des interventions peuvent avoir lieu sur le site pour affiner
les réglages : baies, tilt, panne…
Le site ne sera ensuite visité que quelques fois par an, notamment pour des pannes. Il
est à noter également que le service optimisation effectue un drive test pour vérifier la bonne
marche du site juste avant que celui-ci ne soit mis en service. Ce drive test consiste à vérifier
principalement l’accès aux services de base, notamment les appels, les SMS, MMS et le
GPRS.
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Figure n°17 : Test des appels par le service optimisation
Figure n°18 : Test du handover par le service optimisation
65
2. MISE EN SERVICE COTE CORE
La mise en service de la partie radio terminée, les abonnés relevant de la station de
base en question ont le réseau mais ne pourront jamais communiquer tant que le site ne sera
pas déclaré a la partie NSS, à savoir au niveau du commutateur (MSC). Cette opération
s’effectue également avec l’utilisation de commandes et permet d’identifier les cellules
appartenant au site, la BSC gérant le site ainsi que sa zone de localisation.
3. MAINTENANCE DES SITES GSM
Chaque opérateur possède des Unités Réseau, ce sont des centres régionaux qui
couvrent chacun une (ou plusieurs) dizaine(s) de départements, et qui y assurent le bon
fonctionnement du réseau : étude de nouveaux sites, organisation de la maintenance,
organisation des BSC, MSC…
Il existe aussi chez chaque opérateur une UNS : Unité Nationale de Supervision.
Cette UNS surveille 24h/24h le fonctionnement de tous les relais, des MSC, BSC…
Si une panne est détectée, l’UNS organise la maintenance en envoyant du personnel
qualifié qui travaille pour l’opérateur, ou pour l’entreprise qui a installé le site en question. La
durée d’intervention peut être de quelques heures s’il s’agit d’un site GSM très important
d’une grande ville à quelques jours, voire une semaine, si cela se passe dans une zone rurale,
non stratégique.
4. SUPERVISION DES SITES GSM
L’unité de supervision est un service informatique permettant de détecter les alarmes
liées aux problèmes de fonctionnement du réseau. Il est constitué de superviseurs travaillant
24H/24H et se relayant suivant le système des quart. Ceux-ci entrent des commandes de
manière régulière et répétitive soit manuellement, soit en programmant de manière
automatique pour vérifier l’état des différents sites du réseau afin de détecter les problèmes
qui surviennent.
Le bon fonctionnement d’un réseau GSM est fonction de la qualité de sa supervision,
car de cela dépend la détection des pannes ainsi que la rapidité et la qualité d’intervention sur
les sites qui sont tombés ou qui vont tombés.
66
La matérialisation des alarmes et leur signification diffèrent d’un équipementier à un
autre. Toutefois, les différents types d’alarmes reçues par la supervision d’un opérateur
peuvent se regrouper en trois (3) familles :
l’alarme mineure : cette alarme, comme son nom l’indique signale une faute mineure
qui n’entrave pas le fonctionnement des équipements ;
Exemple : Rack (boitier abritant les différents éléments de la BTS) ouverte ou mal
refermée.
l’alarme majeure : c’est une alarme qui nécessite une intervention sur l’équipement
en faute ;
Exemple : faute d’une carte PCMI entrainant un taux d’erreur de transmission élevée.
l’alarme critique : comme son nom l’indique, c’est une faute qui entraine une perte
totale de service ou partielle nécessitant une intervention impérative.
Exemple : faute au niveau des équipements assurant les fonctions communes d’une BTS,
panne d’un TRX.
Il faut noter que certaines alarmes internes (propres à la BTS) sont renvoyées par la
BTS elle-même sans passer par le câblage des alarmes externes.
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TROISIEME PARTIE : DIFFICULTES
RENCONTREES, CRITIQUES ET SUGGESTIONS
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Chapitre I : DIFFICULTES RENCONTREES
Durant notre stage au sein de TELECEL Faso, nous avons été confrontés à bon
nombre de difficultés qui, d’une manière ou d’une autre ont porté un frein à l’élaboration de
ce présent document à savoir notre rapport de stage de fin de cycle.
Déjà, nous sommes arrivés avec un retard d’environ une semaine du fait des
nombreuses demandes de stages adressées à TELECEL Faso et le nombre de stagiaires à
prendre en charge étant limité. Avec ce délai un peu réduit, il a été difficile de pouvoir bien
assimiler les travaux effectués au sein de l’entreprise.
Sur le terrain, les travaux pouvaient durer jusqu’à des heures tardives et souvent
sans arrêt. Nous avons du nous adapter à un tel rythme, qui du reste se voyait alourdi par les
conditions climatiques (forte climatisation ou chaleur importante en fonction des lieux de
travaux).
Le problème fondamental que nous avons rencontré fut l’absence de disponibilité de
nos maitres de stage. En effet, ces derniers ont de lourdes responsabilités et travaillent sous
pression du fait du sous-effectif des employés au sein de la Direction Technique de
TELECEL Faso. Ils disposent donc de très peu de temps à mettre à la disposition des
stagiaires et cela ne permet pas de bénéficier au maximum des éclaircissements sur les parties
ambiguës.
69
Chapitre II : CRITIQUES ET SUGGESTIONS
1. CRITIQUES
TELECEL Faso, qui se présente aujourd’hui comme l’un des leaders de la
téléphonie mobile au Burkina Faso a remarquablement évolué depuis sa création. Mais
comme toute entreprise constituée d’hommes, TELECEL Faso connait des imperfections et
est confrontée à certaines difficultés.
Durant la période de notre stage au sein de TELECEL Faso, nous avons constaté
que :
il règne une parfaite entente entre les agents au sein de cette entreprise. Cela
représente une condition de base pour mener à bien la mission de TELECEL
Faso ;
les conditions de travail sont jugées acceptables ;
le personnel est assez motivé et cela se ressent au niveau du résultat du travail ;
les agents sont très ouverts et se prêtent aux stagiaires pour d’éventuels
éclaircissements ou explications.
Malgré tous ces atouts, il faut reconnaitre que TELECEL Faso est confronté à de
nombreuses difficultés. En effet, durant notre stage quelques problèmes ont attiré notre
attention. Ce sont :
Les problèmes d’ordre technique
la documentation technique des équipements (Ericsson, Alcatel, Harris, etc.)
est en anglais. Une partie des agents bien qu’ayant reçus une formation sur
ces équipements se retrouve souvent limitée par la barrière de langue du fait
que le Burkina Faso est un pays francophone.
Les agents de TELECEL Faso n’ont pas tous la chance de bénéficier d’une
formation sur les différents équipements de fournisseurs. L’apprentissage sur
le tas n’est pas une chose à bannir, mais il faut reconnaitre qu’elle joue sur la
qualité du travail, le rendement, et le temps mis pour l’exécution des travaux.
70
Les problèmes d’ordre matériel
Le parc automobile de TELECEL Faso est insuffisant et cela joue souvent sur
le temps mis pour l’exécution des travaux sur les sites distants ;
Le manque de valises à outils est également à signaler car il empêche souvent
une intervention simultanée sur différents sites.
Les problèmes d’ordre organisationnel
On note une absence de fiche d’intervention journalière pour mentionner les
taches effectuées après chaque sortie ;
Les équipes de sortie n’ont pas toujours un chef, ce qui empêche souvent de
situer les responsabilités.
2. SUGGESTIONS
Pour faciliter et optimiser les conditions de travail, nous proposons les solutions ci-
après à TELECEL Faso :
Sur le plan technique
Nous préconisons d’envoyer les agents de temps en temps dans des
séminaires de formation ou de recyclage pour se remettre à jour car les
télécommunications représentent un domaine toujours en perpétuelle
évolution ;
Nous préconisons aussi, pour faciliter l’exploitation de la documentation
technique :
- soit la traduction de la documentation technique des équipements
en français ;
- soit une formation des agents dans la langue internationale et
incontournable qu’est l’anglais.
71
Sur le plan matériel
La qualité du travail fourni étant fonction de la motivation des agents,
TELECEL Faso pour accroitre le rendement de ses agents devra les
motiver à mieux travailler. Ainsi, il faudrait donner des primes et des
avantages aux agents se donnant à fond dans leur travail. Il faudrait
également octroyer plus de voitures aux agents ;
Pour une meilleure gestion des valises à outils, nous préconisons l’octroi
d’une valise par équipe avec des règles d’utilisation bien définies pour
mieux responsabiliser les agents à un meilleur entretien du matériel.
Sur le plan organisationnel
Les taches et leur répartition doivent clairement être définies. Aussi une
hiérarchisation claire et franche responsabiliserait mieux les agents et
permettra lors des problèmes de bien situer les responsabilités ;
Nous préconisons également la mise en place d’une base de données qui
servira à stocker les informations relatives aux interventions (type
d’intervention, équipement remplacé ou réparé, date d’exécution, temps
mis pour l’exécution, agents ayant intervenus …) et la mise en place d’une
fiche de rapport journalier pour les interventions sur les équipements. Cette
mise à jour perpétuelle facilitera les opérations à venir car les agents
travaillant sur plusieurs équipements ou plusieurs sites ne se retrouvent pas
toujours quant à leurs travaux passés.
Sur le plan ressources humaines
Nous préconisons le recrutement d’agents qualifiés pour renforcer l’effectif en
place et rendre plus fluide et efficace les taches à effectuer.
72
CONCLUSION GENERALE
La téléphonie mobile est l’un des secteurs des télécommunications qui a révolutionné
le monde ces dernières décennies. Le GSM est aujourd’hui l’une des technologies les plus
répandues dans le monde entier. Cette technologie est adaptée aux besoins des hommes de
part sa mobilité et ceci grâce aux nombreux services et facilités qu’elle offre à ses utilisateurs.
C’est donc pour étendre la zone de mobilité que des implantations de sites radio et de sites
relais sont réalisées.
Les phases essentielles dans la réalisation d’un site GSM se résument à l’étude radio
et l’acquisition du site, aux travaux de montage des pylônes, d’installation des antennes (FH,
panneaux directionnels), au câblage des équipements outdoor et indoor, puis à la mise en
service du site.
La difficulté dans la réalisation d’un site GSM réside surtout dans le
dimensionnement et la planification du réseau, car de ces aspects dépend l’efficacité de la
couverture radio qu’assurera le site après sa mise en service.
A la fin de ce stage que nous avons effectué au sein de TELECEL Faso, nous sortons
imprégnés de l’installation et la mise en service des sites GSM depuis l’érection du pylône en
passant par l’assemblage mécanique du shelter pour terminer par la mise en œuvre des
équipements d’énergie et des équipements radio.
En dehors du contexte technique et pratique, notre passage au sein de TELECEL Faso
nous a permis de développer des relations humaines et à apprendre à travailler en équipe.
Nous renouvelons toute notre reconnaissance et notre gratitude à la direction technique de
TELECEL Faso pour nous avoir permis d’effectuer ce stage de fin de cycle.
73
ANNEXES
Liste des annexes
ANNEXE 1 : vues extérieure et intérieure de BTS
ANNEXE 2: Exemples de LNA
ANNEXE 3: Antennes omnidirectionnelles
ANNEXE 4: Antennes directionnelles
ANNEXE 5: Shelters
ANNEXE 6: pylônes
74
ANNEXE 1 : vues extérieure et intérieure de BTS
75
76
ANNEXE 2: Exemples de LNA
77
ANNEXE 3: Antennes omnidirectionnelles
78
ANNEXE 4: Antennes directionnelles
79
ANNEXE 5: Shelters
80
ANNEXE 6: pylônes
Pylône autostable Pylône haubanné
81
BIBLIOGRAPHIE ET WEBOGRAPHIE
1. BIBLIOGRAPHIE
1.1. Documents
Cours du module « GSM » par M. OUEDRAOGO (Karim).
Documents portant sur le module « GSM » de HETEC BF.
Documents des équipements de Telecel.
1.2. Rapport de stage
Rapport de fin de cycle de l’étudiant NAGDA (Wilfried Joël) sur les techniques
d’implantation d’un site radio dans la spécialité réseaux et télécommunications.
Rapport de fin de cycle de l’étudiant SAWADOGO (Marcel) sur l’Installation et Mise
en service des sites GSM dans la spécialité réseaux et télécommunications.
Rapport de projet des étudiants KONSIMBO (Tarwendé Adrien Nathanaël) et
NAGDA (Wilfried Joël) sur la planification et optimisation d’un réseau GSM dans la
spécialité réseaux et télécommunications.
2. WEBOGRAPHIE
http://www.ulg.ac.be/telecom consulté le 10 mars 2011
http://www.juliendelmas.com consulté le 25 avril et le 07 mai 2011
http: //www.commentçamarche.com consulté le 15 mars 2011
82
TABLE DES MATIERES DEDICACES ............................................................................................................. 2
REMERCIEMENTS .................................................................................................. 3
SIGLES ET ABREVIATIONS ................................................................................... 4
LISTE DES FIGURES ............................................................................................... 5
AVANT PROPOS ...................................................................................................... 6
INTRODUCTION GENERALE ................................................................................. 7
PREMIERE PARTIE : PRESENTATION DE LA STRUCTURE D’ACCUEIL ET GENERALITE .......................... 8
SUR LE GSM ......................................................................................................................................... 8
Chapitre I : PRESENTATION DE LA STRUCTURE D’ACCUEIL ............................................................. 9
LES SERVICES ....................................................................................................................................... 9
ORGANISATION GENERALE DE L’ENTREPRISE .................................................................................. 11
Chapitre II : GENERALITE SUR LE GSM .......................................................................................... 14
PRESENTATION DU GSM ................................................................................................................... 14
1. DEFINITION ........................................................................................................................ 14
2. OBJECTIFS .......................................................................................................................... 14
CARACTERISTIQUES DU RESEAU GSM .............................................................................................. 15
3. BANDES DE FREQUENCES ................................................................................................. 15
3.1. GSM 900 ......................................................................................................................... 15
3.2. DCS 1800 ........................................................................................................................ 15
4. TECHNIQUES DE MULTIPLEXAGE ...................................................................................... 17
4.1. AMRF ......................................................................................................................... 17
4.2. ARMT ......................................................................................................................... 17
4.3. AMRC......................................................................................................................... 18
5. LES SERVICES ..................................................................................................................... 18
5.1. LES TELE SERVICES ..................................................................................................... 18
5.2. LES SERVICES SUPPORTS DE TRANSMISSION (BEARER SERVICES) ............................ 18
5.3. LES SERVICES SUPPLEMENTAIRES ............................................................................. 19
6. ARCHITECTURE DU RESEAU GSM ...................................................................................... 19
6.1. LE RSS (RADIO STATION SUB-SYSTEM) ...................................................................... 19
6.2. MOBILE STATION .................................................................................................. 21
83
6.3. BASE TRANSCEIVER STATION (BTS) ................................................................... 21
6.4. BASE STATION CONTROLLER (BSC) ............................................................................... 22
6.5. TRANSCODEUR (TCU/TRAU) : TRANSCODER AND ADAPTATION UNIT ......................... 22
6.6. LE NSS (NETWORK STATION SUB-SYSTEM) ............................................................... 22
6.6.1. Mobile Switching Center (MSC) ................................................................................ 23
6.6.2. Gateway MSC (GMSC) ............................................................................................... 23
6.6.3. Home Location Register (HLR) .................................................................................. 23
6.6.4. Authentification Center (AuC) .................................................................................. 24
6.6.5. Visitor Location Register (VLR) .................................................................................. 24
6.6.6. Equipment Identity Register (EIR) ............................................................................. 24
6.7. L’OSS (Operating Sub-System) .................................................................................. 24
7. LES INTERFACES ................................................................................................................ 25
DEUXIEME PARTIE : COMPOSITION, REALISATION ET GESTION D’UN SITE GSM ............................. 26
Chapitre I : COMPOSITION D’UN SITE GSM .................................................................................. 28
COMPOSITON D’UN SITE .................................................................................................................. 28
1. DESCRIPTION D’UNE STATION RADIO ............................................................................... 28
2. COMPOSITION D’UNE STATION RADIO ............................................................................. 28
2.1. LES EQUIPEMENTS RADIO GSM ................................................................................ 28
2.2. LES EQUIPEMENTS DE TRANSMISSION ..................................................................... 36
2.2.1. Les antennes ........................................................................................................ 36
2.2.1.1. Les caractéristiques ....................................................................................... 36
2.2.1.2. Les procédés ................................................................................................. 41
2.2.1.3. Liaison Abis ................................................................................................... 44
2.2.2. Les câbles ............................................................................................................. 45
2.2.2.1. Etiquetage ..................................................................................................... 45
2.2.2.2. Etanchéité ..................................................................................................... 46
2.3. LES EQUIPEMENTS D’ENERGIE ...................................................................................... 46
2.4. LES EQUIPEMENTS D’ENVIRONNEMENT ...................................................................... 46
84
2.4.1. Les climatiseurs .................................................................................................... 46
2.4.2. Le shelter .............................................................................................................. 47
2.4.3. Les détecteurs d’incendie .................................................................................... 47
2.4.4. Les extincteurs ..................................................................................................... 47
2.4.5. Les pylônes ........................................................................................................... 47
EXEMPLE DE COMPOSITION D’UN SITE GSM .................................................................................... 48
1. SECTEURS .......................................................................................................................... 48
2. ANTENNES ......................................................................................................................... 48
3. BAIE - TRX .......................................................................................................................... 48
4. BILAN DES PUISSANCES ..................................................................................................... 53
4.1. BTS 900 MHz ................................................................................................................. 53
4.2. BTS 1800 MHz ............................................................................................................... 53
Chapitre II : REALISATION ET GESTION D’UN SITE GSM ................................................................ 54
ETUDE PRELIMINAIRE ....................................................................................................................... 54
1. CONTENU DE L’ETUDE DU RESEAU DE L’OPERATEUR ...................................................... 54
2. COMMANDE DE L’OPERATEUR ......................................................................................... 55
2.1. RECHERCHE DES EMPLACEMENTS ............................................................................ 55
2.2. DEBUT DE LA NEGOCIATION ..................................................................................... 55
2.3. VISITE TECHNIQUE .................................................................................................... 55
2.4. DOSSIER TECHNIQUE ................................................................................................ 55
2.5. DEMARCHES ADMINISTRATIVES ............................................................................... 56
2.6. DOSSIER TECHNIQUE COMPLET ................................................................................ 56
2.7. DECISION FINALE ....................................................................................................... 56
REALISATION D’UN SITE GSM ........................................................................................................... 56
1. L’ACCESSIBILITE DU SITE ................................................................................................... 57
2. INSTALLATION ET TEST DU MATERIEL .............................................................................. 57
2.1. INSTALLATION DU PYLONE ....................................................................................... 57
2.1.1. LE GENIE CIVIL ...................................................................................................... 57
2.1.2. L’ELEVATION DU PYLONE ..................................................................................... 58
85
2.1.3. LA MISE A LA TERRE ............................................................................................. 58
2.1.4. LE BALISAGE ......................................................................................................... 59
2.1.5. LES ANTENNES ..................................................................................................... 59
2.2. INSTALLATION DU SHELTER ...................................................................................... 60
2.2.1. ASSEMBLAGE DU SHELTER ................................................................................... 60
2.2.2. INSTALLATION ELECTRIQUE ................................................................................. 60
2.2.3. INSTALLATION TELECOM ..................................................................................... 60
2.2.4. INSTALLATION ENERGETIQUE .............................................................................. 60
2.3. TEST DES MATERIELS ................................................................................................. 60
3. COUT ......................................................................................................................... 61
MISE EN SERVICE, MAINTENANCE ET SUPERVISION DU SITE GSM .................................................. 63
1. MISE EN SERVICE COTE RADIO .......................................................................................... 63
2. MISE EN SERVICE COTE CORE ........................................................................................... 65
3. MAINTENANCE DES SITES GSM ......................................................................................... 65
4. SUPERVISION DES SITES GSM ........................................................................................... 65
TROISIEME PARTIE : DIFFICULTES RENCONTREES, CRITIQUES ET SUGGESTIONS ............................ 67
Chapitre I : DIFFICULTES RENCONTREES ....................................................................................... 68
Chapitre II : CRITIQUES ET SUGGESTIONS ..................................................................................... 69
1. CRITIQUES ......................................................................................................................... 69
2. SUGGESTIONS ................................................................................................................... 70
CONCLUSION GENERALE ................................................................................. 72
ANNEXES .............................................................................................................. 73
Liste des annexes ............................................................................................... 73
BIBLIOGRAPHIE ET WEBOGRAPHIE .............................................................. 81
1. BIBLIOGRAPHIE ................................................................................................................. 81
1.1. Documents ................................................................................................................ 81
1.2. Rapport de stage ....................................................................................................... 81
2. WEBOGRAPHIE .................................................................................................................. 81
TABLE DES MATIERES ....................................................................................... 82
