Calcul de l'interférence sur un ensemble de mailles

On cherche maintenant un modèle permettant d'évaluer la qualité sur un ensemble de mailles du réseau analysé. Deux évaluations complémentaires, l'une en surface et l'autre en trafic, seront utilisées par la suite.

• Evaluation en surface

On considère que la surface brouillée sur une maille est égale à la surface de la maille multipliée par la probabilité de service brouillé sur cette maille. On obtient la surface brouillée sur le réseau comme la somme des surfaces brouillées en chaque maille (Figure 19).

Chapitre 2 - Conception d'un critère évolué de C/I

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S3 : PPS = 10% C/Imoyen= 9dB S2 : PPS = 30% C/Imoyen= 7dB S1 : PPS = 60% C/Imoyen= 20dB S1 : PPS = 100% C/Imoyen= 30dB S3 : PPS = 40% C/Imoyen= 12dB S2 : PPS = 60% C/Imoyen= 18dB S1 : PPS = 50% C/Imoyen= 25dB S2 : PPS = 50% C/Imoyen= 13dB 25 mètres 2^{5 m} è^tre s Surface Brouillée à 14 dB = (0.3+0.1)x25² + 0.4x25² + 0.5x25² m² Surface Brouillée à 9 dB = (0.3+0.1)x25² m²

Figure 19 : Illustration du calcul de surface brouillée

• Evaluation en trafic avec carte de trafic

Si l'on possède une carte de trafic, c'est-à-dire une information permettant de dire combien d'Erlangs sont écoulés en chaque maille du réseau, on distribue ces Erlangs en chaque maille sur chaque secteur serveur en fonction de la probabilité de celui-ci de prendre le service sur la maille.

On calcule ensuite le nombre d'Erlangs brouillés en une maille comme la somme des Erlangs portés par l'ensemble des secteurs ayant un seuil de qualité inférieur au seuil sur la maille. Le nombre d'Erlangs brouillés sur la zone est alors égal à la somme des Erlangs brouillés en chaque maille de la zone (Figure 20).

h g S3 : PPS = 10% C/Imoyen= 9dB S2 : PPS = 30% C/Imoyen= 7dB S1 : PPS = 60% C/Imoyen= 20dB S1 : PPS = 100% C/Imoyen= 30dB S3 : PPS = 40% C/Imoyen= 12dB S2 : PPS = 60% C/Imoyen= 18dB S1 : PPS = 50% C/Imoyen= 25dB S2 : PPS = 50% C/Imoyen= 13dB

Trafic Brouillé à 14 dB = (0.3+0.1)x1 + 0.4x3 + 0.5x2 Erlangs Trafic Brouillé à 9 dB = (0.3+0.1)x1 Erlangs

1 Erlang

0.5 Erlang 2 Erlangs

3 Erlangs

Chapitre 2 - Conception d'un critère évolué de C/I

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• Evaluation en trafic sans carte de trafic

On suppose ici que l'on ne possède aucune information de localisation géographique du trafic autre que la quantité d'Erlangs écoulée par chaque secteur.

On calcule la surface de service du secteur comme étant la somme des surfaces des mailles où le secteur vérifie les critères de service, pondérée par la probabilité de prise de service du secteur sur la maille.

On calcule ensuite la surface brouillée par le secteur comme la somme des surfaces des mailles où le secteur vérifie les critères de service et a un niveau de qualité inférieur au seuil requis, pondérée par la probabilité de prise de service du secteur sur la maille. Le pourcentage de surface brouillée du secteur est alors égal à la surface brouillée du secteur, divisée par la surface de service du secteur.

On calcule alors le nombre d'Erlangs brouillés de chaque secteur comme le pourcentage de surface brouillée du secteur multiplié par le nombre d'Erlangs écoulés globalement par le secteur. Le nombre d'Erlangs brouillés sur la zone est alors égal à la somme des Erlangs brouillés sur chaque secteur intervenant sur la zone (Figure 21).

S3 : PPS = 10% C/Imoyen= 9dB S2 : PPS = 30% C/Imoyen= 7dB S1 : PPS = 60% C/Imoyen= 20dB S1 : PPS = 100% C/Imoyen= 30dB S3 : PPS = 40% C/Imoyen= 12dB S2 : PPS = 60% C/Imoyen= 18dB S1 : PPS = 50% C/Imoyen= 25dB S2 : PPS = 50% C/Imoyen= 13dB 25 mètres 2^{5 m} è^tre s S1 : 2.1 Erlangs • Surface de Service = (0.6+1+0.5)x25² m² • Surface Brouillée à 14 dB = 0 m² • % Surface Brouillée à 14 dB = 0 % • Trafic Brouillé à 14 dB = 0 Erlang S2 : 3.1 Erlangs • Surface de service = (0.3+0.6+0.5)x25² m² • Surface Brouillée à 14 dB = (0.3+0.5)x25² m² • % Surface Brouillée à 14 dB = 57 % • Trafic Brouillé à 14 dB = 1.77 Erlangs

S3 : 1.3 Erlangs

• Surface de service = (0.1+0.4)x25² m² • Surface Brouillée à 14 dB = (0.1+0.4)x25² m² • % Surface Brouillée à 14 dB = 100 % • Trafic Brouillé à 14 dB = 1.3 Erlangs

Trafic Brouillé à 14 dB = 1.77 + 1.3 Erlangs

Figure 21 : Illustration du calcul de trafic brouillé sans cartographie de trafic

En pratique, les données de localisation de trafic permettant d'obtenir les cartes de localisation du trafic sont très difficiles à obtenir de manière satisfaisante sur le réseau. C'est pourquoi les calculs se feront par la suite en utilisant cette méthode de calcul.

Cette méthode présente cependant un certain nombre de défauts. On voit par exemple qu'elle n'est pas conservative vis-à-vis d'une méthode basée sur une carte de trafic. En effet, l'exemple figure 21 se base sur une absorption du trafic à la maille de l'exemple figure 20. Les calculs d'interférence donnent cependant un trafic brouillé différent (2.6 Erlangs brouillés à 14dB avec la cartographie contre 3.07 Erlangs sans).

Chapitre 2 - Conception d'un critère évolué de C/I

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Une condition nécessaire pour que la méthode sans carte donne des résultats cohérents est la prise en compte de l'intégrité des zones de prise de service des secteurs dont on analyse la qualité. L'ensemble des calculs effectués par la suite seront faits dans le cadre de cette contrainte.

• Présentation des résultats d'interférence

Les résultats d'interférence seront présentés par rapport à un seuil d'analyse comme : o La surface globale de service de l'ensemble des secteurs analysés o La surface brouillée par rapport au seuil défini

o Le pourcentage de surface brouillée par rapport au seuil défini o Le trafic global de l'ensemble des secteurs analysés

o Le trafic brouillé par rapport au seuil défini

Chapitre 2 - Conception d'un critère évolué de C/I

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2.4 Conclusion

Ce chapitre décrit un modèle et un processus complet d'évaluation de l'interférence dans un mode maillé pour les réseaux FTDMA. Il est explicité ici pour les réseaux n'utilisant pas le saut de fréquences. Il se base sur :

o L'utilisation de modèles de propagation semi-empiriques.

o Un calcul de probabilité de prise de service pour chaque secteur en chaque point du réseau prenant en compte les critères de service radio et les phénomènes de HO. o Une comparaison de l'interférence subie par un mobile servi par chaque secteur par

rapport à un seuil d'interférence nécessaire à la bonne réception d'un service.

o Une méthode d'agrégation de ces résultats pour un ensemble de secteurs et un ensemble de mailles afin d'obtenir des statistiques de volumes de surface et de trafic brouillés sur le réseau analysé.

L'obtention des probabilités de prise de service se base sur une analyse des mécanismes de mesure et de remontée de critère de qualité du lien radio au niveau du mobile. Deux critères principaux sont retenus comme contribuant majoritairement à la liaison du mobile avec la station lui offrant le meilleur service et donc au transfert intercellulaire en cas de mobilité. Ce sont les critères de puissance (critère absolu) et de liaison (critère relatif). Le calcul de probabilités de prise de service sur ces deux critères permet donc de prendre en compte de manière statistique les phénomènes de HO dans le calcul du trafic impacté par l'interférence globalement sur le réseau.

Le processus de calcul présenté dans ce chapitre pour le C/I sera le même que celui utilisé dans la suite de la thèse. La partie qui diffère est le calcul de l'interférence en une maille pour un secteur spécifique assurant le service en cette maille. Le calcul de C/Imoyen sera remplacé par un nouveau modèle d'évaluation de la qualité permettant de prendre en compte les phénomènes liés au saut de fréquences.

Chapitre 3 - Modèle général de qualité de service en FTDMA

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3 Modèle général de qualité de service en FTDMA

Ce chapitre a pour objectif de proposer un modèle d'évaluation de l'impact de l'interférence sur la qualité de service pour un utilisateur en une maille. Ce modèle, inscrit dans la méthodologie présentée dans le chapitre précédent, doit permettre d'évaluer globalement la qualité d'un réseau radio mobile dans un système FTDMA avec saut de fréquences.

Dans un premier temps, un état de l'art est fait sur des modèles et méthodes permettant de prendre en compte les effets en diversité de fréquences et d'interférences du saut de fréquences dans l'évaluation de la qualité de service [Verhulst84] [Mouly92] [Olofsson95] [Chiani96]. Ces modèles apparaissant comme partiels ou inadéquats à l'évaluation de réseaux réels, un nouveau modèle est présenté.

Ce modèle s'appuie sur un calcul de distribution de probabilité de collision entre time-slots pour une communication soumise à l'interférence d'un secteur partageant au moins un canal de fréquences identique avec des stations brouilleuses. Ces probabilités de collision sont ensuite transformées en probabilités de BER afin de pouvoir cumuler les effets brouilleurs conjugués de plusieurs secteurs interférents. Une fois ce cumul effectué, ces probabilités de BER sont transformées en probabilité de FER afin d'obtenir une métrique d'évaluation directe de la qualité de service mesurée par l'utilisateur.

Mots clefs : C/I, BER, FER, simulation, collisions destructrices, probabilité de collision, qualité de service.

3.1 LIMITE DES DIFFERENTES APPROCHES D'EVALUATION... 48

Dans le document Modélisation du saut de fréquences des systèmes FTDMA pour l'évaluation de la Qualité de Service en GSM/GPRS/EDGE et le choix d'ingénieries de fréquences (Page 43-48)