Download pdf - Rapport Pfe Ait-lahcen

Transcript

Pour l’obtention du diplôme d’Ingénieur d’Etat en Génie Réseaux et Télécommunications

Réalisé à : HUAWEI Technologies - Casablanca

Réalisé par :

Abdelkarim AIT LAHCEN

Encadré par :

M. A. LATIF & M. E. BHIA

Soutenu le : devant le jury :

M. A. AIT OUAHMAN (Président de jury, Directeur de l’ENSA Marrakech)

M. M. BOULOUIRD (Examinateur, Professeur à ENSA Marrakech)

M. SMAILI (Examinateur, Ingénieur Télécoms à Maroc Telecom)

M. A. LATIF (Encadrant interne, Professeur à ENSA Marrakech)

M. E. BHIA (Encadrant externe, Implementation Manager, Huawei Technologies)

Université Cadi Ayyad

Ecole Nationale des Sciences Appliquées de Marrakech

Année Universitaire 2012-2013

À

A ma mère Aucune dédicace ne saurait exprimer l’estime, le dévouement et l’amour que

j’éprouve pour toi. Tu n’as manqué aucune occasion pour manifester ton grand amour

maternel et pour sacrifier ton bonheur pour assurer le nôtre. Permet-moi de t’offrir ce

modeste travail de notre grand amour, et que Dieu te protège et puisse t’aider à ne

jamais te décevoir. QuAllah te garde longtemps pour que je puisse te servir à mon tour

et que te puisse éclairer encore mon chemin par tes précieux conseils.

A mon père Aucun mot aucune dédicace aussi parfaite soit-elle nous pourrait exprimer tout

le respect et l’amour que je te porte. Tu été, et tu le seras toujours, pour moi l’exemple

de sérieux et de droiture dans ma vie, Qu'Allah le tout puissant te fasse pardon et

miséricorde et qu'Il t’accorde le Paradis.

A mes frères et sœurs En témoignage de la profonde affection et de l’indéfectible attachement qui

nous lient. Acceptez ce modeste travail avec tous mes souhaits de bonheur et de

prospérité. Vos efforts, vos encouragements incassables, vos conseils précieux, l’amour

et la compréhension avec lesquelles vous m’avez toujours entourés m’ont beaucoup

touchés.

A mes professeurs Vous avez guidé nos pas, illuminé notre chemin vers le savoir, vous nous avez

prodigué, avec une patience et une indulgence infinie, vos précieux conseils aux novices

que nous sommes. Pour ce don inestimable nous vous restons à jamais reconnaissants,

sincèrement respectueux et toujours disciples dévoués.

A nos amis Pour l’inoubliable temps qu’on a passé ensemble, à tous les étudiants de l’ENSA

de Marrakech.

À tous ceux qui nous ont aidés afin de réaliser ce travail,

Dédicaces

Remerciements Tout d’abord, je tiens à exprimer ma profonde gratitude et mes sincères remerciements à Monsieur El

Mustapha BHIA, mon encadrant de stage de m’avoir accueilli au sein de Huawei Technologies, et pour avoir

mis à ma disposition tous les moyens nécessaires à la réalisation de mon Projet de Fin d’Etude. Votre

encadrement soutenu, vos recommandations, et vos précieux conseils m’ont été d’une grande utilité.

J’adresse aussi tous mes remerciements et mes sincères reconnaissances à Monsieur Kamal RIFFI

KARIM, pour son accueil au sein de Huawei Technologies, Veuillez accepter mes remerciements et soyez assuré

de mon profond respect.

Je suis très particulièrement reconnaissants envers Monsieur Adnane LATIF mon encadrant à l’ENSA

de Marrakech pour ses orientations, ses recommandations, et ses précieux conseils, sa sympathie et sa gentillesse

n’ont cessé de susciter ma grande admiration. Veuillez trouver ici, le témoignage de l’estime, du respect et de la

considération que j’ai pour vous.

Je porte une énorme reconnaissance et un profond remerciement Au professeur M. Y. JABRANE pour son écoute, son soutien, et sa bienveillance en vue de supporter et surmonter toutes les difficultés et les défis qui j’ai rencontré, pour ainsi me permettre de bénéficier d’un tel stage de qualité, et sans qui, ce mémoire n'aurait jamais vu le jour.

Je tiens à saisir cette occasion et adresser mes sincères remerciements et mes profondes reconnaissances

:

A M. Y. JABRANE, le responsable de la filière Génie Réseaux et Télécoms à l’ENSA de

Marrakech, pour le suivi, l’accompagnement, et pour ses précieuses informations et ses conseils

fructueux ;

Au corps professoral et administratif de l’Ecole Nationale des Sciences Appliquées de

Marrakech, pour la richesse et la qualité de leur enseignement et qui déploient de grands

efforts pour assurer à leurs étudiants une formation actualisée.

Aux ingénieurs de Huawei Technologies : En particulier A M. Amine ELHARCHA et M.

Hicham SEGTEN pour leurs accompagnements et leurs conseils durant mes travaux sur sites,

A M. Khalid MOUHTARAM et M. Xuchao (Dean) pour les conseils et la bon Humeur.

Au coordinateurs des sous-traitants : Yassine HALLI de MRS, Reda de SPIE, El Hassan

KADER de SereCom, pour leurs gentillesse et leurs accompagnement.

Au personnel de la société Huawei Technologies de Casablanca pour sa gentillesse et tous ses

services.

Aux membres du jury qui ont accepté d’évaluer mon travail

Enfin, à nos familles, nos proches et nos amis, nous exprimons notre gratitude la plus profonde. Et à tous

ceux qui, par leur assistance bénévole, nous ont aidées de près ou de loin à atteindre nos objectifs.

تشغل شبكات االتصال الالسلكية مكانا بارزا ضمن استراتيجية فاعلي قطاع االتصاالت، إذ أضحت محط إقبال عدد

متزايد من الزبناء. زبناء ذوو متطلبات عالية فيما يخص نوعية الخدمات الموفرة وجودتها، ما يضع الفاعلين أمام إكراه

شبكاتهم والتحسين من جودة خدماتهم دون الزيادة بشكل كبير في نسبة النفقات. إكراه يتجلى خاصة الرفع من تغطية

المتسم بندرة و غالء الموارد. RANبالنسبة لقسم الربط الالسلكي

، التي تمثل حال يمكن من استغالل أمثل للموارد المادية عن طريق Single RANفي هذا اإلطار تندرج تكنولوجيا

الدمج بين تكنولوجيات ربط مختلفة ضمن شبكة ربط السلكي وحيدة.

في دراسة Huawei Technologies Moroccoيتمثل مشروع نهاية دراستنا المنجز ضمن شركة

Huawei Single RAN لهذه التكنولوجيا لحساب شركة اتصاالت المغرب إضافة إلى المشاركة في التنزيل الميداني

بجهة الدار البيضاء.

تكنولوجيا ، RANلقسم الربط الالسلكي فاعلي قطاع االتصاالت، شبكات االتصال الالسلكية،: حالمف اتيالكلمات

Single RAN ، الدمج ،استغالل أمثل للموارد المادية ،شبكة ربط السلكي وحيدة.

Résumé Les réseaux mobiles jouent un rôle important dans la stratégie de tout opérateur télécom.

Avec des clients dont le nombre ne cesse d’augmenter et dont les exigences évoluent au niveau

des types de services comme au niveau de leur qualité, les opérateurs sont contraints d’étendre

la couverture de leurs réseaux et d’améliorer la qualité de leurs services tout en minimisant les

dépenses du budget, chose qui s’avère difficile, surtout dans la partie accès radio RAN (Radio

Access Network) où les ressources sont limitées et coûteuses.

Dans cette approche qu’a vu le jour la technologie Single RAN, une solution permettant

aux opérateurs de fusionner plusieurs technologies d’accès en un seul réseau d’accès radio,

optimisant ainsi l’utilisation des ressources matérielles et facilitant l’intégration de nouvelles

technologies d’accès.

Mon projet de fin d’études, effectué au sein de Huawei Technologies Morocco, consiste en

l’étude de la solution Huawei Single RAN ainsi que la participation au déploiement de cette

solution au profit de l’opérateur Maroc Telecom à Casablanca.

Mots clés : Les réseaux mobiles, Opérateur télécom, Partie accès radio, La technologie

Single RAN, Un seul réseau d’accès radio, Optimisation, Intégration.

Abstract

The mobile networks have a major role in the strategy of any telecom operator. Their clients

whose number is rising and that requirements change in the types of services as in their quality,

so operators are forced to extend the coverage of their networks and improve the quality of their

services while minimizing expenditure budget, something that is difficult, especially in the

radio access part RAN (Radio access Network) where resources are limited and expensive.

In this approach the day that saw the technology, Single RAN solution allows operators to

merge multiple access technologies in a single radio access network, thus optimizing the use of

material resources, and facilitating the integration of new access technologies.

My final project conducted in Morocco Huawei Technologies, is the study of Huawei

Single RAN solution and participation in the deployment of this solution in favor of Morocco

Telecom operator in Casablanca.

Keywords : Mobile networks, Telecom operator, Radio access Network, Single RAN,

Optimization, Integration.

Avant-Propos

Ce présent rapport s’inscrit dans le cadre du projet de fin d’études du cycle d’ingénieur, génie

réseaux et télécommunications, au sein de l’Ecole Nationale des Sciences Appliquées de Marrakech. Ce

projet intitulé (Etude et implémentation de la solution Single Radio Access Network "SRAN" Huawei,

pour le réseau 2G/3G Maroc Telecom "IAM"), effectué à Huawei Technologies Casablanca, du 28 Mars

au 28 Juin 2013, vise l’implication de l’élève ingénieur, en fin de formation dans le monde professionnel.

Des connaissances techniques, et une phase de recherche bibliographique sont les prérequis

indispensables à la réussite de cette expérience.

Structure du document :

Ce document est organisé en quatre chapitres :

Le premier, intitulé " Présentation de l’entreprise d’accueil & Contexte du Projet",

donnera une présentation globale de l’organisme d’accueil ainsi que celle du projet. Le

chapitre présentera aussi les objectifs et le déroulement adopté pour la réalisation.

Le second chapitre intitulé "L’état de l’art", dans lequel je vais traiter tout d’abord

l’architecture classique des réseaux mobiles de deuxième et de troisième génération et je vais

présenter par la suite le concept de Radio logicielle, ces objectifs et son mécanisme de base.

Vers la fin du chapitre je vais mettre le point sur les limitations de l’architecture existante et le

besoin à une nouvelle architecture.

Le troisième chapitre intitulé " Étude de la Solution SingleRAN : Description de la

série BTS3900", sera consacré à l’étude de la solution SRAN proposé par l’équipementier

chinois HUAWEI, sa description, ses caractéristiques et les modes de fonctionnement offerts

par cette solution, en se focalisant sur la BTS multimode de la série BTS3900.

Le dernier chapitre intitulé " Déploiement de la solution pour le réseau 2G/3G de

Maroc Telecom", traite de la partie pratique de mon projet de fin d’étude, à savoir le

déploiement de la solution SRAN au profit de l’opérateur Maroc Telecom.

Table de Matières

Dédicaces ................................................................................................................................................ ii

Remerciements ....................................................................................................................................... iii

iv ....................................................................................................................................................... ملخص

Résumé .................................................................................................................................................... v

Abstract....................................................................................................................................................vi

Avant-propos ......................................................................................................................................... vii

Table des matières .................................................................................................................................viii

Liste des figures....................................................................................................................................... xi

Liste des Tableaux .................................................................................................................................xiii

Liste des abréviations ........................................................................................................................... xiv

Glossaire ...............................................................................................................................................xvi

Introduction générale ............................................................................................................................xix

Présentation de l’entreprise d’accueil & Contexte du Projet

Introduction .............................................................................................................................................................................. 1

I. Présentation de Huawei Technologies ............................................................................................................................... 1

I.1. Huawei Technologies................................................................................................................................................. 1

I.2. Produits Huawei Technologies ................................................................................................................................. 2

I.3. Solutions récentes de Huawei Technologies ........................................................................................................... 3

I.4. Structure de gouvernance d'entreprise ...................................................................................................................... 4

II. Présentation générale du projet ......................................................................................................................................... 6

II.1. Problématique ............................................................................................................................................................ 6

II.2. Objectifs ..................................................................................................................................................................... 6

II.3. Cadre du projet .......................................................................................................................................................... 7

II.4. Planning du projet ..................................................................................................................................................... 7

Conclusion ................................................................................................................................................................................ 8

Etat de l'art

Introduction ......................................................................................................................................................................... 10

I. GSM .................................................................................................................................................................................... 10

I.1. Historique ...................................................................................................................................................................... 10

I.2. Architecture générale du réseau GSM\EDGE ......................................................................................................... 10

II. Réseau d’accès radio GERAN ........................................................................................................................................ 11

II.1. Architecture du GERAN ........................................................................................................................................... 11

II.1.1. Station de base BTS ............................................................................................................ 11

II.1.2. Contrôleur de station de base BSC ..................................................................................... 12

III. UMTS et son réseau d’accès UTRAN ......................................................................................................................... 12

III.1. Concepts généraux .................................................................................................................................................... 12

III.1.1. Raisons d’être de l’UMTS ................................................................................................. 12

III.1.2. Architecture générale du réseau 3G UMTS ....................................................................... 12

III.2. Réseau d’accès radio UTRAN ................................................................................................................................ 14

III.2.1. Architecture de l’UTRAN ................................................................................................. 14

IV. La radio logicielle ............................................................................................................................................................ 16

IV.1. Rôle d’un équipement radio .................................................................................................................................... 16

IV.2. Présentation ............................................................................................................................................................... 16

IV.2.1. Définitions ......................................................................................................................... 16

IV.2.2. Avantages de la radio logicielle ........................................................................................ 17

IV.3. Radio logicielle restreinte (SDR) ............................................................................................................................ 17

V. Limitations de l’architecture 2G/3G existante .............................................................................................................. 20

Conclusion........................................................................................................................................................................... 20

Etude de la Solution SingleRAN : Description de la série MBTS3900

Introduction ............................................................................................................................................................................ 22

I. Besoin de l’opérateur et solution Single RAN ................................................................................................................ 22

I.1. Caractéristiques de l’architecture existante ............................................................................................................... 22

I.2. Besoin d’une nouvelle architecture ............................................................................................................................ 23

I.3. Solution Huawei Single RAN .................................................................................................................................... 24

II. Multimode BTS "MBTS" série 3900............................................................................................................................. 27

II.1. Structure physique de la MBTS3900 ....................................................................................................................... 27

II.1.1. Unité de traitement en bande base BBU3900 ..................................................................... 27

II.1.2. Unités de Radio Fréquence ................................................................................................. 33

II.1.3. BTSs de la série 3900 ......................................................................................................... 36

III. Multimode BSC 6900 ..................................................................................................................................................... 38

IV. Système d’exploitation et de maintenance ................................................................................................................... 40

V. Modes de fonctionnement de la MBTS 3900 ............................................................................................................... 41

V.1. Dual Mode GSM\UMTS .......................................................................................................................................... 41

V.2. Triple Mode et intégration du LTE .......................................................................................................................... 45

V.2.1. Architecture du réseau LTE ................................................................................................ 46

V.2.2. Single RAN Triple Mode GUL .......................................................................................... 47

Conclusion........................................................................................................................................................................... 50

Déploiement de la solution pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom

Introduction ......................................................................................................................................................................... 51

I. Site Survey et choix de la solution ................................................................................................................................. 51

I.1. Site Survey .................................................................................................................................................................... 51

I.1. Choix de la solution ..................................................................................................................................................... 53

II. Livraison et pré-installation du nouveau matériel ........................................................................................................ 53

III. Swap d’un site 2G\3G ..................................................................................................................................................... 56

III.1. Commissioning de la MBTS ................................................................................................................................... 56

III.1.1. Configuration 2G ........................................................................................................ 57

III.1.1. Configuration 3G .......................................................................................................... 62

III.2. Swap de la NodeB vers la MBTS ........................................................................................................................... 65

III.3. Swap de la BTS 2G et procédures final de l’installation ...................................................................................... 68

IV. Post-swap et Acceptance ................................................................................................................................................ 74

V. Scénario de la BTS3900AL Outdoor Macro ................................................................................................................ 75

Conclusion........................................................................................................................................................................... 79

Conclusion générale .............................................................................................................................................................. xx

Bibliographie ......................................................................................................................................................................... xxi

ANNEXE I : SRAN service configuration between MBSC, MBTS, IP-RAN and IP-CORE ................................. xxii

ANNEXE II : Implementation and acceptance procedure .......................................................................................... xxvii

Liste des figures FIGURE I.1 : LOCALISATION DES METIERS ET SERVICES DE HUAWEI DANS LE MONDE ............... 2 FIGURE I.2 : CROISSANCE DURABLE DES REVENUES DE HUAWEI TECHNOLOGIES ....................... 2 FIGURE I.3 : STRUCTURE DE GOUVERNANCE DE HUAWEI TECHNOLOGIES ..................................... 5 FIGURE I.4 : DIAGRAMME DE GANTT DU PROJET ..................................................................................... 9

FIGURE II.1: MODELE ARCHITECTURALE DU GSM ................................................................................ 11 FIGURE II.2 : ARCHITECTURE DU GERAN (BSS)....................................................................................... 11 FIGURE II.3 : LE RESEAU CŒUR DANS LA RELEASE 4 ........................................................................... 14 FIGURE II.4 : ARCHITECTURE DE L’UTRAN .............................................................................................. 15 FIGURE II.5 : STRUCTURE BASIQUE DE LA NODEB ................................................................................ 15 FIGURE II.6 : ARCHITECTURE DE RADIO LOGICIELLE RESTREINTE (SDR) ...................................... 18 FIGURE II.7: ÉMETTEUR SDR AVEC DUC ................................................................................................... 19 FIGURE II.8 : RECEPTEUR SDR AVEC DDC ................................................................................................ 19 FIGURE III.1: ARCHITECTURE DES RESEAUX D’ACCES RADIO DE MAROC TELECOM ................. 23

FIGURE III.2 : LIMITES DE L'ARCHITECTURE EXISTANTE .................................................................... 24

FIGURE III.3 : AVANTAGES DE LA MIGRATION VERS LA SOLUTION SINGLE RAN ........................ 26

FIGURE III.4 : ARCHITECTURE DU RESEAU SINGLE RAN ..................................................................... 26

FIGURE III.5 : MODELISATION DE LA MBTS ............................................................................................. 27

FIGURE III.6 : CONFIGURATION DES SLOTS DE LA BBU ....................................................................... 28

FIGURE III.7 : STRUCTURE PHYSIQUE DE LA BBU3900 CONFIGUREE POUR GSM&UMTS ............ 28

FIGURE III.8 : CARTE GTMU .......................................................................................................................... 31

FIGURE III.9 : CARTE WMPT ......................................................................................................................... 31

FIGURE III.10 : CARTE LMPT ......................................................................................................................... 32

FIGURE III.11 : CARTE UMPT ........................................................................................................................ 32

FIGURE III.12 : CARTE WBBPF ...................................................................................................................... 32

FIGURE III.13 : CARTE LBBP ......................................................................................................................... 33

FIGURE III.14 : CARTE UCIU .......................................................................................................................... 33

FIGURE III.15 : UTRP9 POUR LA TRANSMISSION IP ................................................................................ 33

FIGURE III.16 : LES RFUS DANS LA BTS ..................................................................................................... 34

FIGURE III.17 : APPARENCE DE LA RFU ..................................................................................................... 34

FIGURE III.18 : MODELE LOGIQUE DE LA RFU ......................................................................................... 35

FIGURE III.19 : BTS3900 .................................................................................................................................. 36

FIGURE III.20 : BTS3900L ................................................................................................................................ 37

FIGURE III.21 : BTS3900A ............................................................................................................................... 37

FIGURE III.22 : BTS3900AL ............................................................................................................................. 37

FIGURE III.23 : DBS3900 .................................................................................................................................. 38

FIGURE III.24 : LE BSC6900 GU DANS LE RESEAU ................................................................................... 38

FIGURE III.25 : VUE DE FACE (GAUCHE) ET VUE ARRIERE (DROITE) DU SUBRACK ...................... 40

FIGURE III.26 : SYSTEME D’O&M DU RESEAU SINGLE RAN ................................................................. 41

FIGURE III.27 : CONFIGURATION 1 DE LA BBU EN MODE GU .............................................................. 42

FIGURE III.28 : CONFIGURATION 2 DE LA BBU EN MODE GU .............................................................. 42

FIGURE III.29 : TRANSMISSION SEPAREE EN MODE GU ........................................................................ 43

FIGURE III.30 : CO-TRANSMISSION TDM EN MODE GU .......................................................................... 44

FIGURE III.31 : CO-TRANSMISSION IP EN MODE GU (INTERCONNEXION EN AVANT PLAN) ....... 44

FIGURE III.32 : PARTAGE DES UNITES RF EN MODE GU ........................................................................ 45

FIGURE III.33 : STRUCTURE LOGIQUE DE LA MBTS EN MODE GU ..................................................... 45

FIGURE III.34 : ARCHITECTURE DU RESEAU LTE .................................................................................... 46

FIGURE III.35 : CONFIGURATION DE LA MBTS EN MODE GU+L (BBUS INTERCONNECTEES) ..... 48

FIGURE III.36 : CONFIGURATION DE LA MBTS EN MODE GU+UL ....................................................... 48

FIGURE III.37 : CO-TRANSMISSION EN MODE GU+L ............................................................................... 49

FIGURE III.38 : STRUCTURE LOGIQUE DE LA MBTS EN MODE GU+UL .............................................. 50

FIGURE IV.1 : PROCEDURE DE DEPLOIEMENT DE LA SOLUTION HUAWEI SINGLE RAN .............. 51

FIGURE IV.2 : POSITIONS DES EQUIPEMENTS DANS UN RAPPORT DE SURVEY .............................. 52

FIGURE IV.3 : LA MBTS3900L, LE REDRESSEUR ET LES BATTERIES ................................................... 54

FIGURE IV.4 : LES LIAISONS ENTRE LA BBU ET LES EQUIPEMENTS DE CONTROLE ..................... 54

FIGURE IV.5 : BTS3900 APRES INSTALLATION ......................................................................................... 55

FIGURE IV.6 : SITE INDOOR 2G\3G AVANT L’INSTALLATION DU NOUVEAU MATERIEL .............. 55

FIGURE IV.7 : SITE INDOOR 2G\3G APRES L’INSTALLATION DU NOUVEAU MATERIEL................ 56

FIGURE IV.8 : INTERFACE D’ACCUEIL DU SMT ....................................................................................... 57

FIGURE IV.9 : LISTE DES OPTIONS DE CONFIGURATION DU SMT ....................................................... 58

FIGURE IV.10 : CONFIGURATION DES ADRESSES IP DE LA GTMU ET DU MBSC ............................. 58

FIGURE IV.11 : VERIFICATION DE LA CONFIGURATION........................................................................ 59

FIGURE IV.12 : LA CONFIGURATION DU PORT FE DE LA GTMU POUR LA TRANSMISSION .......... 60

FIGURE IV.14 : LA CONFIGURATION DU TUNNEL ENTRE LA GTMU ET L’UMPT ............................. 61

FIGURE IV.15 : LA VERIFICATION DE LA CONFIGURATION DE LA CARTE GTMU .......................... 61

FIGURE IV.16 : DECLARATION DE L’UMPT ............................................................................................... 62

FIGURE IV.17 : CONFIGURATION DE LA ROUTE ENTRE L’UMPT\WMPT ET LE MBSC .................... 62

FIGURE IV.18 : CONFIGURATION DE LA SYNCHRONISATION .............................................................. 63

FIGURE IV.19 : INTERFACE DE LOGIN DU LMT ........................................................................................ 63

FIGURE IV.20 : IMPORTATION DU FICHIER XML DE CONFIGURATION ............................................. 64

FIGURE IV.22 : LA VERIFICATION DE L'ETAT DES CARTES UMPT, UPEU, WBBP, UEIU ET FAN .. 65

FIGURE IV.23 : TABLEAU GENERAL BASSE TENSION 3G (TGBT 3G)................................................... 66

FIGURE IV.24 : SWAP DE LA TRANSMISSION 3G AVEC LA MBTS ........................................................ 67

FIGURE IV.25 : SWAP DU JUMPER RF 3G .................................................................................................... 67

FIGURE IV.26 : VERIFICATION DES ETATS DES LEDS POUR LA 2G&3G ............................................. 68

FIGURE IV.28 : LA NOUVELLE POSITION DE LA MBTS ........................................................................... 70

FIGURE IV.29 : DEPLACEMENT DU NOUVEAU PS VERS L'ANCIENNE POSITION ............................. 71

FIGURE IV.30 : INSTALLATION DU CABINET TP48300B.......................................................................... 72

FIGURE IV.31 : SWAP DU TMA ET RCU ....................................................................................................... 73

FIGURE IV.32 : INSTALLATION DU NOUVEAU RCU ................................................................................ 74

FIGURE IV.33 : ETIQUETAGE DES CABLES ................................................................................................ 75

FIGURE IV.34 : CLEAN UP DU SITE .............................................................................................................. 75

FIGURE IV.36 : PROCEDURE DE PRE INSTALLATION DE LA BTS3900AL OUTDOOR MACRO ....... 78

FIGURE IV.37 : PROCEDURE DE SWAP DE LA BTS3900AL...................................................................... 79

FIGURE IV.38 : LA BTS3900AL OUTDOOR APRES SWAP ......................................................................... 80

FIGURE IV.39 : OPTIMISATION EN ESPACE DANS LA MIGRATION VERS SINGLERAN ................... 80

Liste des tableaux

TABLEAU II.1 : AUGMENTATION DU NOMBRE DE SITE 2G/3G ............................................. 20

TABLEAU III.1 : CARTES ET MODULES DE LA BBU ................................................................. 30

TABLEAU III.2 : DIFFERENTS TYPES DES RFUS ....................................................................... 35

TABLEAU III.3 : CONFIGURATION MATERIELLE DU BSC6900 .............................................. 39

LISTE DES ABREVIATIONS

A

ARPU

ATM

Average Revenue Per User

Asynchronous Transfer Mode

B

BSC

BSS

BTS

Base Station Controller

Base Station Subsystem

Base Transceiver Station

C

CME Configuration Management Express

D

DDF

DCS

Digital Distribution Frame

Digital Communication System

E

EDGE

EPS

EPR

Enhanced Data rates for GSM Evolution

Extended Processing Susrack

Extended Processing Rack

G

GBTS

GSM

GPRS

GERAN

GGSN

GTMU

GPS

GSM Base Transceiver Station

Global System for Mobile Communications

General Packet Radio Service

GSM Edge Radio Access Network

Gateway GPRS Support Node

GSM Transmission & Timing & Management Unit

Global Positioning System

H

HSPA

HLR

High Speed Packet Access

Home Location Register

I

IMSI

ISDN

IP

International Mobile Subscriber Identifier

Integrated Services Digital Network

Internet Protocol

L

LTE

LMT

Long Term Evolution

Local Maintenance Terminal

M

MS

MME

MBTS

MBSC

MSISDN

MPS

MPR

Mobile Station

Mobility Management Entity

Multi-mode Base Transceiver Station

Multi-mode Base Station Controller

Mobile Subscriber ISDN Number

Main Processing Subrack

Main Processing Rack

N

NSS

NSN

Network Sub-System

Nokia Siemens Network

O

OMC

OTN

OSS

OMU

ODF

Operation and Maintenance Center

Optical Transport Network

Operation SubSystem

Operation & Maintenance Unit

Optical Distribution Frame

R

RAN

RNC

RFU

RRU

RCU

Radio Access Network

Radio Network Controller

Radio Frequency Unit

Radio Remote Unit

Remote Control Unit

S

S-GW

SRAN

SIM

SGSN

SPU

SMT

Serving Gateway

Single Radio Access Network

Subscriber Identity Module

Serving GPRS Support Node

Signal Processing Unit

Site Maintenance Terminal

T

TIC

TCS

TCR

TSSR

TDM

TGBT

TMA

Technologie d’Information et de Communication

Transcoder Subrack

Transcoder Rack

Technical Site Survey Report

Time Division Multiplexing

Tableau General Basse Tension

Tower Mounted Amplifier

U

UE

UMTS

UTRAN

UPEU

UEIU

UTRP

UELP

UFLP

USLP

USCU

UCIU

User Equipment

Universal Mobile Telecommunications System

Universal Terrestrial Radio Access Network

Universal Power and Environment Interface Unit

Universal Environement Interface Unit

Universal Transmission Processing unit

Universal E1/T1 Lightning Protection unit

Universal FE Lightning Protection unit

Universal Signal Lightning Protection unit

Universal Satellite card and Clock Unit

Universal inter-Connection Infrastructure Unit

V

VPN

VLR

Virtual Private Network

Visitor Location Register

W

WMPT

WBBP

WCDMA Main Processing and Transmission unit

WCDMA BaseBand Process Unit

Glossaire

A

ATM : technique de transfert asynchrone pour des communications à haut débit d'informations

numérisées, organisées en paquets courts et de longueur fixe.

B

BroadBand : se réfère aux caractéristiques de large bande passante d'un support de transmission et

de sa capacité à transporter des signaux multiples et des types de trafic simultanément. Le

support peut être coaxial, fibres optique, une paire torsadée ou sans fil. En revanche, la bande de

base décrit un système de communication dans lequel l'information est transportée à travers un

seul canal.

BaseBand : Dans les télécommunications et le traitement du signal, bande de base est décrit les

signaux et les systèmes dont la gamme de fréquences est mesurée à partir de près de 0 hertz à

une fréquence de coupure (une bande passante maximale ou la fréquence maximale du signal),

il est parfois utilisé comme un substantif pour une bande de fréquence de départ proche de zéro.

Baseband peut souvent être considéré comme un synonyme de passe-bas ou non modulé, et

antonyme de bande passante, bande passante, porteuse modulée ou fréquence radio (RF) .

C

Cloud computing : Le Cloud computing est une nouvelle manière de fournir et d'utiliser les

aptitudes des systèmes informatiques basée sur les nuages (cloud en anglais). Un nuage est un

parc de machines, d'équipement de réseau et de logiciels maintenu par un fournisseur, que les

consommateurs peuvent utiliser en libre service via Internet.

CDMA : Code division multiple access (abrégé en CDMA, la commission générale de terminologie

et de néologie propose le terme accès multiple par répartition en code, abrégé en AMRC), est

un système de codage des transmissions, utilisant la technique d'étalement de spectre. Il permet

à plusieurs liaisons numériques d'utiliser simultanément la même fréquence porteuse.

D

DCS (Digital communication system) : désigne une norme téléphonie mobile qui fait partie des

normes GSM, mais utilise des bandes de fréquences spécifiques.

Il utilise des fréquences radio dans le sens montant de 1 710 MHz à 1785 MHz et le sens

descendant de 1 805 MHz à 1 880 MHz. Chaque porteuse radio exige 200 kHz, de sorte que

l'on compte 374 porteuses en DCS 1800. Les cellules DCS sont généralement utilisées dans le

cadre des cellules concentriques (des cellules GSM 900 MHz contenant des cellules 1800).

H

HSPA (High Speed Packet Access) : aussi appelé 3G+ dans sa dénomination commerciale, est la

liaison de deux protocoles utilisés en téléphonie mobile pour améliorer les performances

obtenues avec la 3G : High Speed Downlink Packet Access (HSDPA) et High Speed Uplink

Packet Access (HSUPA). Ils permettent d'atteindre des débits théoriques maximum de 14,4

Mbit/s en descente et 5,8 Mbit/s en remontée selon l'évolution des deux normes par les

opérateurs et la compatibilité du terminal utilisé.

I

IP (Internet Protocol) : protocole de télécommunications utilisé sur les réseaux qui servent de

support à Internet et permettant de découper l'information à transmettre en paquets, d'adresser

les différents paquets, de les transporter indépendamment les uns des autres et de recomposer le

message initial à l'arrivée. Ce protocole utilise ainsi une technique dite de commutation de

paquets.

Intégration : En ingénierie, d'intégration de systèmes est le rassemblement des sous-systèmes de

composants en un seul système et de s'assurer que les sous-systèmes fonctionnent ensemble

comme un seul. Dans la technologie de l'information, l'intégration de systèmes est le processus

consistant à relier ensemble les différents systèmes informatiques et les applications logicielles

physiquement ou fonctionnellement, afin d'agir comme un ensemble coordonné.

M

Modulation : est une opération de traitement du signal qui permet de l’adapter à un canal de

communication, et par laquelle un signal à transmettre modifie un paramètre d’un autre signal,

appelé porteuse.

T

TDM : Le multiplexage temporel (en anglais, TDM, Time Division Multiplexing) est une technique

de multiplexage numérique (ou plus rarement analogique) permettant à un émetteur de

transmettre plusieurs canaux numériques élémentaires à bas débit (voix, données, vidéo) sur un

même support de communication à plus haut débit en entrelaçant dans le temps des échantillons

de chacun de ces canaux.

TMA (Tower Mounted Amplifier) : est un appareil permettant d’amplifier le signal avant de le

transmettre à l’antenne, il constitue un moyen rentable pour les opérateurs de réseaux pour

améliorer les performances du site, qui amplifie les faibles signaux de liaison montante des

abonnés mobiles permettant ainsi des débits plus élevés, une meilleure pénétration dans les

bâtiments et une amélioration de la couverture du signal. Ainsi la performance du côté de la

réception est améliorée de telle sorte que la zone de couverture en liaison montante est égale à

la zone de couverture en liaison descendante et l'équation du bilan de liaison est symétrique.

W

W-CDMA : Évolution de la technique CDMA, le W-CDMA (Wideband Code Division Multiple

Access Evaluation, Multiplexage par code large bande) est une technique utilisée pour la

téléphonie mobile de troisième génération. La norme UMTS est basée sur cette technique.

Introduction Générale

Depuis la mise en service de leur première génération, les réseaux mobiles n’ont cessé d’évoluer,

permettant aux opérateurs télécoms d’offrir des services de plus en plus diversifiés. La deuxième

génération, qui a marqué le début de l’ère du numérique, a connu un très grand succès, notamment sa

norme européenne GSM qui, et jusqu’à présent, représente le standard de téléphonie le plus répandu

dans le monde, une norme qui, grâce à plusieurs évolutions, s’est transformée d’une norme de téléphonie

classique à une norme multi-service permettant d’offrir des services qui étaient réservés aux réseaux

informatiques notamment l’accès à Internet.

Avec la saturation des réseaux 2G et leur limitation en matière de débit et services, et avec le progrès

qu’a connu les technologies de traitement du signal, les acteurs du domaine de télécommunications ont

été amenés à songer à une troisième génération, celle-ci avait comme principal objectif d’assurer un

niveau de qualité de service et un débit susceptibles de supporter les nouveaux services. La 3G, et de

manière semblable à la 2G, était multinorme. Le successeur du GSM est l’UMTS, il s’est répandu, lui

aussi, rapidement surtout après son évolution vers le HSPA offrant des débits inégalables.

Néanmoins, les réseaux 3G, nécessitant de nouveaux équipements usagers, n’ont pas pu remplacer,

rapidement, les réseaux 2G fortement déployés et qui sont compatibles avec tous les terminaux mobiles.

Les opérateurs se sont vus obligés de maintenir la coexistence entre les deux réseaux. Une coexistence

qui s’avère coûteuse au niveau de la gestion et de la maintenance comme au niveau de la consommation

énergétique. Un coût qui pourrait augmenter avec l’intégration imminente de la technologie LTE 1. Ceci

a incité les fournisseurs de matériel télécom à chercher une solution permettant aux opérateurs de réduire

leurs dépenses, une recherche qui a abouti à une solution innovante permettant de fusionner les réseaux

d’accès des différentes technologies en un seul réseau d’accès Single RAN, cette fusion est devenue

possible grâce à des équipements multimodes pouvant gérer les tâches relatives aux différentes

technologies

Dans cette optique, s’inscrit mon projet de fin d’étude et le présent rapport présente les fondements

théoriques et les aspects techniques, nécessaires à l’implémentation de la solution SRAN, ainsi que les

différents scénarios de déploiement cette technologie.

CHAPITRE I

Présentation de l’entreprise d’accueil

&

Contexte du Projet

Introduction...................................................................................................................................................... 1

I. Présentation de Huawei Technologies ...................................................................................................... 1

I.1. Huawei Technologies ........................................................................................................................ 1

I.2. Produits Huawei Technologies ......................................................................................................... 2

I.3. Solutions récentes de Huawei Technologies ................................................................................... 3

I.4. Structure de gouvernance d'entreprise ............................................................................................. 4

II. Présentation générale du projet ................................................................................................................. 6

II.1. Problématique ................................................................................................................................... 6

II.2. Objectifs ............................................................................................................................................. 6

II.3. Cadre du projet .................................................................................................................................. 7

II.4. Planning du projet ............................................................................................................................. 7

Conclusion ....................................................................................................................................................... 8

PFE 2012 2013 GRT

Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom

1

Introduction

Dans la perspective d’une étude approfondie de la solution Single RAN, il convient effectivement

de présenter de manière générale le contexte de travail dans lequel a été réalisé ce projet de fin d’études.

Je commencerais tout d’abord par voir un aperçu de l’environnement de stage qui est huawei

Technologies. Je poursuivrais ensuite par une description du projet de fin d’études et de ses objectifs.

I. Présentation de Huawei Technologies

I.1. Huawei Technologies

Huawei Technologies Co. Ltd. est une entreprise fondée en 1988, dont le siège social se trouve à

Shenzhen en Chine, active dans le secteur des technologies de l'information et de la communication

(TIC). Le métier historique de Huawei est la fourniture en réseaux de télécommunication des opérateurs

: l'entreprise fournit des matériels, des logiciels et des prestations de services pour les réseaux de

télécommunications des opérateurs et les réseaux informatiques des entreprises. Depuis 2009, Huawei

commercialise également des téléphones portables en marque propre, sous Android3. En 2010, Huawei

devient le deuxième fournisseur mondial en réseaux télécommunications, derrière Ericsson et devant

Nokia Siemens Networks, Alcatel-Lucent, Cisco Systems et ZTE4. En 2011, Huawei se développe sur

le marché de terminaux et des solutions pour les entreprises (cloud computing, téléprésence, datacenters,

sécurité...).

Huawei est une entreprise privée dont le capital est détenu par ses salariés à travers un système

de stock option (ou stock-option 1) et par conséquent n'est pas cotée en bourse.

Le groupe est d'abord devenu un fournisseur dominant en Chine, avant de se lancer à la conquête

des marchés internationaux en adoptant notamment une politique de prix très compétitive. 70 % du

chiffre d'affaires est aujourd'hui à l'international, avec 14 administrations régionales, opérations dans

plus de 140 pays et fournissent 45 des 50 premiers opérateurs, et plus de 150.000 salariés avec plus de

150 nationalités à travers le monde, dont 73% recrutées localement.

Grace à l’expansion révolutionnaire, et aux stratégies de Huawei Technologies durant les six

dernières années, ses revenues suit une croissance importante, avec un taux de croissance annuel

composé (CAGR) de 22 %.

PFE 2012 2013 GRT

Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom

2

Figure I.2 : Croissance durable des revenues de Huawei Technologies

I.2. Produits Huawei Technologies

En 2011, Huawei est devenu un fournisseur des solutions de bout en bout en technologies de

l'information et de la communication (TIC) à travers ses unités commerciales des télécommunications,

de l’entreprise et de gestion des périphériques :

Figure I.1 : Localisation des métiers et services de Huawei dans le monde

PFE 2012 2013 GRT

Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom 3

i. Groupe des produits de télécommunication : Huawei approvisionne 45 des 50

principaux opérateurs mondiaux de télécommunications avec sa gamme variée de

produits et de solutions (Réseaux d’accès et réseaux cœur mobiles, réseaux fixes

Broadband, systèmes d’exploitation et de maintenance). Ces solutions qui prennent en

charge le trafic des données de réseau permettent aux transporteurs de simplifier leurs

réseaux et de réaliser des mises à niveau technologiques, tout en permettant des

déploiements rapides, une rationalisation des opérations, et une baisse des dépenses de

réseau.

ii. Groupe de produits des solutions d’entreprise : Huawei fournit des solutions et des

services TIC hautement efficaces, y compris l'infrastructure réseau, les communications

unifiées et la collaboration (UC&C), le cloud computing et la sécurité des informations

d'entreprise (Firewall, Système de détection et de prévention d’intrusion, VPN). Parmi

les clients de Huawei, l’on peut compter des entreprises spécialisées dans divers

domaines tels que la finance, l'éducation, les transports, l'énergie, les entreprises

commerciales et les fournisseurs de services Internet.

iii. Groupe de produits de gestion de périphériques : Au service de plus de 500

opérateurs dans le monde entier, le groupe de gestion de périphériques Huawei offre

une suite de téléphones mobiles, d’appareils mobiles à large bande et de dispositifs

domestiques conviviaux afin d'encourager les consommateurs à vivre l'expérience

Internet mobile. Huawei est appelé à devenir l'une des plus grandes marques de

téléphonie mobile au monde d'ici à 2015.

I.3. Solutions récentes de Huawei Technologies

o Amélioration de l’ARPU (Average Revenue Per User)

o Digital Home (IPTV)

o Unified Communications and Collaboration

o SingleRAN : SingleRAN permet aux opérateurs de simplifier l’intégration des innovations

technologiques. La solution permet aux opérateurs d'optimiser globalement leurs biens

essentiels, y compris les sites, le spectre, les usagers, et le personnel.

o MSAN Huawei : mise en oeuvre de la solution MultiService Access Node MSAN huawei

pour IAM

o MBB (Mobile BroadBand) Network Antenna Solution : Les antennes du réseau de Huawei

adoptent des modes 3D précis et la simulation de réseau dans la conception et l'évaluation

PFE 2012 2013 GRT

Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom 4

d'antenne, en redéfinissant les paramètres d'antenne appropriés pour atteindre la performance

optimale du réseau.

o Metro Optical Transport Network : Metro OTN unifie l’architecture de transport et fournit

aux opérateurs une omniprésence du canal de transport et une bande passante accrue pour des

services tels que l'accès haut débit, la vidéo mobile, la ligne privée, et la connectivité cloud.

o SingleFAN : En fournissant une plate-forme d'accès unifié pour le câble cuivre, la fibre

optique et le câble coaxial, Huawei SingleFAN délivre une expérience utilisateur améliorée

grâce à un accès 20-100Mbps, il simplifie également le processus de déploiement de réseau,

tout en améliorant O&M (Operation and Maintenance), et en réduisant le CAPEX /OPEX.

o SingleOSS : SingleOSS de Huawei réalise une synergie entre les réseaux inter-domaines

(accès radio / transmission / core) et les réseaux inter-technologies (GSM / CDMA / UMTS /

WiMAX / LTE FDD / TDD) tout en gérant les ressources globales du réseau.

o SingleCORE : Fournit une solution de réseau cœur unique pour permettre une évolution en

douceur du réseau et des opérations intelligentes, tout en apportant une expérience améliorée

pour les utilisateurs.

I.4. Structure de gouvernance d'entreprise

Adhérant aux "clients comme son focus et les employés dévoués comme son fondation" à partir

de ses valeurs fondamentales, elle à améliorer sa structure de gouvernance d'entreprise, les

organisations, les processus et les systèmes d'évaluation pour réaliser une croissance efficace à long

terme.

La structure organisationnelle de Huawei Technologies est articulée en plusieurs comités et

fonctions :

Les actionnaires (Shareholders)

Huawei Investment & Holding Co., Ltd (la "Société" ou "Huawei") est une société privée détenue

en propriété exclusive par ses employés. Les actionnaires de Huawei sont l'Union de Huawei Investment

& Holding Co., Ltd (l’«Union») et M. Ren Zhengfei. L'Union a contribué de 98,82% du capital total de

la société.

Conseil d'administration et des comités (Board of Directors and Committees)

Le conseil d'administration (BOD) est l'organe de décision de la stratégie et de la gestion

d'entreprise. Le BOD guide et supervise l'ensemble des opérations commerciales et prend des décisions

sur des questions stratégiques importantes.

PFE 2012 2013 GRT

Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom 5

Figure I.3 : Structure de gouvernance de Huawei Technologies

Comité des ressources humaines (Human Resources Committee)

Comité des finances (Finance Committee)

Comité des stratégies et de développement (Strategy & Development Committee)

Comité d'audit et de vérification (Audit Committee)

Conseil de Surveillance (Supervisory Board )

Rotating CEOs

Le président directeur générale (CEO) est responsable de la survie et du développement de

l'entreprise.

L’auditeur indépendant (Independent Auditor)

Trois groupes d’affaires "Business Group" (BG), réagissent dans la structure « Business Structure »

de Huawei technologies :

BG de Support réseau (Carrier Network BG),

BG d'entreprise (Enterprise BG),

BG de la consommation (Consumer BG)

Les BG de service (SBG) sont des centres de responsabilité qui fournissent un soutien et des

services de bout-en-bout pour les BG. Huawei a établi cinq SBG : les laboratoires 2012, les services

d'affaires intégrés (IBS), la fabrication (Manufacturing), l'Université de Huawei, et les services internes

de Huawei.

PFE 2012 2013 GRT

Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom 6

La plate-forme de gestion de l'investissement financier (Financial Investment Management

Platform) est responsable des profits et des pertes d’investissements financiers.

Finalement les organisations régionales (Regional organizations), opère dans les différents

régions du Monde, en particulier au Maroc.

II. Présentation générale du projet

II.1. Problématique

L’architecture du réseau d’accès actuel de Maroc Telecom (Opérateur historique du Maroc), basé

sur la deuxième génération "GSM/GPRS/EDGE" et la troisième génération "UMTS/HSPA", présente

un défi majeur pour l’opérateur en termes d’OPEX et de CAPEX avec l’intégration prévue de la

quatrième génération (4 G) en fin de 2013, le chalenge est dû principalement à la séparation des réseaux

d’accès, multipliant ainsi les dépenses de l’opérateur en terme de maintenance, de gestion, et

d’investissements dans des nouvelles technologies. Sans oublier les problèmes liés à la consommation

de l’énergie et l’encombrement des sites.

Le projet Huawei Single RAN répond parfaitement à ce défi, en proposant une architecture

intégrant les réseaux d’accès mobiles existants et assurant une intégration plus souple et plus rentable

des nouvelles évolutions des réseaux mobiles.

II.2. Objectifs

Les objectifs définis dans le cadre de mon Projet de fin d’étude intitulé « Etude et déploiement de

la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom », sont les suivants :

Etude des architectures traditionnelle des réseaux mobile 2G et 3G et ses limitations ainsi que

le besoin d’une nouvelle solution.

Etude du réseau mobile de l’operateur (réseaux d’accès et de transmission)

Etude de la solution SRAN et ses avantages par rapport à l’existant.

Etude détaillée de la solution Huawei SRAN (principes de base et architecture).

Participation à l’implémentation, sur site, du projet pour l’opérateur IAM.

Détermination des procédures d’implémentation du SRAN avant, durant et après Swap

Etablir un rapport entre la solution SRAN et la technologie SDR.

Etude du passage vers la 4G grâce SRAN.

Développer les compétences personnelles et managériales au sein d’une équipe de projet.

PFE 2012 2013 GRT

Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom 7

II.3. Cadre du projet

Le stage réalisé au sein du département SingleRAN à Huawei Technologies de Casablanca,

avec des interventions régulières au niveau de différents types de sites 2G/3G, et durant toutes les étapes

du projet, trois principaux intervenants agissent :

Huawei technologies : Entreprise d’accueil, qui m’a proposée le sujet et m’a encadrée durant

le projet SingleRAN, et qui m’a fourni également des formations dans le cadre du projet.

Maroc Télécom : Le client pour lequel la solution est implémentée.

Sous-Traitant : Entreprise à qui Huawei Technologies a confié sous sa responsabilité une partie

de déploiement du projet SRAN, à savoir le "Site Survey" et la pré-installation. Différents sous-

Traitants interviennent au niveau de la région de Casablanca, je site : MAROC RESEAUX

SYSTEMES "MRS", Spie Maroc, SERICOM, et 3GCom.

Parallèlement, j’ai été encadré par le département Réseaux & Télécommunications de l’Ecole

Nationale des Sciences Appliquées durant toute la période du projet.

II.4. Planning du projet

La planification est parmi les phases d’avant-projet les plus importantes. Elle consiste à

déterminer et à ordonnancer les tâches du projet et à estimer leurs durées respectives, afin d’observer et

contrôler l’avancement, ainsi on assure le bon déroulement des actions requises.

Dans la même perspective, et durant une période de 12 semaines, entre le 28 Mars 2013 et le 28

Juin 2013, mon projet s’est réparti en plusieurs étapes, et suivant un ordonnancement particulier : (Voir

figure I.5)

o Études bibliographique (Réseau d’opérateur, Réseaux d’accès mobiles, GSM/EDGE/EDGE,

UMTS/HSPA) et étude de la solution Huawei SingleRAN (30j).

o Étude et déploiement de différentes solutions SingleRAN Huawei (pour différents types de sites

de casablanca) :

Site N°1 : Indoor Macro (durée 12j ) :

Définition de “Target Configuration” et des fichiers XML.

Site Survey et définition de la solution (7j).

Commande et livraison des Matériels (1j).

Pré-installation du Rack de la MBTS et de redresseur, des cartes et des câbles

d’alimentation, de transmission et d’alarme. (1j)

Pré-Commissioning, Swap, installation final de la MBTS et test d’appel (1j)

PFE 2012 2013 GRT

Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom 8

Etiquetage et Cleanup (Nettoyage) du site (1j)

Acceptance (1j)

Site N°2 : Outdoor Macro (durée 11j)

Site N°3 : Indoor Mini (durée 11j)

o Etude de la technologie de la Radio logicielle "SDR". (durée 3j)

o Swap des antennes Bi-Band (1j).

Toutefois, les durées des tâches du projet dépendent essentiellement du nombre de sites à déployer

par mois, des problèmes d’accès aux sites, de la disponibilité des équipes, et des problèmes liés à la

transmission et aux alarmes.

Conclusion

Au travers de ce chapitre, j’ai fait un bref tour d’horizon de l’environnement dans lequel ce projet

a été effectué, en présentant essentiellement l’organisme d’accueil. J’ai présenté, par ailleurs, vu une

l’ensemble du sujet ainsi que des diverses étapes projetées de façon chronologique afin de mener à bien

le projet.

Le chapitre suivant, portera sur l’état de l’art des réseaux mobiles de deuxième et de troisième

génération, en se focalisant sur le réseau d’accès radio, et finalement il va élaborer la radio logiciel

"SDR".

PFE 2012 2013 GRT

Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom

9

*

Figure II.4 : Diagramme de GANTT du Projet

État de l’art

&

Fondements théoriques

Introduction .......................................................................................................................................... 10

I. GSM ..................................................................................................................................................... 10

I.1. Historique ...................................................................................................................................... 10

I.2. Architecture générale du réseau GSM\EDGE .......................................................................... 10

II. Réseau d’accès radio GERAN ......................................................................................................... 11

II.1. Architecture du GERAN ............................................................................................................ 11

III. UMTS et son réseau d’accès UTRAN .......................................................................................... 12

III.1. Concepts généraux ..................................................................................................................... 12

III.2. Réseau d’accès radio UTRAN ................................................................................................. 14

IV. La radio logicielle ............................................................................................................................ 16

IV.1. Rôle d’un équipement radio ..................................................................................................... 16

IV.2. Présentation ................................................................................................................................ 16

IV.3. Radio logicielle restreinte (SDR) ............................................................................................. 17

V. Limitations de l’architecture 2G/3G existante ............................................................................... 20

Conclusion ........................................................................................................................................... 20

CHAPITRE II

PFE 2012 2013 GRT

Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom

10 10

Introduction

Le réseau d’accès radio représente une partie importante de tout réseau mobile, il permet

d’implémenter l’interface radio qui représente le point de contact entre l’utilisateur et le réseau.

Dans ce chapitre, je vais traiter, de manière générale, les réseaux mobiles GSM et UMTS et leurs

évolutions en me focalisant sur l’architecture de leurs réseaux d’accès respectifs GERAN et UTRAN.

Ce chapitre abordera également les interfaces des deux réseaux d’accès, et particulièrement l’interface

radio et ses principales techniques d’accès multiple. Les principales technologies de transport dans le

réseau seront aussi mentionnées.

I. Réseau GSM

I.1. Historique

Le réseau GSM "Global System for Mobile communications " est une norme numérique de la

deuxième génération de la télécommunication mobile mise en place en 1982 par le groupe européen

CEPT "Conférence Européenne des Postes et de Télécommunications" pour les communications

téléphoniques et l’envoi des messages courts SMS. Il a été commercialisé en 1990, et depuis, il est

devenu une référence en matière de télécommunication mobile.

Pour répondre aux besoins croissants en matière de services, le GSM a connu de nombreuses

évolutions, surtout avec l’arrivée du GPRS "General Packet Radio Service" qui a permis d’étendre les

services du réseau GSM à des services basés sur la commutation des paquets tel que l’accès à internet.

Une autre évolution majeure du GSM consiste en l’intégration de l’EDGE "Enhanced Data rates

for Global Evolution" qui, en optimisant l’utilisation des ressources radio, permet d’améliorer le débit

offert par le GPRS1. [1]

I.2. Architecture générale du réseau GSM\EDGE

Le GSM implémente une architecture divisée, comme le montre la figure II.1, en plusieurs sous-

systèmes : le sous-système radio BSS "Base Station Sub-system", le sous-système réseau NSS "Network

Sub-System", le sous-système d’exploitation et de maintenance OSS "Operation Sub-System" et le

terminal mobile MS "Mobile Station". [1]

1 Dans la suite de ce rapport la notation GSM représentera le réseau GSM\EDGE.

PFE 2012 2013 GRT

Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom

11 11

Figure II.1: Modèle architecturale du GSM

II. Réseau d’accès radio GERAN

Le GERAN, ou bien BSS, est le réseau d’accès du GSM, il assure la transmission radioélectrique

et gère les ressources radios et prend en charge la transmission adaptée au canal radio. [2]

II.1. Architecture du GERAN

Le GERAN est constitué, comme le montre la figure II.2, de deux principales entités, il s’agit de

la station de base BTS et du contrôleur de station de base BSC, ces deux entités communiquent entre

eux via l’interface (liaison) Abis, le BSC quant à lui est connecté au domaine circuit CS "Circuit

Suitching" du réseau cœur via l’interface A et au domaine paquet PS "Paquet Suitching" via l’interface

Gb. [2]

Figure II.2 : Architecture du GERAN (BSS)

II.1.1. Station de base BTS

La station de base, est l'élément du réseau, responsable du maintien de l’interface radio avec les

stations mobiles, et pour cela il est chargé d’effectuer les opérations nécessaires pour la transmission sur

l’interface radio, comme la modulation, démodulation, égalisation, codage, correction des erreurs….

La BTS gère la liaison physique avec les stations mobiles, elle effectue le multiplexage TDMA, le saut

de fréquence, le chiffrement, et prend également des mesures concernant chaque mobile connecté à elle

PFE 2012 2013 GRT

Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom

12 12

et les envoie au BSC pour la mise à jour de bases de données et pour vérifier que les communications

se déroulent correctement. [2]

II.1.2. Contrôleur de station de base BSC

Le BSC est un équipent intelligent de la partie GERAN, il a pour rôle la gestion des ressources

radio, l’allocation des canaux, le contrôle de puissance du mobile et de la BTS, la prise de décision de

l’exécution du Handover2. Il joue également le rôle d’un concentrateur de flux venant de plusieurs BTS

et le véhicule vers le réseau cœur. Il est relié par une ou plusieurs liaisons MIC "Modulation par

Impulsion et Codage" avec la BTS et MSC. [2]

III. UMTS et son réseau d’accès UTRAN

III.1. Concepts généraux

III.1.1. Raisons d’être de l’UMTS

Après le grand succès de la deuxième génération 2G surtout sa norme européenne GSM, les

télécommunications mobiles se sont orientées vers de nouvelles perspectives, établir un système mobile

global de troisième génération 3G, offrant des services plus évolués et des débits plus élevés pouvant

concurrencer avec ceux offerts par les réseaux fixes (ADSL).

Dans cette approche, l’UMTS, la norme européenne des réseaux 3G, standardisée et maintenue

par l’organisme européen 3GPP "3rd Generation Partnership Project", est supposée assurer un débit

théorique de 2Mbps, 384kbps en pratique, débit permettant d’offrir une gamme de services allant de la

téléphonie classique jusqu’aux services multimédia à haut débit. [3]

III.1.2. Architecture générale du réseau 3G UMTS

En se basant sur l’architecture du réseau GSM, l’UMTS met en jeu trois entités clés, il s’agit de

l’équipement usager UE, du réseau d’accès radio UTRAN et du réseau cœur CN. Ces entités sont en

interaction afin d’assurer la disponibilité des services fournies aux usagers du réseau UMTS.

Le réseau UMTS implémente aussi son système d’exploitation et de maintenance de manière

similaire au réseau GSM. [4]

2 Le Handover est l'ensemble des opérations qui permettent à une station mobile de changer de cellule sans

interruption de la conversation

PFE 2012 2013 GRT

Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom

13 13

III.1.2.1. Équipement usager UE

L’équipement usager UE est analogue au MS en GSM, il est composé de deux entités principales

à savoir l’équipement mobile ME et le module d’identité de l’abonné USIM. Le premier (ME)

correspond à la partie matérielle et permet l’interaction de l’utilisateur avec le réseau. Le second (USIM)

représente l’utilisateur en question, il contient les informations permettant son identification par le

réseau, il héberge aussi des clés de sécurité utilisées au chiffrement du trafic. [4]

III.1.2.2. Réseau d’accès radio UTRAN

L’UMTS a été conçu pour être un système multi-accès, cependant, son réseau d’accès radio

UTRAN reste le plus important, il a pour rôle d’implémenter et de maintenir les ressources d’accès radio

permettant l’interaction entre l’UE et le cœur du réseau UMTS. L’UTRAN est basé sur deux éléments

essentiels : La station de base BS ou plus exactement NodeB et le contrôleur du réseau radio RNC. Ces

éléments ainsi que l’architecture détaillée de l’UTRAN seront abordés plus loin dans ce chapitre. [4]

III.1.2.3. Réseau cœur CN 3G

Comme pour le réseau GSM, le réseau cœur CN représente une plateforme de base pour tous les

services offerts par le réseau UMTS, il assure, entre autres, la commutation des appels téléphoniques,

l’acheminement des messages courts SMS, le routage des paquets de données, ainsi que d’autres tâches

liées à l’identification des utilisateurs, le cryptage des données et la gestion de la localisation.

Dans sa première version 3GPP release 99, et pour minimiser le coût d’implémentation ainsi

qu’assurer l’interopérabilité avec le réseau 2G, le cœur du réseau UMTS s’est basé sur celui du réseau

2G avec ces deux domaines CS et PS, bien que plusieurs modifications ont été apportées au MSC\VLR,

HLR, EIR, AuC et SGSN du réseau 2G pour supporter le trafic 3G.

La release 4 du 3GPP a apporté une amélioration majeure dans le domaine de commutation de

circuit CS, permettant de séparer le plan de contrôle du plan usager gérés tous par le MSC. Cette

amélioration consiste à diviser le MSC en deux nouvelles entités :

CS-MGW (CS Media GateWay) : gère la commutation du trafic usager et peut aussi se

charger du transcodage entre les réseaux fixe et mobile.

MSC Server : se charge de toutes les tâches de contrôle, il gère les données de signalisation

d’appel et la mobilité des abonnés, il contrôle le MGW pour établir, maintenir et libérer les liens

physiques de trafic.

PFE 2012 2013 GRT

Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom

14 14

Ainsi, les capacités de contrôle ou de trafic peuvent, selon le besoin, être étendues de manière

séparée vu qu’un MSC Server peut contrôler plusieurs MGW et inversement. La figure ci-dessous

représente l’architecture du CN Release 4 :

Figure II.3 : Le réseau cœur dans la release 4

La release 5 des recommandations du 3GPP a introduit un nouveau sous domaine intégré au

domaine de commutation de paquets PS, il s’agit du sous domaine IP multimédia IMS. L’IMS, basé sur

les protocoles IPv6 pour le trafic et SIP pour la signalisation, offre des nouveaux services tels que les

jeux interactifs en temps réel, les services web interactifs, le partage d’applications, la visiophonie…[4]

III.2. Réseau d’accès radio UTRAN

La différence majeure entre le réseau GSM et le réseau UMTS réside dans la partie accès du

réseau. L’UTRAN implémente de nouvelles technologies d’accès radio notamment l’UTRA\FDD

(WCDMA dans le jargon de la 3GPP) remplaçant la TDMA utilisée dans le réseau GSM, il introduit

aussi l’ATM "Asychronous Transfer Mode" puis l’IP Internet Protocol comme technologies de transport

entre les différentes entités de l’UTRAN et entre celui-ci et le réseau cœur. [4]

III.2.1. Architecture de l’UTRAN

Architecturalement parlant, l’UTRAN, comme le montre la figure ci-dessous, consiste en

plusieurs sous-systèmes radio RNSs. Chaque RNS comporte plusieurs stations de bases BS (NodeB)

contrôlées par un seul contrôleur de réseau radio RNC via l’interface Iub. Les RNSs peuvent être

interconnectés, cette connexion s’établit entre RNCs par le biais de l’interface Iur et a pour rôle la gestion

de la mobilité des usagers. [4]

PFE 2012 2013 GRT

Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom

15 15

Figure II.4 : Architecture de l’UTRAN

III.2.1.1. Station de base NodeB

La station de base NodeB représente le point d’accès de l’utilisateur au réseau, elle implémente

les ressources radio de l’interface Uu en mettant en œuvre la technique d’accès multiple WCDMA. De

façon similaire à la BTS du GSM, la NodeB se charge de l’émission\réception (Tx\Rx), le filtrage,

l’amplification, la modulation et la démodulation du signal radio, ainsi que l’acheminement du trafic de

et vers le RNC. La figure ci-dessous représente une modélisation de la NodeB :

Figure II.5 : Structure basique de la NodeB

La NodeB peut, elle aussi, contrôler une ou plusieurs cellules, cependant et grâce à la répartition

en code, les cellules voisines de l’UMTS peuvent utiliser la même fréquence porteuse. [4]

III.2.1.2. Contrôleur du réseau radio RNC

Le contrôleur du réseau radio RNC est l’entité du réseau d’accès chargée du contrôle et de la

gestion des ressources radio des NodeB qu’il contrôle, il implémente le protocole RRC responsable de

la gestion de la signalisation entre l’UE et l’UTRAN à savoir l’établissement, le maintien et la libération

de la liaison, ainsi que la diffusion des informations relatives au système, le contrôle d’admission AC et

le contrôle de puissance en boucle locale. Le RNC se charge aussi de l’acheminement du trafic de et

vers le réseau cœur via l’interface Iu.

PFE 2012 2013 GRT

Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom

16 16

Le RNC se charge également de la gestion de la mobilité, notamment le soft handover où une

communication met en œuvre plusieurs RNSs. Dans ce cas un RNC joue le rôle de RNC serveur (Serving

RNC) et les autres jouent le rôle de RNC dérivé (Drift RNC).

SRNC (Serving RNC) : gère les connexions radio avec le mobile et sert de point de

rattachement au réseau coeur via l'interface Iu, il contrôle et exécute le handover, il assure

aussi les fonctions de division/recombinaison dans le cas du soft-handover pour acheminer un

seul flux vers l'interface Iu.

DRNC (Drift RNC) : sous ordre du SRNC, il gère les ressources radio des stations de base

qui dépendent de lui, il effectue la recombinaison des liens lorsque, du fait de la macro

diversité, plusieurs liens radio sont établis avec des stations de base qui lui sont rattachés. Il

route les données des utilisateurs vers le Serving RNC dans le sens montant et vers ses stations

de base dans le sens descendant. [4]

IV. La radio logicielle

IV.1. Rôle d’un équipement radio

Un récepteur radio se compose de plusieurs parties : une antenne qui reçoit le signal

radiofréquence, un sous-système radiofréquence/fréquence intermédiaire (RF/FI) qui convertit et filtre

le signal dans la bande spectrale désirée, et un démodulateur/décodeur qui convertit ce signal sous un

format exploitable. Le résultat obtenu est transmis à une application et enfin à l'utilisateur. Un émetteur

radio effectue le processus inverse, en prenant les données des utilisateurs, les codant, les modulant, les

convertissant en FI puis en RF, amplifiant le signal RF et le transmettant à une antenne. [5]

IV.2. Présentation

IV.2.1. Définitions

Une radio logicielle, en anglais Software Radio, est un système de radiocommunication

configurable utilisant des techniques de traitement logiciel sur des signaux radiofréquences. Une radio

logicielle utilise des circuits numériques programmables pour effectuer du traitement de signal. Sa

flexibilité lui permet de s'adapter à un large spectre de réseaux, protocoles et techniques de

radiocommunication, et de répondre au besoin croissant de performance et d'interopérabilité entre

systèmes hétérogènes. L'objectif ultime de la radio logicielle consiste en une dématérialisation complète

de l’interface radio. Elle fait partie de la tendance globale des circuits électroniques à migrer du "tout

transistor" vers le "tout logiciel". L'évolution ultime de la radio logicielle est la radio intelligente

(Cognitive Radio). Une radio intelligente est une radio logicielle dans laquelle les éléments de

communication sont conscients de leur environnement (localisation, etc.) et de leur état interne, peuvent

PFE 2012 2013 GRT

Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom

17 17

prendre des décisions en fonction de leur comportement et d'objectifs prédéfinis, et sont également

capables d'apprentissage. [5]

IV.2.2. Avantages de la radio logicielle

La radio logicielle est une évolution logique des systèmes de radiocommunication car elle apporte

de nombreux avantages pour l'ensemble des acteurs du domaine. En effet, comparée à une architecture

"tout matériel", la radio logicielle promet des équipements multistandards et multiservices.

La radio logicielle constitue tout d'abord un avantage pour les fabricants et équipementiers, grâce

à la disparition de certains composants analogiques coûteux et encombrants (filtres, oscillateurs, etc.),

ainsi que la possibilité d'implémenter une famille de produits " radio " sur une unique plateforme

matérielle et d'utiliser un même code logiciel dans différents équipements. La mise à jour logicielle et

la maintenance du firmware de l’équipement (dont d'éventuels modules de sécurité) peuvent également

s'en trouver facilitées. Ensuite, c’est une aubaine pour les fournisseurs de services radio, grâce à l'ajout

facilité de nouvelles fonctionnalités ou amélioration des performances d'une infrastructure

opérationnelle, une adaptation dynamique aux caractéristiques du canal de propagation, une mobilité

totale grâce à un fonctionnement multistandard, une portabilité des formes d'onde, et le téléchargement

et mise à jour logicielle à distance. Et enfin, la radio logicielle offre au plus grand nombre la capacité

(légitime ou non) d’étudier divers protocoles et communications sans fil à l'aide d'équipements

abordables techniquement et financièrement. [5]

IV.3. Radio logicielle restreinte (SDR)

Une radio logicielle Restreinte (RLR, ou en anglais SDR – Software Defined Radio) est un

système de transmission radio où certaines fonctions sont réalisées par du matériel dédié, paramétrable

et contrôlable par logiciel, et où d'autres fonctions telles que le traitement numérique du signal sont

programmables par logiciel. Le terme de radio logicielle restreinte est apparu pour la première fois en

1992 dans l'article scientifique « Software Radios : Survey, Critical Evaluation and Future Directions

». Le schéma suivant présente le schéma bloc des différents étages de traitement d'une SDR. Il est

composé de :

une tête RF analogique configurable, composée de filtres, coupleurs, mélangeurs, oscillateurs

locaux à fréquence intermédiaire, amplificateurs de puissance à large bande et à faible bruit,

un étage de conversion analogique/numérique (CAN) et numérique/analogique (CNA),

une section numérique programmable assurant la mise en forme du spectre, l'adaptation et le

traitement numérique en bande de base,

PFE 2012 2013 GRT

Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom

18 18

une section logicielle assurant le contrôle, la commande et la configuration logicielle des

différents étages.

Figure II.6 : Architecture de radio logicielle restreinte (SDR)

Dans une architecture de réception SDR typique, le frontal RF amplifie puis convertit la fréquence

porteuse du signal à récupérer en une fréquence intermédiaire (FI) de sorte que le signal puisse être

numérisé par un CAN, puis traité par un processeur de traitement numérique du signal assurant la

fonction de modem (détection et correction des symboles reçus). De même, l'émetteur est composé du

modem produisant une représentation numérique du signal à transmettre, puis d'un CNA générant une

représentation en bande de base ou en FI du signal. Ce signal est alors décalé en fréquence à la fréquence

porteuse désirée, amplifié jusqu'à un niveau de puissance approprié et transmis à l'antenne. Si la radio

doit transmettre et recevoir simultanément, il y a aussi du filtrage pour limiter les interférences du signal

transmis vis à vis du circuit de réception.

Les opérations de traitement numérique du signal sont généralement assurées par différents types

de processeurs tels qu'un DSP "Digital Signal Processor", un circuit spécialisé (ASIC - Application-

Specific Integrated Circuit, ASIP - Application-Specific Instruction-set Processor), un circuit intégré

programmable (FPGA - Field Programmable Gate Array), un processeur à usage général (GPP –

General Purpose Processor, dont le PC traditionnel fait partie), voire même depuis peu un processeur

graphique (GPU – Graphics Processing Unit). Chacun de ces processeurs étant plus ou moins adapté à

certaines fonctions ou calculs, de façon à gérer un large éventail de modulations.

PFE 2012 2013 GRT

Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom

19 19

Dans le sens émission un processeur de traitement numérique du signal (DSP – Digital Signal

Processing) délivre un signal numérique en bande de base. Ce dernier est injecté dans un

convertisseur/éleveur numérique ou DUC (Digital Up-Converter) transposant le signal bande de base

complexe en FI. Le CNA qui suit convertit les échantillons numériques en signal analogique. Le signal

est ensuite transposé de FI en RF. Enfin, l'amplificateur de puissance augmente l'énergie du signal pour

être rayonnée par l'antenne, l'objectif étant de synthétiser un signal RF avec les caractéristiques

attendues, sans introduire de bruit ou de rayonnement risquant d'interférer avec d'autres utilisateurs du

spectre radiofréquence.

Figure II.7: Émetteur SDR avec DUC

Dans le sens réception le signal est capté par l'antenne, subit quelques traitements analogiques

(filtrages, amplification faible bruit, transposition de RF en FI) et est numérisé par un CAN, l'objectif

étant de numériser le signal utile et uniquement celui-ci. Les échantillons numériques sont ensuite

transmis à une convertisseur/abaisseur numérique ou DDC (Digital Down-Converter) généralement

réalisé avec une puce monolithique ou un FPGA, pour être convertis en bande de base puis traités par

le DSP.

Figure II.8 : Récepteur SDR avec DDC

La radio logicielle est une forme émergente d'architecture radio, englobant un large éventail de

techniques de conception afin de réaliser un système d'émission/réception véritablement flexible et

adaptatif. Son domaine technologique est très large car il englobe la conception des matériels

analogiques RF, FI et bande de base, la conception de matériels numériques et le génie logiciel. La radio

logicielle apporte certes une plus grande adaptabilité vis à vis de différents standards radio grâce à une

simple mise à jour logicielle, mais cette migration vers le "tout logiciel" amène d'autres contraintes telles

PFE 2012 2013 GRT

Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom

20 20

que la sûreté et la sécurité de fonctionnement, et la difficulté à certifier des systèmes à comportement

électromagnétique facilement modifiable. [5]

V. Limitations de l’architecture 2G/3G existante

La coexistence des technologies de réseaux mobiles présente aujourd’hui un défi majeur auquel

l’opérateur et le fournisseur de service est confrontée, encore plus avec l’arrivée de la 4G. En effet, les

deux architectures actuelles 2 G et 3G présenté dans les deux premières parties du chapitre coexiste

depuis six ans. Conjointement Maroc Telecom, l’opérateur historique du Maroc, a mis en place un réseau

3G/UMTS permettant le passage progressif de la téléphonie de deuxième génération à celle de troisième

génération. (Voir tableau I.5) Ainsi l’année 2007 a connu l’intégration d’un réseau UTRAN en parallèle

avec le réseau BSS, d’un réseau CORE PS et CS 3G ainsi que la mise en place d’une plate-forme de

Services 3G permettant d’offrir de la vidéo Conférence/Vidéotéléphone, Streaming, Téléchargement et

les Jeux en ligne. Et d’après le « Document de référence 2007 - Maroc Telecom » : " Les

immobilisations incorporelles s’élèvent à 3,009 milliards de dirhams en 2007, contre 2,170 milliards de

dirhams en 2006. Soit une variation de 39% expliquée par les investissements composés essentiellement

des softs des plates-formes IN, des autres équipements de réseau à valeur ajoutée et des softs relatifs au

réseau 3G ", d’autre part le « Document de référence 2008 - Maroc Telecom » a approuvé une hausse

de 15,9% relative aux coûts de maintenance (tant sur les équipements réseaux que sur les systèmes

d’informations).

Tableau II.1 : Augmentation du nombre de site 2G/3G

Le tableau ci-dessus présente le nombre de site 2G et 3G déployés entre 2010 et 2012, les sites

2G dominent toujours, mais il faut noter que la quasi-majorité totalité des sites destinés pour la 3G

supporte aussi la 2G, d’où le coût de maintenance doublé des sites, aussi pour la gestion de l’espace qui

va contenir une station de base de plus destinée à la 3G «NodeB ». Ainsi deux réseaux d’accès sont

présents.

Conclusion

Dans ce chapitre j’ai présenté les fondements théoriques concernant les deux réseaux de deuxième

et de troisième génération, ainsi que la base technologique de la nouvelle solution Single RAN au niveau

des unités RF, à savoir l’SDR. Toutefois l’infrastructure existante basée sur la coexistence de la 2G et

la 3G présente des inconvénients considérables en terme du coût de maintenance élevé, de l’espace

réservé pour les équipements 2G/3G, et de la puissance d’alimentation très élevé, aussi avec l’arrivé de

PFE 2012 2013 GRT

Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom

21 21

la 4G le défi des coûts devient encore plus important. C’est ainsi qu’apparait le besoin à une nouvelle

infrastructure pour le réseau d’accès, intégrant les deux réseaux d’accès 2G et 3G et prenant en charge

la migration vers de nouvelles technologies et la coexistence des différents réseaux d’accès.

Étude de la Solution SingleRAN

Description de la série BTS3900

Introduction ............................................................................................................................................. 22

I. Besoin de l’opérateur et solution Single RAN ................................................................................ 22

I.1. Caractéristiques de l’architecture existante ................................................................................ 22

I.2. Besoin d’une nouvelle architecture ............................................................................................ 23

I.3. Solution Huawei Single RAN .................................................................................................... 24

II. Multimode BTS "MBTS" série 3900 ............................................................................................. 27

II.1. Structure physique de la MBTS3900 ....................................................................................... 27

III. Multimode BSC 6900 ..................................................................................................................... 38

IV. Système d’exploitation et de maintenance ................................................................................... 40

V. Modes de fonctionnement de la MBTS 3900 ............................................................................... 41

V.1. Dual Mode GSM\UMTS .......................................................................................................... 42

V.2. Triple Mode et intégration du LTE .......................................................................................... 46

Conclusion ........................................................................................................................................... 50

CHAPITRE III

PFE 2012 2013 GRT

Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom

22

Introduction

Les exigences des clients et les contraintes de la concurrence incitent tout opérateur télécom à

rénover son infrastructure et à suivre le progrès technologique.

Dans ce cadre, l’opérateur national Maroc Telecom, souhaitant mettre à niveau son infrastructure

radio qui a atteint la fin de son cycle de vie, a lancé un appel d’offre destiné aux équipementiers télécom

et qui exige une architecture qui présente deux caractéristiques importantes : économique en matière des

coûts de mise en œuvre, de gestion et de maintenance, et évolutive vers les nouvelles technologies

notamment le LTE. Ces caractéristiques ont été trouvées dans la solution proposée par Huawei

Technologies dénommée Huawei Single RAN.

Dans ce chapitre, nous allons présenter l’architecture du réseau mobile de Maroc Telecom en

citant ses principaux avantages et inconvénients. Inconvénients qui représentent une limitation de

l’architecture existante et qui imposent l’introduction d’une nouvelle architecture représentée par la

solution Huawei Single RAN. Une solution qui sera traitée en détails en évoquant ses principaux modes

de fonctionnement y compris l’intégration du LTE.

I. Besoin de l’opérateur et solution Single RAN

I.1. Caractéristiques de l’architecture existante

Maroc Telecom dispose de deux réseaux mobiles déployés :

o Réseau 2G GSM\GPRS\EDGE qui couvre la quasi-totalité du territoire national et qui est

compatible avec tous les équipements des utilisateurs.

o Réseau 3G UMTS\HSPA qui, bien qu’il offre de nouveaux services tel que la visiophonie, les

jeux interactifs et d’autres services multimédia, ainsi qu’un accès internet à haut débit, il ne

couvre actuellement que des zones limitées du territoire et reste encore incompatible avec un

grand nombre de terminaux d’usagers, ce qui l’empêche, entre autres, de remplacer de façon

définitive le réseau 2G, et oblige Maroc Telecom à maintenir la coexistence entre les deux

réseaux.

Comme nous l’avons vu dans le chapitre précédent, chacun des deux réseaux 2G et 3G se compose

de deux parties : le réseau d’accès radio RAN et le réseau cœur CN, ce dernier étant commun aux deux

réseaux, seules les parties accès des deux réseaux (GERAN pour 2G et UTRAN pour 3G) qui diffèrent.

Le réseau d’accès GERAN de Maroc Telecom utilise le matériel de NSN <<Nokia Siemens Networks»

et de Motorola, et l’UTRAN a été déployé par Huawei Technologies.

PFE 2012 2013 GRT

Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom

23

Figure III.1: Architecture des réseaux d’accès radio de Maroc Telecom

L’architecture des réseaux d’accès de Maroc Telecom présente certains avantages :

o Les équipements et les ressources de transmission des réseaux d’accès 2G et 3G sont différents,

ce qui garantit, en cas de panne d’un équipement ou la coupure d’une liaison, le maintien de la

couverture d’un des deux réseaux.

o Les systèmes d’exploitation et de maintenance des deux réseaux d’accès sont différents, du coup,

la gestion des deux réseaux est plus simple.

I.2. Besoin d’une nouvelle architecture

Alors que les opérateurs vont soutenir la demande du marché en déployant rapidement de

nouvelles technologies radio, telles que LTE, ils doivent continuer à supporter les réseaux GSM, GPRS,

EDGE, UMTS et HSPA existants pour de nombreuses années. Ainsi, plusieurs limites se manifestent

devant les opérateurs, en particulier "Maroc Telecom" :

Plutôt que de construire un réseau complexe «verticale» des radios distinctes, le besoin est pour

un réseau radio «horizontale» intégré qui supporte la voix, les données à bande étroite et le haut débit

mobile.

PFE 2012 2013 GRT

Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom

24

Figure III.2 : Limites de l'architecture existante

Vu les limitations que présente donc l’architecture actuelle des réseaux d’accès, Maroc Telecom

se voit contrainte de mettre à niveau son architecture vers une nouvelle solution. Une solution qui doit

répondre aux besoins suivant :

o Réduire la complexité de l’architecture des réseaux d’accès.

o Partager les ressources matérielles et les ressources de transmission entre les technologies

d’accès radio 2G et 3G.

o Offrir une solution unique d’exploitation et de maintenance des différents réseaux d’accès.

o Réduire la consommation d’énergie électrique.

o Réduire l’encombrement du matériel dans les sites.

o Permettre une intégration facile du LTE.

Plusieurs solutions sont proposées par différents équipementiers télécom, cependant, Huawei

Technologies, étant l’un des premiers fournisseurs du matériel télécom à avoir pensé à cette

problématique, propose une solution dont le développement a commencé en 2008 et qui a atteint un

niveau de maturité élevé, une solution qui présente un faible rapport coût\qualité, il s’agit de la solution

Huawei Single RAN. C’est la solution qui a été choisie par Maroc Telecom pour remplacer l’architecture

actuelle dans plusieurs villes du Maroc, en particulier la région de Casablanca.

I.3. Solution Huawei Single RAN

Huawei Single RAN est une solution d’accès radio permettant la convergence entre différentes

technologies d’accès radio RATs en un réseau d’accès radio unique. Elle a été conçue dans le but de

répondre aux requêtes des opérateurs souhaitant optimiser l’utilisation de leurs ressources dans la partie

accès du réseau et ainsi augmenter l’efficience de leurs dépenses que ce soit au niveau du matériel

comme au niveau du personnel. SingleRAN rend les choix technologiques et l'évolution du réseau plus

Plus d'achats d'équipements

Plus de location de sites et

liens de transmission

Plus de travaux génie civile

Plus de maintenance

Une forte consommation

d'énergie

Réseau complexe

...

PFE 2012 2013 GRT

Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom

25

simples, afin de réduire considérablement l'accès au site, la construction du local technique, la

transmission et autres frais relatifs à l'OPEX.

Huawei Single RAN a développée par Huawei Technologies à partir de 2008, consiste à partager

les ressources matérielles et les ressources de transmission entre plusieurs technologies d’accès, la

solution proposée à Maroc Telecom supporte les deux réseaux d’accès actuels ainsi que l’intégration

prochaine du réseau LTE.

Single RAN consiste à partager les ressources matérielles et les ressources de transmission entre

plusieurs technologies d’accès, grâce à des équipements multimodes pouvant supporter les normes

GSM\GPRS\EDGE, UMTS\HSPA ainsi que l’intégration prochaine du réseau LTE. Il permet ainsi aux

opérateurs de réduire les dépenses CAPEX et OPEX grâce aux différents avantages qu’il procure à

savoir :

o L’optimisation de l’utilisation du matériel qui réduit les coûts de consommation énergitique ainsi

que l’encombrement des sites.

o Le partage des liens de transmission entre les différentes technologies (par exemple en mode

GSM\UMTS le partage existe entre Abis\Iub, A\Iu-CS et Gb\Iu-PS) qui permet de réduire les

coûts relatifs à la mise en œuvre et à la maintenance des ressources de transmission.

o La facilité d’extension et l’évolutivité des équipements qui réduit les dépenses d’investissement

dans les nouvelles technologies.

o L’implémentation d’un système unique d’exploitation et de maintenance pour gérer l’intégrité

du nouveau réseau d’accès radio Single RAN. Ceci réduit nettement les coûts liés à la gestion et

la maintenance du réseau.

o La gestion commune des ressources radio des différentes technologies d’accès qui permet

d’offrir une capacité de trafic plus élevée.

La base technologique du traitement RF dans la technologie Huawei Single RAN est la "radio

logicielle", en particulier l’SDR (Software Defined Radio), décrite dans le deuxième chapitre comme un

système de radiocommunication configurable utilisant des techniques de traitement logiciel sur des

signaux radiofréquences, permettant ainsi le support de plusieurs technologies d’accès radio, sur la

même unité physique de radio fréquence RF. Cette technologie permet d’étendre les capacités des unités

RF.

PFE 2012 2013 GRT

Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom

26

Figure III.3 : Avantages de la migration vers la solution Single RAN

Huawei Single RAN se base sur deux principales entités, il s’agit de la Multimode BTS3900

"MBTS" (Uni-BTS dans la figure III.3) qui représente la station de base du réseau Single RAN et qui

permet d’implémenter l’interface radio des différentes technologies d’accès, et du Multimode BSC6900

"MBSC" (Uni-BSC dans la figure III.3) qui joue le rôle de contrôleur de stations de base et qui supporte

les deux technologies GSM et UMTS. Single RAN inclut également un système commun pour la gestion

et la maintenance de différentes entités du réseau (Uni-OSS dans la figure III.3). (Voir figure III.4)

Figure III.4 : Architecture du réseau Single RAN

BSC6900

BSC6900

MBTS

MBTS

CS

PS

MS/UE

GBSS/UTRAN

CN

Um/Uu

A/Iu-CS

Gb/Iu-PS

Iur

Abis/Iub

Abis/Iub

MBTS

PFE 2012 2013 GRT

Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom

27

II. Multimode BTS "MBTS" série 3900

La série BTS3900 est la station de base de la quatrième génération déployée par Huawei, elle

représente un équipement principal de la solution Single RAN de Huawei, elle permet, grâce à son

design modulaire d’implémenter différentes technologies d’accès radio. Cette série introduit la notion

de station de base multimode MBTS vu qu’elle peut être utilisée en Single Mode 2G, 3G ou 4G, en Dual

Mode 2G\3G, 2G\4G et 3G\4G, et même en Triple Mode 2G\3G\4G (dans ce cas, la MBTS est considéré

comme la combinaison des stations de base des différents réseaux d’accès à savoir GBTS, NodeB et

eNodeB). La série 3900 supporte également plusieurs technologies de transport à savoir TDM, ATM et

IP à travers différentes liaisons physiques tels qu’E1, FE et GE.

Figure III.5 : Modélisation de la MBTS

II.1. Structure physique de la MBTS3900

La BTS3900 adopte une conception modulaire qui assure l’indépendance physique entre ces

différentes composantes. Elle se compose Principalement de :

o Unité de traitement en bande base BBU (BaseBand processing Unit).

o Unités de traitement en radio fréquence : RFU (Radio Frequency Unit) et RRU (Remote Radio

Unit).

o Des équipements d’énergie et de contrôle.

II.1.1. Unité de traitement en bande base BBU3900

L’unité de traitement en bande base représente l’unité centrale de la BTS, elle se charge des taches

suivantes :

o Gère et contrôle toutes les unités de la BTS en matière de traitement, de d’exploitation et de

maintenance (O&M) et traitement de la signalisation et fournit l'horloge système.

PFE 2012 2013 GRT

Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom

28

o Traiter en bande de base les signaux de la voie montante (Uplink) et la voie descendante

(Downlink) et fournir des ports CPRI (Common Public Radio Interface) pour la communication

avec les unités de Radiofréquence RF.

o Fournir des ports pour la communication avec les dispositifs de surveillance de l'environnement

(température, humidité…) et des systèmes d’alarmes.

o Possède des ports physiques pour communiquer avec le contrôleur de station MBSC, et le centre

d’opération et de maintenance OMC.

Comme pour la BTS, la BBU adopte elle aussi une architecture modulaire, elle est divisé en petites

unités appelée slots, chaque slot est réservé pour une carte spécifique qui effectue certaines fonctions de

la BBU.

Figure III.6 : Configuration des slots de la BBU

La figure ci-dessous représente la structure physique de la BBU3900 pour le mode GSM&UMTS.

Figure III.7 : Structure physique de la BBU3900 configurée pour GSM&UMTS

Avec une structure de boîtier, la BBU peut accueillir différents types de cartes et modules, comme

le montre la figure III.6. Le Tableau III.1 liste les différents types des cartes et modules dans la BBU,

avec leurs fonctions et le mode applicable correspondant.

Type de carte Fonctions Cartes

Unité principale de

traitement et de

transmission

Transmet des signaux, gère toute la

BTS, surveille la situation de

GTMU (GSM Transmission, Timing &

Management Unit) utilisée pour

« GSM »

PFE 2012 2013 GRT

Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom

29

l'alimentation, fournit l'horloge de

référence et les ports de O&M.

WMPT (WCDMA Main Processing &

Transmission unit) utilisée pour

« UMTS »

UMPT (Universal Main Processing &

Transmission unit) utilisée pour

« UMTS » ou « LTE » :

- UMPTa1 : UMTS

- UMPTa2 : LTE

LMPT (LTE Main Processing &

Transmission unit) utilisée pour

« LTE »

Cartes de

traitement en bande

de base

Traite les signaux en bande base. WBBP (WCDMA BaseBand

Processing Unit) applicable à l’UMTS

LBBP (LTE BaseBand Processing

Unit) applicable au LTE

Unité universelle

d’Interface radio en

bande de base

Fournit des ports d’extensions

optiques ou électriques CPRI pour

lier le BBU avec l’unité RF, en

réalisant la convergence ou la

distribution des signaux CPRI.

UBRI (Universal BaseBand Radio

Interface Board) optionnelle, utilisée

pour le GSM, UMTS et LTE

Unité universelle

d'interface

d’interconnexion

Permet l’interconnexion de deux

BBU pour échanger des données de

synchronisation et de contrôle.

UCIU (Universal inter-Connection

Infrastructure Unit)

Supporté uniquement par les MBTSs

fonctionnant en multi-modes.

Unité universelle de

traitement et de

transmission

Étend les capacités de transmission. UTRP (Universal Transmission

Processing unit), utilisée pour le GSM,

UMTS et LTE

Unités de protection

contre la foudre

Fournit une protection contre la

foudre pour les ports E1/T1 et FE.

UELP (Universal E1/T1 Lightning

Protection unit).

UFLP (Universal FE Lightning

Protection unit).

USLP2 (Universal Signal Lightning

Protection unit 2).

Utilisées pour le GSM, UMTS et LTE

PFE 2012 2013 GRT

Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom

30

Module

d'alimentation

électrique

Conversion de -48 V DC ou +24 V

DC en +12 V DC.

UPEU (Universal Power and

Environment Interface Unit),

Applicable pour tous les modes

Unité universelle

d'interface de

l'environnement

Envoie des informations sur les

dispositifs de surveillance de

l'environnement et des informations

sur d'alarme vers le panneau de

commande principal.

UEIU (Universal Environment

Interface Unit)

Utilisée pour le GSM, UMTS et LTE.

Module de

ventilation (FAN)

Contrôle de la vitesse du ventilateur,

détecte sa température, et dissipe la

chaleur pour la BBU.

FAN, utilisée pour le GSM, UMTS et

LTE

Carte universelle de

satellite et d'horloge

Fournit des ports pour recevoir

GPS, RGPS, TOD et M-1 PPS, et

BITS.

USCU (Universal Satellite card and

Clock Unit) applicable pour tous les

modes.

Tableau III.1 : Cartes et modules de la BBU

La BBU supporte le plug-and-play et c'est pourquoi il peut être configuré selon les besoins :

o Lorsqu'elle est équipée avec les cartes d'un mode, la BBU sert ce mode.

o Lorsqu'elle est équipé avec les cartes de deux modes différents, la BBU sert deux modes entre

les modes : GSM et UMTS LTE en même temps, en appliquant le dual-mode, tels que GU, GL

ou UL.

o L'utilisation de deux BBUs assure l'application du triple-mode.

o Actuellement, seulement jusqu'à deux BBUs peuvent être utilisés dans une station de base en

même temps.

Dans ce qui suit, nous allons traiter en détails les principales cartes de traitement et de transmission.

II.1.1.1. Cartes de contrôle, de traitement et de transmission

o GTMU (GSM Transmission, Timing & Management Unit) est une unité basique de

transmission et de contrôle dédié au GSM, elle fournit l'horloge de référence pour la

synchronisation, surveille la puissance et contrôle et gère l'ensemble de la BTS. Elle fournit deux

ports ETH et USB pour la maintenance local de la BTS et la mise à jour du software, ainsi que

des ports pour la transmission vers le BSC à savoir 4 voies E1\T1 pour la transmission TDM et

deux ports FE (électrique et optique) pour le transport via IP, La GTMU offre également des

ports CPRI pour la communication avec les unités RF "RFU".

PFE 2012 2013 GRT

Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom

31

Figure III.8 : Carte GTMU

o WMPT (WCDMA Main Processing & Transmission Unit) est applicable pour l’UMTS, elle

assure les mêmes fonctionnalités que la GTMU. Cependant, et à cause de la complexité des

traitements en bande base de l’UMTS, c’est une autre carte qui offre les interfaces de

communication avec les radios.

Le WMPT remplit les fonctions suivantes :

o Effectue des fonctions telles que la gestion de la configuration, gestion d'équipements,

analyse des performances, traitement de signalisation et basculement entre active et

standby et fournit le canal OM pour communiquer avec le LMT ou M2000.

o Fournit une horloge de référence pour le système.

o Traite la signalisation et gère les ressources pour autres cartes dans la BBU3900.

o Offre des ports USB. Un lecteur flash USB qui stocke les logiciels requis et les données de

configuration peuvent être insérées dans le port USB pour effectuer la mise à niveau

automatique de la station de base.

o Offre un port 4-canaux E1/T1 over ATM ou IP.

o Fournit un port électrique FE et un port FE optique sur IP.

Figure III.9 : Carte WMPT

o LMPT (LTE Main Processing & Transmission Unit) appliquée pour le LTE. Elle gère le

système de maintenance et d’opération concernant le LTE, gère la configuration, traite la

signalisation, assure le suivi de la performance, ainsi que le contrôle de toutes les cartes du

système et fournit l'horloge système, elle offre des ports pour l’échange des signaux entre

eNodeB et MME / S-GW utilisant la transmission IP via un port optique ou un port électrique

qui ont une capacité de 10Mbits, 100Mbits et 1Gbits.

PFE 2012 2013 GRT

Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom

32

Figure III.10 : Carte LMPT

o UMPT (Universal Main Processing & Transmission Unit) existe en deux types, un pour

l’UMTS et l’autre pour le LTE, elle effectue les mêmes traitements que la WMPT et la

LMPT avec la possibilité d’une interconnexion avec une autre BBU.

Figure III.11 : Carte UMPT

II.1.1.2. Cartes de traitement en bande base

o WBBP (WCDMA BaseBande Processing Unit) assure le traitement en bande de base

(codage, décodage, étalement de spectre...) des signaux Uplink et Downlink pour le

système UMTS et fournit des ports CPRI supportant l’entré et la sortie de deux signaux

pour la communication avec les modules RF.

La WBBP assure les fonctionnalités suivantes :

o Fournit des ports CPRI pour la communication avec des modules RF et prend en charge

les ports CPRI dans le mode de sauvegarde 1+1 (1+1 Backup Mode).

o Traite des signaux en bande de base de voie montante et descendante.

o The WBBPd prend en charge la suppression d'interférence (IC : Interference

Cancellation) au sein de la carte.

o Quand la WBBPd est installé en dans le slot 2 ou 3 et elle est connecté à un module RF,

la WBBPd prend en charge l'IC des données de voie montante.

o Le WBBPf installé dans le slot 2 ou 3 prend en charge l'interconnexion de bande de base

entre les BBUs.

Figure III.12 : Carte WBBPf

o LBBP (LTE BaseBande Processing Unit) est l’unité de traitement en bande de base

utilisée pour le LTE, elle fonctionne de manière similaire à La WBBP.

PFE 2012 2013 GRT

Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom

33

Figure III.13 : Carte LBBP

II.1.1.3. Carte d’interconnexion

Il s’agit de L’UCIU (Universal inter-Connection Infrastructure Unit), une carte qui assure

l’interconnexion de deux BBUs pour supporter les trois technologies en même temps (2G/3G/4G), cette

carte d’interconnexion permet à une seule BBU (Main BBU) de contrôler les informations de

synchronisation et assure le partage d’horloge de référence entre les deux BBUs,

L’interconnexion de deux BBUs leur permet d'échanger les informations de maintenance et

d’opération, les informations de service (messages de signalisation), des signaux d'horloge, les

informations de synchronisation. Cette interconnexion peut aussi étendre la capacité de traitement de

signaux en bande de base d'une BTS.

Figure III.14 : Carte UCIU

II.1.1.4. Carte de d’extension de transmission

o L’UTRP (Universal Transmission Processing unit) est une carte de transmission

étendue qui fournit des ports de connexion à l'équipement de transmission, elle augmente

la capacité de transmission entre la BTS et le contrôleur de station de base en offrant des

ports GE, supporte la transmission ATM, TDM et IP. Elle est optionnelle mais si elle est

utilisée dans une BTS, elle est liée en arrière-plan avec les unités principales de traitement

et de transmission comme WMPT et GTMU, dans ce cas c’est UTRP qui serve à

transmettre le trafic vers les équipements de contrôle et de transmission. Il y’a plusieurs

types de cartes URTP, elles sont utilisée selon le mode de transmission utilisé dans la

BTS.

Figure III.15 : UTRP9 pour la transmission IP

II.1.2. Unités de Radio Fréquence

Les unités de radio fréquences sont divisés en deux types, ceux intégrés dans la BTS RFU et ceux

qui sont séparés RRU.

PFE 2012 2013 GRT

Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom

34

II.1.2.1. RFU

Les RFUs sont utilisés dans une station de base macro, elles sont placées au même cabinet que celui

de la BBU.

Figure III.16 : Les RFUs dans la BTS

Les RFUs assurent les fonctionnalités suivantes :

o Recevoir les signaux RF de liaison montante venant d'antenne, puis les convertir en

signaux de fréquence intermédiaire (FI) et émettre les signaux descendants vers l’antenne.

o Assurer l’amplification et le filtrage des signaux, la conversion analogique-numérique,

contrôle automatique de gain (AGC).

o Envoyer les signaux FI à l'unité de bande de base (BBU) et moduler\démoduler les

signaux en bande de base et les signaux RF.

Les deux figures ci-dessous représentent l’apparence physique et le modèle logique de la RFU :

Figure III.17 : Apparence de la RFU

PFE 2012 2013 GRT

Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom

35

Figure III.18 : Modèle logique de la RFU

Comme le montre le tableau ci-dessous, il existe différents types des RFUs, chacun dédié

pour une ou plusieurs technologie d’accès (GSM, UMTS et LTE)

Type de RFU Caractéristiques

GRFU : GSM RFU Appliqué au GSM, elle supporte six TRx

DRFU : Double RFU Également appliquée au GSM, elle supporte 2 TRx

WRFU : WCDMA RFU Utilisé seulement pour l’UMTS. Selon la puissance d’alimentation,

elle peut supporter deux porteuses à 40 W, et quatre porteuses à 80 W

LRFU : LTE RFU Appliquée seulement au LTE

MRFU : Multimode

RFU

Cette unité est multimode, elle supporte GSM, UMTS et LTE, et grâce

à la technologie SDR, elle peut également supporter, deux technologies

en même temps.

Tableau II.2 : Différents types des RFUs

Les RFUs sont connectées au système d’antennes par le biais de câbles coaxiaux flexibles appelés

jumpers. Le système d’antennes, quant à lui, est constitué de plusieurs parties :

o Les feeders : sont, eux aussi, des guides d’onde coaxiaux, mais ils sont plus rigides que

les jumpers, ils relient les stations de base aux antennes, ils ne sont généralement pas

connectés directement à l’antenne mais par le biais d’un jumper.

o Les TMAs (Tower Mounted Amplifier) : sont des équipements optionnels utilisés pour

amplifier les signaux RF reçu par l’antenne et donc d’augmenter la sensitivité de la BTS.

Le TMA est installé entre le feeder et l’antenne.

o Les antennes : elles effectuent la réception et la transmission des signaux radio, on peut

les classer selon deux principaux caractères :

o Directivité : les antennes peuvent être omnidirectionnelles ou bien sectorielles.

PFE 2012 2013 GRT

Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom

36

o Bandes supportées : une antenne peut opérer dans une ou plusieurs bandes de fréquence, on

parle alors d’une antenne uni bande, bi bande et tri-bande.

II.1.2.2. RRU

o La RRU, est une unité RF distante, utilisée typiquement avec les BTSs de type distribué

ou pour étendre la capacité des Macro BTSs. La RRU fonctionne de manière similaire à

la RFU, et présente, elle aussi, plusieurs types qui supportent GSM, UMTS, LTE, GU

(GSM\UMTS), GL (GSM\LTE) ou UL (UMTS\LTE).

II.1.3. BTSs de la série 3900

II.1.3.1. Macros BTS3900

Les Macros BTS sont des stations de base permettant de supporter un trafic élevé et couvrir un

large territoire, on en distingue deux types :

Indoor : elles ne présentent pas de protection contre les intempéries et doivent être installées à

l’intérieur d’un shelter (un large cabinet installé sur les toits) ou d’une chambre climatisée. La

série 3900 inclut deux versions indoor

o BTS3900 : caractérisée par sa petite taille et la facilité de son extension, elle intègre une

ou deux BBUs et jusqu’à six RFUs.

Figure III.19 : BTS3900

o BTS3900L : sa capacité est très large et peut atteindre jusqu’à 12 RFUs, elle supporte

également jusqu’à deux BBUs. Cette BTS est utilisé dans les zones à dense trafic.

PFE 2012 2013 GRT

Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom

37

Figure III.20 : BTS3900L

Outdoor : contrairement à celle indoor, la BTS outdoor possède un cabinet résistant aux

différentes conditions climatiques, de ce fait, elle ne nécessite aucun shelter. Deux types de BTS

outdoor sont inclus dans la série 3900 :

o BTS3900A : possède les mêmes capacités de la BTS3900

Figure III.21 : BTS3900A

o BTS3900AL : offre une large capacité pouvant atteindre 9 RFUs et deux BBUs

Figure III.22 : BTS3900AL

PFE 2012 2013 GRT

Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom

38

II.1.3.2. BTS Distribuée

Les BTSs distribuées sont des BTSs dont les différentes entités ne peuvent être intégrées dans un

seul cabinet, elles sont généralement utilisées dans des sites à bas trafic ou difficiles d’accès. La

DBS3900 représente la BTS distribuée de la série 3900, elle se compose d’un cabinet contenant la BBU

qui est connectée à une ou plusieurs unités radio distantes RRUs.

Figure III.23 : DBS3900

III. Multimode BSC 6900

Le BSC6900 est un élément important dans la perspective de Huawei Single RAN. Comme pour

la MBTS (multimode BTS) le multimode BSC6900 supporte aussi plusieurs technologies d’accès radio,

il permet de jouer le rôle du BSC du GSM et du RNC de l’UMTS. Le MBSC supporte également

différentes technologies de transmission notamment le transport via IP avec les liaisons GE optiques.

Grâce à sa conception modulaire, le BSC6900 peut être facilement configuré pour supporter une

seule technologie (GSM ou UMTS) ou pour supporter les deux technologies en même temps. La figure

ci-dessous représente la position du BSC6900 en mode GU dans un réseau.

Figure III.24 : Le BSC6900 GU dans le réseau

Le BSC6900, et de façon similaire à tous les équipements de la solution Huawei Single RAN, est

constitué de cabinets (ou racks). Le BSC6900 contient obligatoirement un rack de traitement principal

PFE 2012 2013 GRT

Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom

39

MPR (Main Processing Rack), et peut être étendu par le biais d’un rack qui permet d’augmenter la

capacité de traitement et de trafic, il s’agit de l’EPR (Extended Processing Rack). Le BSC6900 peut

également contenir jusqu’à deux racks TCR (Transcoder Rack) permettant de séparer le transcodage

des autres traitements du BSC.

Dans la même perspective, chaque cabinet est divisé en sous-cabinets (subracks), chaque subrack

peut supporter un des deux technologies GSM ou UMTS, on en distingue trois types :

o MPS (Main Processing Susrack) : est l’unité de traitement principale du BSC, elle assure

la commutation centrale et la synchronisation des autres subracks et offre une interface

pour l’exploitation et la maintenance du BSC.

o EPS (Extended Processing Susrack) : permet l’extension des capacités de traitement du

BSC.

o TCS (Transcoder Subrack) : est l’unité de transcodage, elle assure les fonctions

d’adaptation du codage de la voix entre le réseau d’accès et le domaine CS du réseau

cœur.

Le tableau III.4 représente les subracks que peut supporter chaque type de rack :

Rack Subracks Configuration principale

MPR 1 MPS, 0–2 EPSs Un seul MPR est configuré

EPR 1–3 EPSs Selon les besoins, 0 ou 1 EPR est configuré

TCR 1–3 TCSs 0-2 TCR sont configurés

Tableau III.4 : Configuration matérielle du BSC6900

Les subracks, quant à eux, comportent 28 slots. Chaque slot peut abriter une carte effectuant un

traitement spécifique.

Figure III.25 : Vue de face (gauche) et vue arrière (droite) du subrack

PFE 2012 2013 GRT

Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom

40

IV. Système d’exploitation et de maintenance

Les fonctions d’exploitation et de maintenance O&M d’un réseau d’accès radio incluent, entre

autres, la configuration et la mise à niveau logicielle des équipements, la supervision de l’environnement

de fonctionnement, des modules de puissance et du système de refroidissement, la gestion des

alarmes….

Huawei Single RAN met en œuvre une solution efficace pour la gestion, l’exploitation et la

maintenance du réseau d’accès radio, cette solution se base sur deux points essentiels :

o Fournir deux modes d’O&M : local et distant.

o Permettre de gérer les équipements multimodes en tant qu’une seule entité où la gestion

de chaque technologie (GSM, UMTS et LTE) est séparée.

Comme le montre la figure ci-dessous, qui représente le système d’O&M du réseau Single RAN en

triple mode GSM\UMTS\LTE, celui-ci est composé de plusieurs éléments :

o SMT (Site Maintenance Terminal) : est un logiciel utilisé pour la configuration et le

management local des modules GSM de la MBTS,

o LMT (Local Maintenance Terminal) : comme le SMT, il s’agit d’un logiciel de

management, cependant, il existe plusieurs versions permettant chacune la gestion d’un

équipement du réseau. Le LMT peut être utilisé localement ou à distance.

o iManager M2000 : est une solution client\serveur permettant une gestion centralisée de

l’intégralité du réseau, il offre une vue globale des différents équipements et inclut une

multitude de fonctionnalités de configuration et de mangement.

o CME (Configuration Management Express) : est également client\serveur permettant

la configuration centralisée des équipements du réseau.

PFE 2012 2013 GRT

Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom

41

Figure III.26 : Système d’O&M du réseau Single RAN

V. Modes de fonctionnement de la MBTS 3900

Selon les besoins des opérateurs, la MBTS peut être configurée pour supporter une ou plusieurs

technologies d’accès radio, on parle dans ce cas de :

o Single Mode : la MBTS est configurée pour supporter une seule technologie GSM,

UMTS ou LTE, elle fonctionne dans ce cas comme une station de base classique (GBTS,

NodeB ou eNodeB), mais elle peut être étendue vers les autres technologies.

o Dual Mode : la MBTS supporte deux types de technologies, il s’agit des combinaisons

GU (GSM\UMTS), GL (GSM\LTE) ou UL (UMTS\LTE).

o Triple Mode : la BTS offre trois types de services GSM, UMTS et LTE (GUL).

Suivant le contexte de mon projet, seuls les modes Single Mode GSM, Dual Mode GU et Triple

Mode GUL, qui sont en relation avec l’architecture de Maroc Telecom, seront traités.

V.1. Dual Mode GSM\UMTS

Ce mode est le mode le plus utilisé dans les macro-sites, il permet d’assurer la couverture d’une

zone avec les deux technologies GSM et UMTS.

PFE 2012 2013 GRT

Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom

42

Dans ce mode, la MBTS est configurée avec une seule BBU, celle-ci contient les cartes de contrôle,

de transmission et de traitement en bande base des deux technologies d’accès. Deux configurations sont

disponibles pour ce mode de fonctionnement :

o Configuration 1 : la BBU contient la GTMU et WMPT désignant les cartes du système

de contrôle et de transmission pour GSM et UMTS, la WBBP désignant la carte du

système de traitement en bande base du trafic UMTS. Dans cette configuration, la carte

UTRP est généralement ajoutée pour améliorer la capacité de la transmission des

informations vers le réseau, en offrant un port GE absent dans la WMPT, dans ce cas

l’UTRP est interconnectée à la WMPT. La figure ci-dessous illustre cette configuration.

Figure III.27 : Configuration 1 de la BBU en mode GU

o Configuration 2 : dans cette configuration, la carte UMPT qui offre une capacité de

transmission plus élevée, remplace la carte WMPT comme carte de contrôle et de

transmission de l’UMTS.

Figure III.28 : Configuration 2 de la BBU en mode GU

Concernant la transmission vers le réseau, ce mode inclut la possibilité de transmettre le trafic de

chaque technologie sur un lien physique séparé ou de partager les ressources de transmission entre les

deux technologies.

o Transmission séparée : Ce type de transmission est surtout utilisé dans le cas où le BSC

et le RNC sont séparés. Dans ce cas, la transmission du trafic GSM est assurée par la

PFE 2012 2013 GRT

Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom

43

GTMU et celle du trafic UMTS est assurée par l’UMPT ou par la WMPT\UTRP. Le

GTMU se connecte au BSC en utilisant une liaison TDM via E1/T1 ou bien IP via FE ou

E1/T1. La transmission du trafic UMTS est assurée par l’UMPT, la WMPT ou bien

l’UTRP, elles se connectent au RNC en utilisant ATM via E1/T1 ou bien IP via FE\GE

ou E1/T1.

Figure III.29 : Transmission séparée en mode GU

La transmission séparée présente peu d’intérêt pour les opérateurs vu qu’elle nécessite beaucoup de

ressources de transmission, et elle est donc rarement utilisée.

o Co-transmission : la co-transmission permet de partager la bande passante des liaisons

de transmission entre le trafic de différentes technologies. En mode GU, la MBTS offre

deux types de co-transmission, il s’agit de la co-transmission basée sur TDM et la co-

transmission basée sur IP :

o Co-transmission TDM : elle est implémentée par la carte de transmission du GSM à

savoir la GTMU (ou l’UTRP), dans ce cas, l’interconnexion en plan arrière des deux

cartes de transmission du GSM et de l’UMTS, permet de transporter le trafic UMTS vers

la carte de transmission du GSM de le multiplexer temporellement avec celui du GSM et

de fournir un lien unique vers le réseau de transport.

Figure III.30 : Co-transmission TDM en mode GU

Bien que la MBTS supporte ce type de transmission, il ne présente aucun avantage, vu que le

multiplexage TDM est statique et ne peut pas répartir dynamiquement les ressources entre les différentes

PFE 2012 2013 GRT

Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom

44

technologies selon la charge, et vu que la capacité limitée des liaisons E1 (2Mbps) n’est pas une solution

optimale pour le grand trafic de l’UMTS.

o Co-transmission IP : elle implémentée par la carte de transmission de l’UMTS (UMPT,

WMPT ou UTRP pour UMTS). Comme pour la co-transmission IP, l’interconnexion entre

la carte de transmission du GSM (GTMU) et la carte de transmission de l’UMTS est

nécessaire pour le transit du trafic GSM vers la carte de co-transmission. Cette

interconnexion peut être réalisée en arrière-plan ou en avant-plan (via une liaison FE\GE).

La co-transmission IP peut utiliser deux types de support physique : les liaisons E1 à 2Mbps

et les liaisons FE\GE (électriques ou optiques). La co-transmission IP via E1\T1 présente

l’inconvénient de la faible capacité et n’est donc que peu utilisée. Par contre la co-

transmission IP via FE\GE représente la solution la plus optimale pour la transmission du

trafic 2G\3G vers le réseau vu sa large capacité (jusqu’à 1Gbps) et sa gestion dynamique du

partage de la bande passante entre les technologies d’accès.

Figure III.31 : Co-transmission IP en mode GU (interconnexion en avant plan)

En mode GU, il est possible d’utiliser des unités radio spécifiques pour chaque technologie. Les

unités GSM sont les mêmes que celles en mode GSM seul, alors que l’UMTS utilise le WRFU\WRRU

ou MRFU\MRRU généralement sur la bande 2100 MHz. Dans cette configuration, un port CPRI de

chaque unité radio GSM est connecté à un port CPRI de la GTMU, ceux de l’UMTS sont connectés à

la carte de traitement en bande base WBBP.

Le mode GU inclut également la possibilité de partager les unités RF multimodes (MRFU ou

MRRU), opérant sur une bande de fréquence définie (900 MHz par exemple) entre les deux

technologies. Dans ce cas, chaque port CPRI de l’unité radio est connecté à une carte de traitement

(GTMU pour GSM et WBBP pour l’UMTS), ainsi, une unité radio multimode peut effectuer les

traitements en radio fréquence des deux technologies d’accès et acheminer chaque type de trafic vers sa

carte de traitement en bande base spécifique. Le partage des unités RF permet aux opérateurs d’intégrer

la technologie 3G sur une bande fréquentielle, dédié initialement à la technologie 2G.

PFE 2012 2013 GRT

Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom

45

Figure III.32 : Partage des unités RF en mode GU

La figure ci-dessous représente le modèle logique du fonctionnement de la MBTS en mode GU

Figure III.33 : Structure logique de la MBTS en mode GU

V.2. Triple Mode et intégration du LTE

Le LTE (Long Term Evolution) est une nouvelle norme des technologies de télécommunications

mobiles. Elle a été définie dans les spécifications de la release 8 de la 3GPP. Le LTE permet d’offrir un

débit descendant pouvant atteindre 100Mbps et un débit montant de l’ordre de 50Mbps. De tels débits

sont atteints grâce à l’implémentation de nouvelles techniques sur l’interface radio surtout la technique

d’accès multiple OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) et la technique de diversité

spatiale MIMO (Multi Input Multi Output). Ces techniques permettent d’améliorer l’efficacité spectrale,

réduire la latence dans les communications et d’augmenter la portée de la couverture.

PFE 2012 2013 GRT

Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom

46

V.2.1. Architecture du réseau LTE

Comme le montre la figure ci-dessous, le réseau LTE est composé principalement de deux parties :

Figure III.34 : Architecture du réseau LTE

Le réseau cœur EPC (Evolved Packet Core) : à la différence des réseaux 2G et 3G où l’on

distinguait les domaines de commutation de circuit CS et de commutation de paquet PS dans le

réseau cœur, le LTE, quant à lui, ne possède qu’un domaine paquet appelé EPC. Ainsi, tous les

services devront être offerts sur IP y compris ceux qui étaient auparavant offerts par le domaine

circuit. L’EPC se compose des éléments suivants :

o MME (Mobility Management Entity) : est le nœud principal de contrôle du réseau

d’accès LTE, il se charge de la gestion de la mobilité des usagers dans le réseau,

l’allocation des ressources radio, l’authentification des utilisateurs….

o SGW (Serving GateWay) : la passerelle de service SGW, est un élément du plan usager

du réseau LTE. Son objectif principal est de gérer la mobilité du plan utilisateur, elle agit

également comme une frontière principale entre le réseau d’accès radio et le réseau cœur.

La SGW maintient également les chemins de données entre les eNodeBs et les passerelles

PDN. De cette façon le SGW forme une interface pour le réseau de données par paquets

à l'E-UTRAN. Aussi quand les UEs se déplacent dans les régions desservies par des

eNodeBs différentes, la SGW sert de point d'ancrage de mobilité veillant à ce que le

chemin de données soit maintenu.

o PDN GW (Packet Data Network GateWay) : la passerelle PDN assure la connectivité

pour l'UE à des réseaux de paquets de données externes, remplissant la fonction d'entrée

et de sortie pour les données UE. L'UE peut disposer d'une connectivité avec plus d'un

PGW pour l’accès à des réseaux de données multiples.

o HSS (Home Subscriber Server) : Avec la technologie LTE, le HLR est réutilisé et

PFE 2012 2013 GRT

Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom

47

renommé HSS. Le HSS est donc un HLR évolué qui contient l’information d’abonnement

pour les réseaux GSM, GPRS, 3G, LTE et IMS.

Le réseau d’accès E-UTRAN (Evolved-UTRAN) : contrairement aux réseaux d’accès 2G et 3G,

l’E-UTRAN n’est constitué que d’une seule entité à savoir l’eNodeB. De manière similaire à la

NodeB de l’UMTS, l’eNodeB permet d’implémenter l’interface radio du réseau LTE, elle

effectue les traitements de la couche physique et achemine le trafic vers le réseau. De plus,

l’eNodeB inclut certaines fonctions de contrôle, qui, pour l’UMTS, sont assurées par le RNC.

V.2.2. Single RAN Triple Mode GUL

Dans ce mode, la MBTS doit jouer le rôle de la GBTS, de la NodeB et de l’eNodeB. Pour ce faire,

la MBTS doit inclure deux BBUs afin de pouvoir assurer le traitement du trafic des trois technologies.

Plusieurs combinaisons de cartes des deux BBUs peuvent être envisagées. Cependant, l’intégration

facile du LTE dans une MBTS configurée initialement en mode GU exige de garder l’ancienne BBU

configurée en GU et d’intégrer une nouvelle BBU configurée pour supporter le LTE. Dans ce cas, deux

configurations de la nouvelle BBU sont possibles :

o Configuration 1 (GU+L) : dans cette configuration la BBU à ajouter est configurée pour

supporter le LTE seulement, elle intègre une carte de contrôle et de transmission du LTE

(LMPT ou UMPT pour LTE) et une carte de traitement en bande base du LTE à savoir la

LBBP. Dans cette configuration, une interconnexion, permettant le partage du trafic, de

la signalisation, de l’horloge et des signaux de synchronisation, entre les deux BBUs est

optionnelle. Dans ce cas, la carte de partage UCIU doit être ajoutée à l’ancienne BBU,

considérée comme BBU principale (root BBU ou BBU0), cette carte est interconnectée à

la carte de contrôle et de transmission de la nouvelle BBU (seule la carte UMPT supporte

l’interconnexion avec l’UCIU), la nouvelle BBU est considérée comme BBU secondaire

(leaf BBU ou BBU1).

PFE 2012 2013 GRT

Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom

48

Figure III.35 : Configuration de la MBTS en mode GU+L (BBUs interconnectées)

o Configuration 2 (GU+UL) : cette configuration permet non seulement d’intégrer le LTE

mais également d’augmenter la capacité de l’UMTS. La nouvelle BBU inclut les cartes

de contrôle et de transmission et les cartes de traitement en bande base des deux

technologies UMTS et LTE. Dans ce cas seules les cartes UMPT (pour UMTS et pour

LTE) peuvent être utilisées comme cartes de contrôle et de transmission, celles-ci doivent

être interconnectées à la carte UCIU ajoutée à la BBU0. Une interconnexion entre les

unités de traitement en bande base de l’UMTS (uniquement la version WBBPf) des deux

BBUs peut être réalisée via les ports HEI, cette interconnexion permet le partage des

capacités de traitement en bande base entre les deux BBUs.

Figure III.36 : Configuration de la MBTS en mode GU+UL

PFE 2012 2013 GRT

Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom

49

De façon analogue au mode GU, les ressources de transmission peuvent être fournies séparément

pour chacune des trois technologies du mode GUL, ou d’être partagées par les technologies de chaque

BBU (un lien physique par BBU). Dans ce cas, l’interconnexion entre les deux BBUs n’est pas requise.

Lorsque les deux BBUs sont interconnectées, un seul lien physique peut acheminer le trafic des

trois technologies vers le réseau. Dans ce cas, les cartes de contrôle et de transmission de la BBU0

doivent être connectées en arrière-plan avec la carte UCIU, celle-ci achemine le trafic vers la carte de

transmission et de contrôle de la BBU1 qui fournit le lien vers le réseau de transport. Vu que le LTE est

basé sur la technologie tout IP, la co-transmission GUL ne supporte que l’IP via FE\GE.

Figure III.37 : Co-transmission en mode GU+L

Concernant l’utilisation des unités RF, le triple mode n’inclut pas la possibilité de partager une

radio entre les trois technologies d’accès. Donc, comme pour le mode GU, deux technologies peuvent

partager une unité radio multimode (GU, GL ou UL) ou utiliser une unité radio pour chacune d’entre

elles. Les unités RF supportant le LTE sont les unités multimodes MRFU\MRRU et les unités

monomodes LRFU\LRRU, celles-ci sont connectées à la LBBP carte de traitement en bande base du

LTE via les ports CPRI.

PFE 2012 2013 GRT

Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom

50

Figure III.38 : Structure logique de la MBTS en mode GU+UL

Conclusion

À travers ce chapitre, j’ai donné un aperçu sur la technologie Huawei Single RAN, tout en détaillant

les principales entités formant cette solution, pour conclure avec ses différents modes de

fonctionnement. Dans le chapitre qui suit, je vais attaquer la partie pratique du projet en mettant en

œuvre la technologie Huawei Single RAN sur terrain.

Déploiement de la solution SRAN pour

le réseau 2G/3G de Maroc Telecom

Introduction .......................................................................................................................................... 51

I. Site Survey et choix de la solution ................................................................................................. 51

I.1. Site Survey .................................................................................................................................... 51

I.1. Choix de la solution ...................................................................................................................... 53

II. Livraison et pré-installation du nouveau matériel ........................................................................ 53

III. Swap d’un site 2G\3G ..................................................................................................................... 56

III.1. Commissioning de la MBTS ................................................................................................... 56

III.2. Swap de la NodeB vers la MBTS ............................................................................................ 65

III.3. Swap de la BTS 2G et procédures final de l’installation ....................................................... 68

IV. Post-swap et Acceptance ................................................................................................................ 74

V. Scénario de la BTS3900AL Outdoor Macro................................................................................. 76

Conclusion ........................................................................................................................................... 80

CHAPITRE IV

PFE 2012 2013 GRT

Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom 51

Introduction

Le déploiement de la solution Huawei Single consiste à remplacer les équipements des réseaux

d’accès existants par les équipements Single RAN, on parle alors du swap des réseaux d’accès existants

vers la solution Single RAN. Ce swap est appliqué sur deux niveaux :

Au niveau des stations de base : on parle alors du swap d’un site pouvant contenir une BTS 2G

uniquement ou une BTS et une NodeB, dans ce cas la MBTS est installée au niveau du même site,

puis raccordée au réseau via les liaisons des anciens équipements qui sont mis hors service puis

démontés. Ce swap nécessite un temps de coupure des services.

Au niveau des contrôleurs de station de base : à ce niveau, il ne s’agit pas d’un swap direct mais

plutôt d’une intégration du nouveau MBSC suivie plus tard d’une mise hors service des anciens

contrôleurs. En effet, et vu le nombre de stations de base qu’ils contrôlent et la quantité de trafic

qu’ils acheminent, les BSCs et les RNCs ne peuvent pas être mis hors service avant que toutes les

stations de base qu’ils contrôlent ne soient swapées et redirigées vers le nouveau MBSC.

L’intégration du MBSC ne sera pas traitée dans ce rapport, mais il faut noter qu’elle présente de

larges similitudes avec la mise en service de la MBTS.

Dans ce chapitre, je vaois décrire la procédure du déploiement de la solution Huawei Single RAN.

Une procédure qui suit plusieurs étapes comme le montre la figure ci-dessous :

Figure IV.1 : Procédure de déploiement de la solution Huawei Single RAN

I. Site Survey et choix de la solution

I.1. Site Survey

La visite technique ou Site Survey est une phase essentielle avant la procédure du Swap d’un site,

il s’agit de la première intervention sur le terrain. L’objectif de cette phase est de recueillir les données

permettant de choisir une solution de swap adéquate et de déterminer la méthode de sa livraison et de

PFE 2012 2013 GRT

Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom 52

son pré-installation. À l’issue de cette visite un rapport détaillé, noté TSSR (Technical Site Survey

Report), est élaboré, ce rapport contient toutes les informations relatives au site et à son environnement,

il contient, entre autres, les informations suivantes :

o Le nom du site, son adresse et ses coordonnées GPS.

o L’accès au site : le TSSR mentionne diverses informations relatives à l’accessibilité du site

(nécessité d’une autorisation d’accès, temps d’accès, besoin de grue, blocage).

o Le type du site : Outdoor ou bien Indoor, Roof top (toit d’un bâtiment) ou Green Field (rue).

o Les équipements existants : le rapport précise le type de stations de base existantes (BTS dans les

sites 2G ou BTS et NodeB dans les sites 2G\3G) en citant leurs marques et leurs séries. Il inclut

également les différents accessoires existants comme le DDF (Digital Distribution Frame), l’ODF

(Optical Distribution Frame), et les systèmes d’alarmes externes.

o Les modes de transmissions pour le 2G (TDM ou IP) et pour le 3G (ATM ou IP), ainsi que le type

de leurs liens physiques (Câbles de cuivres E1 ou Fibres optiques).

o Le système d’antenne : le TSSR comprend toutes les informations concernant les antennes

utilisées, leurs types (uni-bande, bi-bande…), et le nombre des secteurs 2G et 3G.

o L’alimentation électrique : les TGBT, les redresseurs et les batteries.

o Système de climatisation (pour la structure Indoor) : mentionnant les valeurs de la température à

l’intérieur et à l’extérieur du Shelter.

o La disponibilité de l’espace au niveau du site pour l’installation du nouveau matériel.

Figure IV.2 : Positions des équipements dans un rapport de Survey

PFE 2012 2013 GRT

Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom 53

Ces différentes informations sont accompagnées de photos afin de les acquitter. En se basant sur

TSSR, un autre rapport dit QI est élaboré sert à regrouper les informations les plus importantes du site,

représentant un format plus simple du rapport.

I.1. Choix de la solution

En se basant sur le rapport du Survey, on détermine la solution du swap, celle-ci inclut le type de

la MBTS à utiliser, la nécessité ou non d’un nouveau système d’alimentation (redresseurs, batteries,

câbles…), la nécessité d’autres accessoires (jumpers, connecteurs, DDF, ODF, chemins de câbles…)….

Le type de la MBTS est déterminé en fonction du type de site (indoor ou outdoor), des

technologies utilisées (2G seulement ou 2G\3G) et de la configuration existante du matériel (nombre de

secteurs par technologie et de TRX).

La BTS3900 est utilisée dans les sites indoor qui ne nécessitent pas plus de 6 unités radio, il s’agit

généralement d’un site tri sectoriel GSM 900 et UMTS 2100 (trois radios par technologie). Dans le cas

où le site indoor est configuré avec plus de trois secteurs ou le GSM 1800 est également utilisé, la

BTS3900L, contenant 12 radios, est utilisée.

De façon similaire, la BTS3900A est choisie pour les sites outdoor ne nécessitant pas plus de 6

radios, autrement, la BTS3900AL, contenant 9 radios, est prise comme solution. Alors que la DBS3900

est généralement utilisée pour des sites uni sectoriels à bas trafic.

La réutilisation de l’ancien système d’alimentation dépend de son état (usure des batteries) et de

sa compatibilité avec la nouvelle BTS.

II. Livraison et pré-installation du nouveau matériel

Après le choix de la solution, un document, listant tout le matériel formant la solution, est rédigé

et donné à l’équipe responsable de la livraison. Ce document, nommé Delivery Note, sert à la

récupération du matériel à partir du stock de Huawei. Une fois le matériel récupéré, il est livré à l’équipe

de pré-installation sur site. La méthode de livraison est mentionnée dans le rapport de Survey, elle peut

nécessiter une grue.

Après la livraison, la phase de pré-installation commence, celle-ci précède comme suit :

Déballer et vérifier le matériel livré pour s’assurer qu’il n’est pas manquant et qu’il ne

présente aucun défaut physique.

PFE 2012 2013 GRT

Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom 54

Vérifier et confirmer les positions d’installation des nouveaux équipements conformément

au rapport de Survey.

Installer le cabinet de la MBTS, du nouveau redresseur et des nouvelles batteries (si le

système d’alimentation est renouvelé), dans leurs positions définitives ou provisoires selon

l’espace disponible.

BTS3900L Redresseur TP48300B Système de batteries

Figure IV.3 : La MBTS3900L, le redresseur et les batteries

Installer les câbles d'alimentation et les câbles de terre de la nouvelle MBTS, du redresseur

et des batteries.

Installer les équipements d’alarmes tels que le détecteur de température, le capteur de

fumée, le capteur de contact de porte, le capteur d’eau et le capteur d’infrarouge.

Installer les câbles d’alarmes de l'environnement entre la BBU (UEIU) et le DDF pour

transmettre les signaux des capteurs vers le centre de maintenance. En fait, on connecte

l’UEIU avec le câble de chaque capteur dans le DDF.

Installation des câbles d’alarme et de contrôle entre la BBU (UPEU) et le DDF pour

transporter les signaux de contrôle de puissance vers le centre de maintenance.

Figure IV.4 : Les liaisons entre la BBU et les équipements de contrôle

PFE 2012 2013 GRT

Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom 55

Installer les nouveaux jumpers et les connecter avec les unités RF de la MBTS.

Figure IV.5 : BTS3900 après installation

Les figures IV.6 et IV.7, représentent une schématisation d’un site indoor 2G\3G avant et après

l’installation des nouveaux équipements.

Figure IVErreur ! Il n'y a pas de texte répondant à ce style dans ce document..6 : Site indoor 2G\3G avant

l’installation du nouveau matériel

PFE 2012 2013 GRT

Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom 56

Figure IV.7 : Site indoor 2G\3G après l’installation du nouveau matériel

III. Swap d’un site 2G\3G

Après avoir achevé l’étape de pré-installation, la MBTS doit être alimentée afin de commencer le

swap. Dans cette partie, nous allons nous intéresser au cas du swap d’un site 2G\3G qui utilisera un lien

de co-transmission IP via GE, c’est le type de sites le plus commun.

III.1. Commissioning de la MBTS

Avant de commencer le swap, la MBTS doit être configurée pour pouvoir assurer ses fonctions,

on parle de commissioning. Il s’agit d’une procédure permettant de mettre en service les cartes et les

modules de la MBTS. Le commissioning désigne la déclaration et la configuration des ressources

physiques nécessaires pour chaque mode, telle que la configuration de la route entre la MBTS et le

MBSC, la configuration des IDs des cellules (Cell ID), des fréquences des TRX, de la puissance

d’émission maximale de chaque unité radio, des types de modulation utilisés…. Il faut noter que la

configuration de chaque technologie est indépendante de l’autre.

Le commissioning peut être effectué localement, en se connectant directement aux cartes de

contrôle et de transmission avec un ordinateur contenant les logiciels appropriés (SMT pour la GBTS et

LMT pour la NodeB), comme il peut être effectué à distance (au niveau du MBSC avec le LMT ou bien

au niveau de l’OMC grâce au M2000). Cependant, le commissioning distant nécessite que la route entre

PFE 2012 2013 GRT

Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom 57

la MBTS et le MBSC (et donc l’OMC) soit prés-établie, chose qui n’est pas assurée pour la transmission

via IP.

III.1.1. Configuration 2G

La mise en service et la configuration des modules GSM s’établit en deux phases :

La phase initiale est effectuée localement puisque le lien de transmission entre la MBTS et

le MBSC n’est pas encore disponible. En fait cette partie du commissioning consiste à

configurer la route entre la GBTS et le MBSC. Elle est effectuée grâce au SMT.

La phase finale, et vu que le lien de transmission est déjà établit, est effectuée au niveau de

l’OMC en utilisant le iManager M2000 permettant de définir l’intégralité des cartes et

modules GSM et de configurer les cellules, les fréquences, les puissances….

Dans ce qui suit, je vais décrire la première phase effectuée sur site, la deuxième phase ne sera

pas mentionnée vu qu’elle est réalisée au niveau de l’OMC à Rabat.

Le commissioning 2G local commence par connecter un PC contenant le SMT au port ETH de la

GTMU. L'adresse IP du port ETH la GTMU étant 192.168.0.72, on doit modifier l'adresse IP de la carte

Ethernet de l'ordinateur à 192.168.0. (1->254 sauf 72)/ Masque : 255.255.255.0. On lance ensuite le

SMT qui exige une authentification pour pouvoir y accéder à l’application.

Figure IV.8 : Interface d’accueil du SMT

Une fois identifié, on obtient une liste permettant d’effectuer plusieurs type de configurations,

dans notre cas il s’agit de la configuration d’une route IP statique, on choisit donc IP over FE Static IP.

PFE 2012 2013 GRT

Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom 58

Figure IV.9 : Liste des options de configuration du SMT

Une boite de dialogue apparait permettant d’effectuer toutes les configurations relatives à

l’établissement de la route entre la carte GTMU et le MBSC.

Comme le montre la figure ci-dessous, la première étape consiste à activer la route statique, à

définir les adresses IP de la GTMU (BTS IP Address) et du MBSC (BSC IP Address). Dans cette étape,

on peut également établir un VLAN pour le trafic entre la GTMU et le MBSC, cependant, notre cas

n’exige aucun VLAN.

Figure IV.10 : Configuration des adresses IP de la GTMU et du MBSC

Après la validation des paramètres, le sous onglet Static Query permet de vérifier si la

configuration a été bien enregistrée.

PFE 2012 2013 GRT

Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom 59

Figure IV.11 : Vérification de la configuration

Après, on passe à la configuration spécifique de la carte GTMU. Ici on doit spécifier les

informations concertant la carte telles que :

Rack Number : il désigne une MBTS spécifique, il est généralement égal à 0, néanmoins,

si un site abrite plus d’une seule MBTS, chacune doit avoir un rack number différent.

Subrack Number : un nombre désignant la position de la BBU dans une MBTS. Dans le

cas où une MBTS contient deux BBUs, le subrack number de la BBU principale (root) est

0, celui de la secondaire (leaf) est 1.

Slot Number : désignant la position de la carte GTMU dans La BBU. La GTMU occupe

toujours les deux slots 5 et 6, ce dernier inclut les ports de transmission et donc utilisé.

Cette étape inclut également l’adressage (l’adresse IP et le masque) du port FE0 de la carte

GTMU.

PFE 2012 2013 GRT

Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom 60

Figure IV.12 : La configuration du port FE de la GTMU pour la transmission

En configurant le chemin entre la GTMU et LE BSC en spécifiant la position de la carte dans la

MBST, et le type du chemin « Tunnel » VPN, et on saisit l’adresse IP et le masque du destinataire

(BSC).

Figure IV.13 : Configuration du chemin entre la GTMU et le BSC

Puisque la transmission entre la GTMU et le BTS passera par l’UMPT, on doit configurer le chemin

entre ces deux cartes, comme le montre la figure IV.13.

Source Slot No : la position la GTMU dans la BBU : 6

PFE 2012 2013 GRT

Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom 61

Destination Slot No : la position de l’UMPT dans la BBU : 7

La GTMU est ainsi bien configuré, pour créer le chemin de transmission entre le mode GSM et

le BSC comme le montre la figure IV.14, par conséquence la continuation de la configuration d’autres

cartes sera faite à distant.

Figure IV.14 : La configuration du tunnel entre la GTMU et L’UMPT

Figure IV.15 : La vérification de la configuration de la carte GTMU

PFE 2012 2013 GRT

Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom 62

III.1.1. Configuration 3G

La mise en service des modules UMTS est effectuée localement en utilisant le logiciel Local

Maintenance Terminal ‘LMT’. Dans ce cas, tous les paramètres de configuration, y compris la route

entre la carte de transmission de l’UMTS et le MBSC, les IDs des cellules, les fréquences, les

puissances…, sont appliquées directement. Cependant la préparation de la configuration 3G est

effectuée à l’OMC à l’aide du CME, ce logiciel fournit une interface graphique facilitant la tâche de

configuration. La préparation de la configuration ne sera pas traitée dans ce rapport, néanmoins, et une

fois terminé, le CME génère un fichier XML contenant toute la configuration nécessaire pour la mise

en marche des modules UMTS. Ce fichier est chargé à la MBTS grâce au LMT. Le fichier XML,

structuré en balises, contient plusieurs données parmi lesquelles on peut noter :

Le nom du site

Le type de la MBTS et son n° de série

La déclaration de toutes les cartes et les modules de la MBTS. La figure ci-dessous montre un

exemple de la déclaration d’une carte de transmission, les attributs CN, SRN et SN spécifient

respectivement le numéro du cabinet, le numéro du subrack et le numéro de slot de la BBU

contenant la carte, l’attribut TYPE représente le type de la carte, dans cette exemple, il s’agit

d’une UMPT.

Figure IV.16: Déclaration de l’UMPT

La déclaration de la route entre la carte UMPT\WMPT et le MBSC

Figure IV.17 : Configuration de la route entre l’UMPT\WMPT et le MBSC

Le type de la synchronisation de l’UMTS et ses paramètres tels que l’IP de synchronisation

de la BTS (CIP) et l’IP du serveur de synchronisation (SIP)

PFE 2012 2013 GRT

Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom 63

Figure IV.18 : Configuration de la synchronisation

La déclaration du partage de la source de synchronisation entre l’UMTS et le GSM

La déclaration des cellules et leurs paramètres tels que les fréquences et les Cell IDs

La déclaration des ports pour les câbles CPRI entre les RFU et WBBP

Pour charger le fichier de configuration de l’UMTS, on commence par connecter un PC, contenant

le LMT, à l’UMPT via le port USB en utilisant un câble RJ45 et un adaptateur RJ45/USB. L’adresse de

la carte Ethernet du PC doit avoir une adresse appartenant au même sous réseau de la carte UMPT. Le

LMT nécessite, lui aussi, une authentification.

Figure IV.19 : Interface de login du LMT

Une fois identifié, on choisit le menu Data Config File Transfer, celui-ci permet de copier la

configuration existante vers le PC (ou un serveur FTP) ou d’importer une nouvelle configuration vers la

MBTS via le PC (ou un serveur FTP) qui est notre cas.

PFE 2012 2013 GRT

Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom 64

Figure IVErreur ! Il n'y a pas de texte répondant à ce style dans ce document..20 : Importation du fichier XML

de configuration

Après avoir importé le fichier de configuration avec succès comme le montre la figure IV.21, la

carte de transmission 3G redémarre automatiquement. Après le redémarrage on peut vérifier l’état des

différents modules à partir du menu " Device Management ", en choisissant le type de la BTS, qui est

BTS3900AL dans ce scénario, comme la montre la figure IV.22.

PFE 2012 2013 GRT

Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom 65

Figure IV.21 : Opération de chargement réussite

Figure IV.22 : La vérification de l'état des cartes UMPT, UPEU, WBBP, UEIU et FAN

Le succès de la configuration des cartes peut également être vérifié via des commandes MML

(Man Machine Language) exécutés au niveau du LMT, la commande PING par exemple permet de

vérifier si la route est établie entre la carte de transmission et le MBSC.

III.2. Swap de la NodeB vers la MBTS

La procédure de Swap du NodeB passe par plusieurs étapes, à savoir :

PFE 2012 2013 GRT

Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom 66

Démarrage du redresseur et du nouveau MBTS une demi-heure avant SWAP

Une demi-heure avant la phase du swap, on éteint l’ancien disjoncteur AC 3G. On connecte le

câble d'alimentation pour le nouveau redresseur après avoir démanteler les anciens câbles d'alimentation

AC 3G, Par la suite on démarre le nouveau redresseur après l’avoir testé en utilisant un multimètre.

Après on peut bien démarrer la BBU, la RFU (900M) pour la 2G, et la RFU (2100M) pour la 3G.

Néanmoins, Si un disjoncteur AC de secours existe dans le Tableau Général Basse Tension

(TGBT), on peut bien l’exploiter pour le nouveau PS, sans éteindre l'équipement 3G, ainsi on peut

directement démarrer le nouveau PS et la MBTS.

Figure IV.23 : Tableau Général Basse Tension 3G (TGBT 3G)

Contact de l’OMC pour confirmer l’heure du Swap

Dans un premier temps, on doit s’assurer bien que les conditions pour le Swap sont prêtes. Par la

suite on peut contacter l’OMC pour confirmer le démarrage du SWAP.

Swap de la transmission 3G avec la nouvelle MBTS

On connecte le câble optique de transmission entre le châssis de distribution optique (ODF :

Optical Destribution Frame) et l’interface GE1 dans la nouvelle carte UPTR de la BBU. S'il n'y a pas

de transmission optique, on a donc besoin de connecter le câble E1 à partir du châssis de distribution

numérique (DDF : Digital Distribution Frame) vers l’interface E1/T1 de la GTMU et WMPT pour la

Ancien disjoncteur

AC 3G

Ancienne sortie

AC 3G

PFE 2012 2013 GRT

Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom 67

transmission 2G et 3G respectivement. Par la suite on contact l’OMC pour confirmer l’état de la

transmission.

Figure IV.24 : Swap de la transmission 3G avec la MBTS

Swap du Jumper RF 3G

Avant toute opération sur les Jumper FR 3G, il faut dans un premier temps éteindre les RFU 3G,

et par la suite déconnecter l’ancien Jumper après avoir démanteler le combinateur et parafoudre de

l’ancienne BTS.Finalement on peut connecter le nouveau Jumper et fixer le Feeder.

Figure IV.25 : Swap du Jumper RF 3G

BTS3900L

OLD 3G BTS

ODF Jumper Single Optique

(Jaune)

Parafoudre et connecteur d'alimentation ensemble

PFE 2012 2013 GRT

Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom 68

Vérification des LEDs des cartes de la MBTS et le statut de service

On vérifie les LEDs sur la BBU de la MBTS et sur la RFU 2100, en s’assurant qu’aucune alarme

n’est montée pour le nouveau MBTS. A ce stade on peut contacter l’OMC pour confirmer que le service

3G est correctement fonctionnel.

Dans le cas où la 3G n’est pas fonctionnelle, on vérifie initialement les connections et on procède

par le dépannage avec l’OMC.

Figure IV.26 : Vérification des états des LEDs pour la 2G&3G

Test d’appels 3G avec liste d’appels

Après la mise en place du service 3G, on se sert d’un MS de test pour tester les services CS, les

services PS et les services SMS. Une le test réalisé on enregistre les résultats sur une table de test signé

après la fin des tests.

III.3. Swap de la BTS 2G et procédures final de l’installation

La phase de swap de la BTS 2G passe également par les étapes suivantes :

Swap des Jumper RF 2G

PFE 2012 2013 GRT

Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom 69

Cette procédure de swap des jumper RF 2G est initiée par l’éteignement des anciennes cartes RF

2G. Par la suite on connecte les nouveaux Jumpers RF avec les Feeders.

Avant la mise hors tension du PS 2G, on doit s'assurer du Swap de l’alimentation de l’équipement

de transmission 2G de l’ancien PS vers le nouveau PS après avoir la MBTS fonctionnelle.

Vérification des LEDs des cartes de la MBTS et le statut de service

Tout comme la procédure de vérification réalisée pour la 3G, on vérifie dans cette phase les LEDs

sur la BBU de la MBTS et sur la RFU 900, en s’assurant qu’aucune alarme n’est montée pour le nouveau

MBTS. On contacte une autre fois l’OMC pour confirmer que le service 2G est correctement

fonctionnel. Et dans le cas où la 2G n’est pas fonctionnelle, on vérifie les connections puis on procède

par le dépannage avec l’OMC si le problème persiste. (Voir figure IV.21)

Après le fonctionnement du service 2G, on réalise encore une fois une liste d’appels de test de ce

service, en remplissant la table de test des premiers appels 2G.

Par la suite l’installation finale de la MBTS et du redresseur est réalisée, ainsi décrite ci-après.

Déplacement de la nouvelle BTS à l'ancienne position de l'équipement de la BTS

Après le démantèlement de l’équipement de la BTS 3G, on déplace la nouvelle BTS à la position

de l’équipement 3G. (Voir figure IV.28)

PFE 2012 2013 GRT

Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom 70

Figure IV.28 : Déplacement de la nouvelle BTS vers l’ancienne position de l’équipement de la BTS

Installation du cabinet de la BTS3900L

Déplacement du nouveau PS vers l’ancienne position de l’équipement

Après le démantèlement de l’équipement PS 2G, le nouveau système d’alimentation PS est

déplacé vers l’ancienne position. (Voir la figure IV.29)

PFE 2012 2013 GRT

Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom 71

Figure IV.29 : Déplacement du nouveau PS vers l'ancienne position

Installation du cabinet TP48300B

Les étapes d’installation du cabinet TP48300B pour le système d’alimentation sont décrites ci-

dessous et parallèlement dans la figure IV.26 :

PFE 2012 2013 GRT

Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom 72

1- Utilisation d'un marqueur pour dessiner quatre points d'ancrage en fonction de la matrice

de dessin.

2- Utilisation d’une perceuse à percussion pour percer des trous, et installation des manchons

d'expansion

3- Retirer le panneau avant de l'armoire.

4- Fixation des manchons d'expansion avec une clé à douille.

Figure IV.30 : Installation du cabinet TP48300B

SWAP du TMA et de la RCU

Pour les équipements 3G Huawei en bonne état, on n’a pas besoin de changer l’amplificateur

monté sur pylône TMA et l’unité de contrôle à distance RCU, Pour les équipements 3G autres que ceux

de Huawei, on a besoin de faire le SWAP du TMA et RCU. Pour ce faire on démonter l’ancien RCU et

TMA et on installe les nouveaux équipements. On réalise par la suite l'étanchéité après le raccordement

de nouvelles RCU et TMA et on fait L’étiquetage tout en collectant le numéro de série du RCU pour le

présenter à Huawei.

PFE 2012 2013 GRT

Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom 73

Si le nouveau connecteur du Jumper du TMA n'est pas adapté à l'interface de l'antenne et

l'interface du feeder, on a donc besoin de le remplacer de sorte que le Jumper peut se connecter avec

antenne et le feeder.

Figure IV.31 : SWAP du TMA et RCU

Installation de la nouvelle RCU

La figure IV.28 ci-dessous illustre les étapes pour installation du nouveau RCU présentés ci-

après :

1- Tourner la vis de réglage lentement avant d'installer la RCU.

2- Tordre le couvercle de protection

3- Lorsqu’on insère la RCU dans l'antenne, on s’assure bien que les deux ports

correspondent bien l’un à l'autre.

4- On serre bien La RCU.

6- On branche le connecteur femelle du câble AISG (Antenna Interface Standards Group)

au connecteur male de la RCU sans retirer le couvercle protectif du connecteur femelle

de la RCU.

7- Connecter l’autre connecteur de câble AISG au TMA.

PFE 2012 2013 GRT

Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom 74

Figure IV.32 : Installation du nouveau RCU

IV. Post-swap et Acceptance

Après chaque étape de Swap certaines procédures doivent être réalisées afin de mener à bien la

phase de l’Acceptance :

Etiquetage

Dans cette étape on réalise l’étiquetage et on rassemble les câbles, en respectant la norme et les

exigences d'étiquetage.

Figure IV.33 : Etiquetage des câbles

6

PFE 2012 2013 GRT

Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom 75

Clean up (nettoyage)

Finalement on procède par un clean up de l’intérieur et l’extérieur de la salle d’équipement en

collectant tous les outils et les câbles supplémentaires, sans laisser de cartons d'emballage ou de cartes

placés, ni d’attaches de câble ou autre article au hasard sur le terrain de l'installation.

Suite à cette étape la salle d'équipement doit être propre et bien rangé, et les pièces de rechange

doivent être disposées de manière bien rangée après l'installation.

Figure IV.34 : Clean up du site

L’Acceptance est réalisée avec la présence des représentant du client Maroc Telecom et autres de

Huawei Technologies afin de vérifier l’état du site, et ainsi signer le contrat d’acceptance.

V. Scénario de la BTS3900AL Outdoor Macro

Le déploiement de la BTS3900AL Outdoor Macro passe principalement par les trois étapes

suivantes

Étape 1 : On déplace l’ancienne armoire 3G et la batterie à côté de boitiers d’alimentation AC.

On préinstalle la BTS3900AL et le système d’alimentation TP48200A dans la position de

l’équipement de la BTS 3G. Par la suite on allume le PS et la BTS3900AL en utilisant l'énergie

temporaire et on procède par la mise en service (Commissioning).

Étape 2 : Au cours du swap, on commence d'abord par le swap de la 3G, puis la 2G. Enfin les

équipements et la batterie 3G sont démantelés.

Étape 3 : On démonte la BTS 2G et le système d’alimentation PS 2G.

PFE 2012 2013 GRT

Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom 76

Figure IV.35 : Etapes de déploiement de la BTS3900AL Outdoor Macro

PFE 2012 2013 GRT

Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom 77

Par la suite les tâches principales durant la phase de pré installation.

Figure IV.36 : Procédure de pré installation de la BTS3900AL Outdoor Macro

PFE 2012 2013 GRT

Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom 78

La procédure de Swap est décrite par la figure IV.38

Figure IV.37 : Procédure de SWAP de la BTS3900AL

PFE 2012 2013 GRT

Etude et déploiement de la solution Single RAN Huawei pour le réseau 2G/3G de Maroc Telecom 79

Figure IV.38 : La BTS3900AL outdoor après SWAP

Finalement, la MBTS est désormais installée avec le redresseur, comme le montre la figure IV.38,

nous constatons bien évidement qu’on a pleinement économisés en équipements, en énergie, en espace

comme l’illustre bien La figure IV.39.

Figure IV.39 : Optimisation en espace dans la migration vers SingleRAN

Conclusion

Le déploiement de la solution SingleRAN concerne bien évidement aussi le BSC de la 2G et le

RNC de la 3G avec l’installation du nouveau MBSC de la série BSC6900, mais également la rénovation

du centre de maintenance et d’exploitation ‘OMC’, dans le but d’avoir un seul système de maintenance

pour toutes les évolutions du réseau d’accès mobile de Maroc Telecom.

PFE 2012 2013 GRT

xx

Conclusion générale

Les réseaux mobiles jouent un rôle important dans la stratégie de tout opérateur télécom.

Avec des clients dont le nombre est en hausse et dont les exigences évoluent au niveau des

types de services comme au niveau de leur qualité, les opérateurs sont contraints d’étendre la

couverture de leurs réseaux et d’améliorer la qualité de leurs services tout en minimisant les

dépenses du budget, chose qui s’avère difficile surtout dans la partie accès radio RAN (Radio

Access Network) où les ressources sont limitées et coûteuses.

Parallèlement, l'industrie des communications mobiles a toujours été en progression avec

une croissance dynamique grâce à l'amélioration des technologies et produits. La tendance

croissante des communications mobiles comprend une série d'évolutions, du GSM au

Enhanced Data rates for GSM Evolution (EDGE) puis EDGE+, et du WCDMA au High Speed

Packet Access (HSPA) puis HSPA+ et LTE Long Term Evolution (LTE).

Dans ce cadre, le réseau d’accès SingleRAN apparaît comme une solution les différentes

contraintes et évolutions des réseaux mobiles grâce à ses aspects d’intégration, d’optimisation

et d’évolution qu’elle procure, en assurant des stations de base et des contrôleurs multimodes.

Mon travail avait pour objectif final de déployer un réseau d’accès SingleRAN dans le cadre

du projet SingleRAN-HUAWEI lancé par L'équipementier Chinois Huawei pour l’opérateur

historique Maroc Télécom.

Ce projet m’a permis essentiellement de mettre en pratique mes connaissances théoriques

acquises au cours de ma formation en Réseaux et Télécommunication à l’Ecole Nationale des

Sciences Appliquées de Marrakech. Ainsi j’ai acquis de multiples connaissances technique et

managériale, grâce à mon intégration à une équipe de coordination du projet au sein de huawei

Technologies, et une équipe d’ingénieurs et techniciens de sites, en exerçant le métier

d’ingénieur à tous les niveaux, que cela soit au niveau technique ou au niveau humain et

relationnel.

xxi

Bibliographie

Ouvrages :

[1] Les réseaux GSM, Lagrange, X., Godlewski, P., & Tabbane, S. (2000). Hermes Science

Publications.

[2] GSM Architecture, Protocols and Services, Eberspächer, J., Vögel, H. J., Bettstetter, C.,

& Hartmann, C. (2009).. John Wiley & Sons.

[3] WCDMA for UMTS : Radio Access for Third Generation Mobile Communications

Third Edition, Holma, H., & Toskala, A. (2004).. John Wiley & Sons.

[4] UMTS Networks : Architecture, Mobility and Services Second Edition, Kaaranen, H.,

Ahtiainen, A., Laitinen, L., Naghian, S., & Niemi, V. (2005).. John Wiley & Sons.

[5] Radio logicielle : Analyse d’architectures matérielles et outils informatiques, MÉMOIRE

présenté en vue d'obtenir le DIPLOME D'INGÉNIEUR CNAM, CONSERVATOIRE NATIONAL

DES ARTS ET MÉTIERS CENTRE RÉGIONAL ASSOCIÉ DE VERSAILLES – Michaël

NICOLAS - May 2012

Documentation interne :

Huawei Technologies. (For Engineers) GUL BTS3900 Technical Guideline.

Huawei Technologies. BSC6900 GU Product Documentation.

Huawei Technologies. MBTS Product Documentation.

xxii

SRAN service configuration between

MBSC, MBTS, IP-RAN and IP-CORE

1-Topology:

2-Service Requirement:

It is required for IP-RAN rings to support legacy connection between MBTS and MBSC using

Ethernet.

It is required for IP-RAN rings to support legacy connection between MBTS and IP-CLCK

using Ethernet.

It is required for IP-CORE to support legacy connection between MBSC, GGSN, MGW and

MSS using Ethernet.

MBTS device will be connected to CX via GE interface.

MBSC is dual homed to 2 CX using 4x1GE interface.

MBSC is dual homed to 2 NE40-X 3 using 9x1GE interfaces.

Each NE40-X 3 is connected to PE via 10 GE interface.

IP-CLCK will be connected to CX via GE interface.

Iub and Abis traffic is load balanced between MBTS and CX.

HA solution is required for protection in case of failure in ME ring

1GE

IP-RAN

MBSC-CASA-GARE-01

4x1GE

9x1GE

9x1GE

IP-CORE

MBTS

NE40-X3-MASTER

NE40-X3-SLAVE

PE-CASA-GARE-01

PE-CASA-AN-03

GGSN

SGSN

PE HAY NAHDA

PE RABAT CENTER

MSC MGW

10GE

10GE

MBTS

M2000

OSPF

10GE

10G

E

10GE

G5/1/0

G2/0/0

10GE G5/0/0

G2/0/0

G1/

1/0

G1/

1/0

4x1G

E

VR

RP

C-AG-1-CX8-CAS-GARE-B2

C-AG-2-CX8-CAS-GARE-B2

1G

E

1GE

IP-CLCK MASTER

IP-CLCK SLAVE

C-AG-1-CX8-CAS-H.MOH-B2

xxiii

HA solution is required for protection in case of failure in one link between MBSC and CX.

IuPS,IuCS,Iur,Gb,A traffic is working on active standby mode between MBSC and NE40-X3.

HA solution is required for protection in case of failure in IP Core.

HA solution is required for protection in case of failure in one link between MBSC and NE40-

X3

QoS marking is done in MBTS and MBSC.

Services to be supported:

Voice

Video

Data

3-Prerequisites:

Topology establishment

VLAN Plan

IP plan

VPN plan

VRRP plan

OSPF plan

BFD plan

Knowledge of MPLS TE and MPLS L3 VPN technology and routing protocol.

Study of IAM Single-RAN HLD v1.4

4-VLAN Plan

MBTS--CX

In MBTS only 2 VLANs are required to separate the service traffic and 3G OAM traffic.

The recommended VLAN is listed below:

VLAN Range Note

VLAN 500 MBTS Service

(Iub,Abis,2G_OAM,Synchronization)

VLAN 550 MBTS OAM (3G_OAM)

MBSC—CX

Service Requirement VLAN Remark

3G traffic(Iub) 540

2G (Abis+2G_OAM) 541

xxiv

MBSC—CE

To distinguish all kinds of service, the below VLAN is recommended in BSC and CE.

Service Requirement VLAN Remark

2GCS singal (A) 500

2G CS Media(A) 501

3G CS singal(IuCS) 502

3G CS Media(IuCS) 503

3G PS singal(IuPS) 504,524,544

3G PS Media(IuPS) 505

2G PS Singal and Media(Gb) 506

Iur service Control plan 507

Iur service User plan 508

MBSC O&M(OAM) 509

CE--PE

Service Requirement VLAN Remark

2G CS , 3G CS singal (IuCS+A) 510

2G CS , 3G CS Media(IuCS+A) 511

3G PS singal(IuPS) 514

3G PS Media(IuPS) 515

2G PS Singal and Media(Gb) 516

Iur service Control plan 517

Iur service User plan 518

MBSC O&M(OAM) 519

1- IP-RAN

The MBTS will put all service traffic into one VLAN, and 3G OAM traffic in another VLAN to access

the IP RAN network. The MBTS will act as a CE for L3VPN and static routing is used to route the 2G

and 3G service IP.

The MBSC will dual-homing to two CX devices and the load-balance model will be used. That means

the two MBSC GE ports which belong to master and slave board respectively will be configured with

two different IP addresses. The two IP addresses are in different subnets. There are another logical IP

addresses which are used as service address on the MBSC. These addresses are routed through static

routing and reachable via the two physical GE port addresses of the MBSC.

xxv

1GE

IP-RAN

MBSC-CASA-GARE-01

4x1GEMBTS

MBTS

4x1GE

C-AG-1-CX8-CAS-GARE-B2

C-AG-2-CX8-CAS-GARE-B2

C-AG-1-CX8-CAS-H.MOH-B2

2- IP-CORE

MBTS generates the 2G/3G traffic and reaches the MBSC Abis/Iu_b interface via the IPRAN network.

If the traffic is a CS signal, MBSC will attach the VLAN tag of signal and send it to MSC via VPN

tunnel in IP-CORE. If the traffic is a media, MBSC will attach the VLAN tag of media and send it to

MGW via the VPN tunnel.

If the traffic is a PS signal, MBSC will attach the VLAN tag of PS signal and send it to SGSN in core

network via VPN tunnel. If the traffic is a PS media, MBSC will attach the VLAN tag of media and

send it to GGSN via the VPN tunnel.

For easy maintenance, and better scalability, OSPF is used between CE and PE to distribute MBSC

routes on IP-CORE, and Fast Convergence (FC) is adopted to avoid service interrupt in case of Node or

link failure.

MBSC will work on acif-standby mode and VRRP is adopted between CE and MBSC to perform high

redundancy.

xxvi

MBSC-CASA-GARE-01

9x1GE

9x1GE

MPLS

NE40E-MASTER

NE40E-SLAVE

PE-CASA-GARE-01

PE-CASA-AN-03

GGSN

SGSN

PE HAY NAHDA

PE RABAT CENTER

MSC MGW

10GE

10GE

BSC

OSPF

10GE

10G

E

10GE

G5/1/0

G2/0/0

10GE G5/0/0

G2/0/0

G1/

1/0

G1/

1/0

VR

RP

Iu_b+Abis+2G_O&M

A+Iu_Cs Signal

A+Iu_Cs Media

Iu_r

Iu_Ps Signal

Iu_Ps Media

GbM2000

O&M

xxvii

Implementation and acceptance procedure

xxviii

Integration is the solution


Recommended