Comparaison des modèles d'évaluation du FER

On se place dans des conditions d'interférence où tout secteur brouilleur génère un BER de 50% sur tout canal de fréquences commun avec le secteur serveur. Ces conditions d'interférence rendent valide l'hypothèse d'effacement total du modèle de collision entre TS. Dans ces conditions, le modèle de probabilité de perte de trame (PPT) effectue un calcul analytique exact et la seule hypothèse liée au système est constituée par le nombre de demi-bursts nécessaires à la reconstitution de la trame de parole.

Le modèle probabiliste de FER quant à lui utilise deux tables issues de la simulation :

o Une table de correspondance entre le rapport de puissance des champs serveur et brouilleur et le taux d'effacement instantané sur une collision entre bursts (Figure 29).

o Une table de correspondance entre un BER moyen sur la réception d'un ensemble de trames vocales et le FER moyen généré après application des codes correcteurs d'erreurs (Figure 33).

Il fait également un certain nombre d'approximations afin de limiter les calculs de configurations de saut du secteur serveur lorsque la taille de la MAL est trop élevée. On se place, dans les tests suivants, dans un cas où ces approximations n'interviennent pas : MAL de taille inférieure à 8 ou motif 1x1.

On compare tout d'abord les résultats des deux modèles sur une configuration de deux secteurs (un serveur et un brouilleur) à 7 TRX de saut en Saut Synthétisé avec 8 canaux de fréquences de saut et un taux de charge de 100%. On observe (Figure 34) l'influence du nombre de canaux de fréquences partagés entre les MAL des deux secteurs sur la réception des trames vocales.

FER moyen et PPT en fonction du nombre de canaux de fréquences partagés 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 0 2 4 6 8

Nombre de fréquences communes

FE R / P P T . _{FER moy} PPTmax PPTmin

Figure 34 : Influence du partage de canaux de fréquences sur le décodage de trame vocale en plan classique avec un secteur brouilleur ayant un taux de charge à 100%

Chapitre 3 - Modèle général de qualité de service en FTDMA

76

On s'aperçoit que les tendances des modèles vis-à-vis du nombre de canaux de fréquences interférents sont bien les mêmes. Les hypothèses de borne minimum et de borne maximum des modèles PPT se vérifient par rapport au modèle de FER incluant la simulation de la réception et du décodage du canal. Dans cette configuration d'interférence, on s'aperçoit que le FER devient important à partir de 3 canaux de fréquences partagés entre le secteur serveur et le secteur brouilleur.

On considère maintenant que tous les canaux de fréquences sont partagés entre les deux secteurs. On observe (Figure 35) l'influence de la charge sur la réception des trames vocales pour un et deux secteurs brouilleurs de mêmes caractéristiques.

FER moyen et PPT en fonction de la charge (plan classique) (1 secteur brouilleur) 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 0% 20% 40% 60% 80% 100% Taux de charge F ER / PPT . FER moy PPTmax PPTmin

FER moyen et PPT en fonction de la charge (plan classique) (2 secteurs brouilleurs) 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 0% 20% 40% 60% 80% 100% Taux de charge F ER / PPT . FER moy PPTmax PPTmin

Figure 35 : Influence de la charge sur le décodage de trame vocale en plan classique avec un et deux secteurs brouilleurs partageant l'ensemble de la MAL du secteur serveur

On observe que les tendances des modèles vis-à-vis de la charge sont bien les mêmes. Les hypothèses de borne minimum et de borne maximum des modèles PPT sont à nouveau vérifiées par rapport au modèle de FER. Dans cette configuration très interférée, le taux de trames non décodées s'envole à partir de 40% de taux de charge.

Le cas d'interférence avec 2 secteurs brouilleurs sur l'ensemble des canaux de fréquences du secteur serveur est extrême et n'intervient généralement pas sur des réseaux réels. Il montre la cohérence entre les modèles dans l'impact de l'ajout d'un secteur brouilleur avec un taux de trames non décodées qui augmente très fortement à partir de 20% de taux de charge.

On se place maintenant en situation de motif 1x1 avec une configuration de secteurs serveur et brouilleur à 3 TRX de saut et ayant un taux de charge de 100%. On regarde alors (Figure 36) l'influence de la taille de la MAL de saut sur l'interférence dans le cas d'un seul secteur brouilleur et de deux secteurs brouilleurs.

Chapitre 3 - Modèle général de qualité de service en FTDMA

77

FER moyen et PPT en fonction de la taille du motif 1x1 (1 secteur brouilleur) 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 3 8 13 18 Taille de la MAL F E R / P P T . FER moy PPTmax PPTmin

FER moyen et PPT en fonction de la taille du motif 1x1 (2 secteurs brouilleurs) 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 3 8 13 18 Taille de la MAL F E R / P P T . FER moy PPTmax PPTmin

Figure 36 : Influence de la taille de la MAL sur le décodage de trame vocale en plan motif 1x1 avec un et deux secteurs brouilleurs ayant un taux de charge de 100%

Ce cas est plus réaliste par rapport à des situations pouvant apparaître sur des réseaux opérationnels. Il montre d'une part l'influence complètement non linéaire de la taille des motifs par rapport au taux de trames non décodées. Il montre également que des MAL permettant de rester dans des niveaux d'interférence raisonnables lorsque l'on est en présence d'un seul secteur brouilleur (par exemple MAL=13), sont sous dimensionnées dans le cas où deux secteurs brouilleurs interviennent avec une puissance très forte.

Chapitre 3 - Modèle général de qualité de service en FTDMA

78

3.5 Conclusion

Ce chapitre décrit les enjeux de la modélisation du saut de fréquences dans l'évaluation de la qualité des réseaux FTDMA. Ces enjeux sont liés à la capacité d'un modèle en prendre en compte les gains liés à la diversité de fréquences et à la diversité d'interférences.

Dans un premier temps, plusieurs méthodes de modélisation de ces phénomènes de diversité trouvées dans la littérature ont été présentées. Ces méthodes ont été jugées soit incomplètes, soit inadaptées à l'évaluation de réseaux réels de grande taille. De plus, le point bloquant lié à l'évaluation de la multiplicité des niveaux d'interférences rencontrés sur les bursts d'une trame de service a été identifié.

Un modèle a été proposé pour résoudre ce problème. Ce modèle se construit en deux étapes. La première étape consiste en un calcul de probabilité d'apparition de bursts d'un secteur brouilleur sur un canal de fréquences. Cette probabilité permet de mettre en évidence les aspects liés à la discontinuité du trafic et de l'interférence générée par celui-ci sur un canal de fréquences fixe en situation de saut de fréquences. Ce premier modèle peut être vu comme un modèle d'interférence si l'on se place dans une hypothèse de destruction complète de l'information d'un

burst de service lors de la collision avec un burst brouilleur.

Un deuxième modèle a ensuite été proposé pour lever cette hypothèse de conséquence binaire à la collision de deux bursts. Ce modèle général de calcul de distribution de probabilité du taux d'effacement de bits sur un ensemble de trames de service est construit sur la base du premier modèle proposé. Il permet de prendre en compte des secteurs brouilleurs de puissances différentes intervenant sur le service. Ce modèle, bien qu'essentiellement analytique, fait appel à des tables de correspondance issues de la simulation.

La cohérence entre ces deux modèles a été vérifiée sur le cas du service voix de la norme GSM en calculant des bornes à l'aide du modèle de collisions entre bursts, bornes dans lesquelles le modèle général s'est inscrit.

Le prochain chapitre s'attache à mettre en perspective ces résultats théoriques avec des situations réelles issues de mesures collectées sur des réseaux opérationnels.

Chapitre 4 - Tests et résultats expérimentaux

79

4 Tests et résultats expérimentaux

Ce chapitre présente des résultats expérimentaux de validation du modèle d'évaluation de la qualité de service proposé dans les deux chapitres précédents. Cette validation est réalisée pour un service voix en GSM. L'indicateur de qualité de service calculé par le modèle est donc le FER.

La première partie de ce chapitre présente la validation du modèle de FER calculé à l'échelle d'une maille en situation de saut en Bande de Base par rapport à une campagne de mesures effectuée sur la ville de Paris en 2002. Cette campagne de mesures permet donc une validation partielle du modèle présenté au chapitre 3. L'utilisation du saut en Bande de Base force en effet un ratio (Nombre de fréquences de saut / Nombre de TRX) égal à 1.

Dans un second temps, le modèle de FER est utilisé pour évaluer la qualité de différentes ingénieries de fréquences à l'échelle d'une ville de taille moyenne. Ces évaluations sont comparées aux indicateurs de qualité mesurés sur un réseau réel lors d'un changement d'ingénierie de fréquences. Cette expérimentation permet de tester la robustesse du modèle à des ratios (Nombre de fréquences de saut / Nombre de TRX) très différents. Elle permet également de vérifier la qualité de la méthodologie d'évaluation à l'échelle d'un réseau complet présentée dans le chapitre 2. Enfin elle permet d'examiner la corrélation entre un indicateur de qualité simulé en FER et différents indicateurs de qualité remontés du réseau ou ressentis par des utilisateurs.

Mots clefs : campagne de mesures, FER, taux de coupure, CRC.

4.1 VALIDATION DU MODELE PAR CAMPAGNE DE MESURES... 80