AMELIORATION DE LA PROCEDURE DE SUIVI DE MAINTENANCE DES SITES DES RESEAUX DE TELEPHONIE MOBILE :

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DEPARTEMENT DE GENIE INFORMATIQUE ET TELECOMMUNICATIONS

MEMOIRE DE FIN DE FORMATION

POUR L’OBTENTION

DU DIPLOME D’INGENIEUR DE CONCEPTION EN GENIE INFORMATIQUE ET TELECOMMUNICATIONS

Option : Réseaux et Télécommunications

THEME :

Présenté par :

Apollinaire Codjo TOGBONON

Tuteur : Sous la direction de :

Ir Nansif OCHOUNGADE Ir Basile DEGBO

Superviseur BSS-Transmission Enseignant à l’EPAC à Bell Bénin Communications

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UNIVERSITÉ D’ABOMEY-CALAVI

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ECOLE POLYTECHNIQUE D’ABOMEY-CALAVI

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AMELIORATION DE LA PROCEDURE DE SUIVI DE MAINTENANCE DES SITES DES RESEAUX DE TELEPHONIE MOBILE : CAS DE BELL BENIN COMMUNICATIONS

ANNEE ACADEMIQUE: 2013- 2014 7^èmePromotion

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Réalisé par Apollinaire Codjo TOGBONON i

Sommaire

Sommaire ………. i

Dédicace ……….. iii

Remerciement ………... iv

Résumé ……….. vi

Abstract ………..…. vii

Listes des sigles et acronymes ……….……… viii

Listes des figures ………..….….… x

Listes des tableaux ……….…. xi

Introduction générale ……….…….. 1

Contexte et problématique ..……….….. 3

Objectifs du projet ……….……. 5

Première Partie : Synthèse bibliographique …...………. 7

Chapitre 1 : Généralité sur les réseaux GSM ………..…..……….….. 8

Chapitre 2 : Présentation des équipements d’un site ……….…... 20

Deuxième Partie : Approche Méthodologique ………. 32

Chapitre 3 : Uniformisation des procédures de suivi de maintenance de Bell Bénin Communications ……….. 33

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Réalisé par Apollinaire Codjo TOGBONON ii

Chapitre 5:Modélisation du Système de Suivi de Maintenance des sites

(S-SMS) ……….….……. 61

Chapitre 6 : Choix technique ………..……….……. 74

Troisième Partie : Résultats et discussion ……….……….…. 80

Chapitre 7 : Tests et analyse des résultats ……….…….………… 81

Chapitre 8 : Discussion et coût de l’application ………...….…….. 88

Conclusion et perspectives ……….…... 91

Références bibliographiques ………..…… 93

Summary ……… 95

Annexe A ……… 114

Annexe B ………... 116

Annexe C ……… 119

Annexe D ……… 122

Table des matières ……….... 124

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Dédicaces

A Mon Père, Maurice TOGBONON

Trouvez en ce mémoire l’expression de ma reconnaissance pour tous les efforts et sacrifices consentis pour mon éducation, mon suivi et ma réussite.

A Ma Mère, Margueritte TOGBONON née DJOSSOU

Pour l’amour indéniable et le soutien moral que vous portez à vos enfants, Merci pour tout.

A Mon Oncle, Michel TOGBONON

Aucun hommage ne peut être à la hauteur de l’amour et de l’affection dont vous comblée vos neveux et vos nièces. Trouvez dans ce travail un témoignage de ma profonde et éternelle reconnaissance.

A mes frères et sœurs,

Soyez toujours efficaces et trouvez en ce travail un symbole de bravoure et d’espérance.

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Réalisé par Apollinaire Codjo TOGBONON iv

Remerciements

Dieu le Père Tout Puissant, à travers cette œuvre, je te remercie pour tout. J’adresse aussi mes profonds remerciements à tous ceux qui de près ou de loin ont contribué à la réalisation de ce travail, notamment :

 Au Directeur de l’EPAC, Pr. Félicien AVLESSI et à toute l’administration de l’EPAC pour les efforts consentis à l’égard de notre formation ;

 Au Dr Marc Kokou ASSOGBA, Chef du département du GIT, pour les efforts fournis pour l’amélioration de la qualité de notre formation et pour avoir accepté de suivre ce travail ;

 A l’Ir Basile DEGBO, pour son extrême dévouement à la concrétisation de ce projet et pour avoir accepté de le superviser ;

 Au Dr. Tometin AHONMADEGBE, pour avoir contribué à la correction de ce mémoire ;

 A l’Ir Géraud DAGBADJI pour tout son soutien, ses conseils et toute l’aide qu’il m’a apportée au cours de ce travail ;

 A M. Nansif OCHOUGANDE pour ses conseils et sa disponibilité ;

 A M. Rouxel OLOU pour tout ce qu’il m’a appris au cours de mon stage

 A M. Samuel GANHOUEGNON pour son soutient et son apport dans la rédaction de ce mémoire et dans la conception de l’application ;

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Réalisé par Apollinaire Codjo TOGBONON v

 A M. Ambroise DOKO pour m’avoir orienté et assisté dans ce projet et au cours de mon stage;

 Aux Mrs Fidèle FAGNON, Daouda RAOUFOU et Bachir MOSSI pour leurs aides et leurs précieux conseils ;

 A l’Ir John AOGA pour sa disponibilité et son aide dans la réalisation de ce projet ;

 A l’Ir Saoudatou ADAMOU pour avoir contribué à la correction de ce mémoire;

 A tous mes promotionnaires et amis principalement Sédar EGNONSE, Rodrigue ATTIOGBE;

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Réalisé par Apollinaire Codjo TOGBONON vi

Résumé

Le suivi non régulier des équipements présents sur site affecte très souvent la disponibilité des réseaux de télécommunication mobile. Pour améliorer la disponibilité de son réseau, notre travail consiste à proposer à Bell Bénin Communications une procédure pour l’optimisation de la disponibilité du réseau et de concevoir un Système de suivi de Maintenance des Sites (S-SMS).

Cette procédure consiste à la réduction du temps moyen de réparation (Mean Time To repair MTTR) afin de tendre vers le zéro panne (MTTR=0s) et donc d’optimiser le temps de disponibilité du réseau (Mean Time To Work MTTW).

Pour ce faire nous avons utilisé l’Optimisation de la Maintenance par la Fiabilité (OMF) qui est une méthode d’aide à la décision développé par EDF. Elle nous a permis d’analyser la procédure de suivi de maintenance utilisée par l’operateur Bell Benin Communications, de déduire les insuffisances et enfin proposer une procédure plus optimale. Ainsi, nous avons déterminé qu’il est impératif de garder de façon permanente l’historique de toute les actions de maintenances préventive et curative effectuées sur tous les sites et de faire évoluer le programme de maintenance préventive existant. Pour y parvenir, nous avons développé une application appelée Système de Suivi de Maintenance des Sites (S-SMS) capable de communiquer avec un modem GSM pour alerter les techniciens et ingénieurs sur leur téléphone portable des actions de maintenance qui doivent être effectuées chaque jours. Il permet aussi de générer l’ordre de travail du technicien et lui présente toutes les actions de maintenances curatives effectuées sur l’équipement concerné. Après intervention sur site le S-SMS archive de façon permanente l’historique de toutes les actions de maintenances curative et préventive effectuées.

Mots clés: Modem, site, S-SMS, MTTR, MTTW

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Abstract

To assure the continuity of the services offered to the subscribers, the present equipments on sites have to work no-stop. So, to make a good follow- up of the maintenance of these equipments becomes a major concern for all the operators of mobile telephony network especially Bell Bénin Communications.

To reach these goals, our work consists in suggesting to Bell Bénin Communications a procedure for the optimization of the network availability and designing a System for sites maintenance follow-up called SMS. This procedure consists in reducing the average time of repair (Mean Time To repair MTTR) in order to tend towards the zero breakdown ( MTTR=0s) and thus optimize the availability time of the network (Mean Time To Work MTTW).

SMS system is capable to communicate with a GSM modem in order to use the resources of the partner network to alert the technicians and engineers on their mobile phone of the maintenance actions which must be done every day. With the alarm obtained from the entity OMC-R , the SMS generates the working order to the technician and presents him(her) all the curative maintenances actions previously made on the concerned equipment. After every on-site intervention, the SMS archives in a permanent way the history of all the curative and preventive maintenances actions performed which the user will have to produce; it also manages the present materials on every site. To do it, the SMS stores on a server the list of all the materials on every site and their corresponding images. SMS also has a connected mode, allowing the technicians to make researches on the alarms and the network administrator to validate the working order of the technicians and to follow them even from

outside the company.

Keywords: modem, site, OMC-R, S- SMS, MTTR, MTTW

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A

AUC: AUthentication Center

B

BSC: Base Station Controller BSS: Base Station Subsystem BTS: Base Transceiver Station

C

CEPT: Conférence Européenne des administrations des Postes et Télécommunications

E

EDGE: Enhanced Data for GSM Evolution

EDI: Environnement de Développement Intégré

EIR: Equipment Identity Register ETSI: European Telecommunication

Standards Institute

G

GPRS: General Packet Radio Service GSM: Global System for Mobile communications

H

HLR: Home Location Register

HTML: HyperText Markup Language

M

MSC: Mobile Switching Center

N

NSS: Network SubSystem

O

Liste des sigles et acronymes

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OMC: Operation and Maintenance Center

OMC-R: Operation and Maintenance Center Radio part

OMC-S: Operation and Maintenance Center Switch part

OSS: Operation Support Sub-system

P

PHP: HyperText PreProcessor

Q

QoS: Quality of Service

S

SGBD : Système de Gestion de Base de Données

SIM: Subscriber Identity Module SMS: Short Message System

T

TDMA : Time Division Multiple Access

U

UIT: Union Internationale des Télécommunications

UML: Unified Modeling Language UP: Unified Process

V

VLR : Visitor Location Register

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Liste des figures

Figure 1.1: Motif élémentaire et un ensemble de motifs dans un réseau ..… 10

Figure 1.2 : Distance de réutilisation ………. 11

Figure 1.3 : Architecture générale d’un réseau GSM ……….. 12

Figure 1.4 : Architecture d’un réseau GPRS ……….. 19

Figure 2.1: Description des éléments présents sur un site GSM ……….….. 21

Figure 2.2 : Photo d’un IDU(1+0) Harris stratex ……… 22

Figure 2.3: Photo d’un IDU (1+1) Harris stratex ……… 22

Figure 2.4: Photo d’un ODU Harris stratex ………. 23

Figure 2.5: Intérieur d’une BTS 3012 Huawei ………. 24

Figure 2.6: Schéma fonctionnel global d’une BTS ……….…… 25

Figure 2.7: Diagramme de rayonnement d’une antenne-brin omnidirectionnelle ……….. 27

Figure 2.8: Diagramme de rayonnement d’une antenne-panneau directionnelle ……….. 28

Figure 3.1 : Les types de maintenance ……….. 34

Figure 3.2 : Les tâches d’une maintenance corrective ……… 36

Figure 3.3 : Définition de l’OMF ……….. 38

x

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Réalisé par Apollinaire Codjo TOGBONON xii

Figure 3.4 : Organigramme de la procédure de maintenance adopté par Bell

Bénin Communications …... 44

Figure 3.5 : Vue à l’OMC de la BSC et des différents sites ……….. 46

Figure 3.6 : Organigramme de procédure de suivi de maintenance ………. 48

Figure 4.2 : Architecture générale du système ………..……… 60

Figure 5.1 : Diagramme de cas d’utilisation du système ……….. 63

Figure 5.2 : Diagramme de séquence ‘’Authentification’’ ……….…… 65

Figure 5.3 : Diagramme de séquence << Réception de message d’alerte sur téléphone portable>> ……….. 66

Figure 5. 4 : Diagramme de séquence << Création de comptes >> ……… 67

Figure 5. 5 : Diagramme de séquence << Consulter l’historique >> ………….… 68

Figure 5. 6: Diagramme de séquence << Tâche de maintenance préventive >> ……….. 70

Figure 5.7 : Diagramme de classe ……… 73

Figure 7.4 : Sous menu Assigner ………. 84

Figure 7.5 : formulaire permettant de générer un OT ………... 85

Figure 7.6 : Sous menu planification des maintenances préventives …..………. 86

Figure 7.7 : Sous menu rapport de travail ……….…… 87

Figure B.1 : Composition d’une BTS Nortel S8000 – 900 MHz ……….... 118

Figure C.1 : Chargement et traitement des données par l’application ……… 119

Figure C.2 : Page d’authentification ………... 119

Figure C.5 : Fichier de configuration de kannel ……….. 121

Figure D.1 : Organigramme de BELL BENIN COMMUNICATIONS ………..123

Xi

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Liste des tableaux

Tableau 1.1 : Autres interfaces dans le réseau GSM ……… 18 Tableau 3.1: Les étapes de la méthode OMF ……….……….. 40 Tableau 3.2 : Alarmes et quelques approches de solutions (extrait de Huawei help) ………..………….. 51 Tableau 8.1 : Estimation du coût de réalisation ……….. 84 Tableau A.1 : Type d’antennes ……….. 116

xii

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INTRODUCTION GENERALE

L’exigence de mobilité des activités humaines de plus en plus accrue a engendré l’avènement des systèmes de téléphonie mobile. Ainsi de par l’intérêt manifeste qu’elles ont suscité, les réseaux de téléphonie mobile sont entrés dans nos mœurs au point de devenir des moyens de communications indispensables [1]. De même, les nombreux services qu’ils offrent ne cessent d’augmenter avec une prolifération des utilisateurs qui en attendent d’avantage ; ce qui nécessite par conséquent une augmentation de la capacité de ces réseaux de téléphonie mobile tant prisés [2].

Cette augmentation a alors engendré la naissance d’un grand nombre d’opérateurs de téléphonie mobile, ainsi qu’une ambiance concurrentielle entre eux. Afin de conquérir le maximum d’abonnés, ces derniers sont amenés à couvrir au mieux leur territoire, à assurer une meilleure qualité de services et donc un bon suivi de la maintenance de leurs équipements respectifs répartis sur toute l’étendue du territoire couvert et stockés dans des locaux techniques appelés sites GSM [3]. En effet pour couvrir leur territoire les opérateurs de téléphonie mobile GSM implantent un nombre très important de sites afin que les abonnés puissent avoir accès aux services qu’ils leurs offrent.

Dans le but d’éviter une mauvaise qualité de services (dégradation de la voix ; coupures du lien radio; etc.), les opérateurs GSM, doivent effectuer une supervision régulière sur chaque entité du réseau, dans l’optique de prévenir les cas de panne, de les détecter au plus tôt et de les résoudre. De ce fait, nous assistons à la mise en place des équipes de maintenance ; qui ont pour rôle d’assurer à tout moment le bon fonctionnement de chaque maillon du réseau.

Le souci majeur de tout opérateur étant d’assurer une meilleure qualité de services à ses abonnés, Bell Bénin Communications fait sienne cette tâche afin de satisfaire ses nombreux abonnés. Toujours dans cette optique, des procédures de maintenance ont été établies ; et sont exécutées par des équipes de maintenance. Néanmoins, certaines procédures utilisées à ces fins

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dans laquelle s’inscrit le présent projet. Ainsi ce projet consiste à proposer à Bell Bénin Communications des procédures de maintenances pouvant aider l’operateur à avoir des résultats optimaux et de développer une application de suivi de maintenance de ses sites. A partir des alarmes remontées au niveau de l’entité du réseau dénommé OMC-R, nous pouvons proposer aux techniciens radio la procédure à adopter pour la résolution des pannes, produire l’ordre de travail correspondant et archiver toutes les informations concernant les actions de maintenances menées sur tous les sites.

Trois grandes parties constitueront donc l’ossature de ce travail. Dans la première partie nous présenterons les réseaux GSM et la description complète des équipements d’un site. Dans la partie suivante il s’agira d’abord d’analyser les procédures de suivi de maintenance de l’operateur Bell Bénin Communications pour en proposer une procédure plus optimale et spécifier les besoins pour la conception du Système de Suivi de Maintenance des Sites (S- SMS). Ensuite, il s’agira de modéliser ce système et d’effectuer les choix techniques pour sa conception. La dernière partie consistera à la présentation des résultats issus des différents tests subis par l’application et la discussion.

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Contexte et problématique

Dans le cycle de vie d’un réseau de télécommunications mobile, les notions de couverture radio, de qualité de service et de performance sont vitales. Il est donc essentiel à l’opérateur mobile de mesurer, de prévoir et d’optimiser en temps réel la qualité et les performances de son réseau. Afin d’assurer la continuité des services offerts aux abonnés, les équipements présents sur chaque site doivent fonctionner sans arrêt. Cet état de choses entraîne à court et à long terme des dysfonctionnements sur les équipements ; certains sont détériorés et d’autres ont besoin d’être maintenus [4]. Le suivi non régulier de ces équipements sur site entraine de nombreux problèmes au sein du réseau, engendrant ainsi la dégradation de la qualité de service offerte aux abonnés.

Bell Bénin Communications où nous avons effectué notre stage est un réseau opérateur de télécommunications mobile GSM (tout comme ses concurrents) qui dispose de nombreux sites sur toute l’étendue du territoire national. Sur ces sites, on y rencontre aussi bien des équipements de transmission, de couverture radio ainsi que ceux d’énergie.

Ainsi, pour assurer le suivi et la maintenance des équipements sur ces sites, les techniciens BSS prennent connaissance des différentes alarmes survenues sur ces derniers au niveau de l’OMC-R, produisent un ordre de travail et partent sur site pour régler les problèmes. A leurs retours ils rédigent un rapport de travail qu’ils envoient à leur supérieur. Notons que les ordres de travail et rapport de travail sont faits de façon manuel. Ce faisant on assiste très souvent à des pertes d’informations concernant les différentes actions menées sur les sites GSM et donc ; retracer ces informations devient du coup fastidieux, ennuyeux et même parfois impossible. Aussi en cas d’attribution des sites déjà existants à un nouveau technicien, ce dernier a du mal à prendre connaissance de façons précise des différentes actions de maintenance menées

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En effet lorsque le problème dépasse les techniciens du niveau 1, ils le passent aux ingénieurs ou techniciens du niveau supérieur qui est le niveau 2. Ces derniers vont sur site pour essayer de résoudre le problème, dans le cas ou eux aussi n’arrivent pas, alors ils font appelle au niveau 3 qui est constitué des ingénieurs de l’équipementier.

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Objectifs du projet

Les procédures de maintenance des réseaux de téléphonie mobile n’étant pas standards, ce projet aura donc pour but de s’adapter à celles en vigueur à Bell Benin Communications. Il permettra aux techniciens et ingénieurs de Bell Benin Communications de produire automatiquement l’ordre de travail d’un technicien (ingénieur) à partir des alarmes recueillies au niveau de l’OMC-R, de proposer au technicien (ingénieur) la procédure à adopter pouvant servir à la résolution de la panne détectée et d’archiver les informations concernant la maintenance de ses sites.

Cet outil sera doté d’un environnement client-serveur et aura pour fonctions principales:

 Produire de façon automatique l’ordre de travail d’un technicien, permettre de consulter les procédures de résolution des pannes et des alarmes, et d’archiver de façon permanente les informations relatives aux différentes actions menées sur les sites ;

 La gestion des matériels utilisés sur sites ;

 La sauvegarde des informations concernant les maintenances préventive et curative à long terme ;

 D’informer chaque jour les techniciens des actions de maintenance préventive qu’ils ont à exécuter par des alertes de messages qu’ils reçoivent sur leur téléphone portable ;

 Fonction client-serveur

 Côté serveur

o Droit de créer, supprimer et modifier les comptes des utilisateurs.

o Droit d’attribuer des sites aux techniciens, de modifier les informations concernant un site, de prendre des sites appartenant à un utilisateur et de l’affecter à un autre.

o Droit de se renseigner sur les informations des équipements sur chaque site.

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technicien.

 Côté client

o Droit de renseigner les alarmes et anomalies.

o Droit de consulter la liste des matériels.

o Droit de consulter le rapport et l’ordre de travail des autres techniciens.

o Droit de faire des recherches sur une panne donnée.

o Droit de transférer son ordre de travail à un autre technicien.

o Droit de générer un ordre de travail.

o Droit de produire un rapport de travail.

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PREMIERE PARTIE : SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE

Chapitre 1 : Généralité sur les réseaux GSM

Chapitre 2 : Présentation des équipements d’un site

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Chapitre 1

Généralité sur les réseaux GSM

1.1. INTRODUCTION

Si la téléphonie mobile se banalise aujourd'hui, on le doit à la conjonction de l'avènement du numérique, à l'accroissement des performances des semi- conducteurs et aux différentes avancées technologiques [5]. Mais le facteur déterminant fut sans doute la cristallisation autour de la norme GSM issue d'un effort soutenu de standardisation mené à l'ETSI (Organe européen de normalisation en télécommunications, créé à l'initiative du Conseil des ministres).

Dans ce chapitre nous présenterons les réseaux GSM.

1.2. Le réseau GSM

1.2.1. Les principales caractéristiques du GSM

La norme GSM prévoit que la téléphonie mobile par GSM occupe deux bandes de fréquences aux alentours des 900 [MHz] :

 la bande de fréquence 890- 915 [MHz] pour les communications montantes (du mobile vers la station de base)

 la bande de fréquence 935-960 [MHz] pour les communications descendantes (de la station de base vers le mobile).

Comme chaque canal fréquentiel utilisé pour une communication a une largeur de bande de 200 [kHz], cela laisse la place pour 124 canaux fréquentiels à répartir entre les différents opérateurs. Mais, le nombre d'utilisateurs augmentant, il s'est avéré nécessaire d'attribuer une bande supplémentaire aux alentours des 1800 [MHz]. C’est ainsi qu’on a introduire la technologie DCS 1800 [MHz] (Digital Communication System) dont les caractéristiques sont quasi identiques au GSM en termes de protocoles et de services. Les communications montantes se faisant alors entre 1710 et 1785 [MHz] et les communications descendantes entre 1805 et 1880 [MHz]. Connaissant les différents canaux disponibles, il est alors possible d'effectuer un multiplexage fréquentiel, appelé Frequency

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Division Multiple Access (FDMA), en attribuant un certain nombre de fréquences porteuses par station de base. Un opérateur ne dédie pas pour autant une bande de fréquences par utilisateur, car cela conduirait à un gaspillage de ressources radio étant donné qu'un utilisateur émet par intermittence. De plus, avec un tel système, si une source parasite émet un bruit à une fréquence bien déterminée, le signal qui se trouve dans la bande de fréquence contenant le parasite sera perturbé. Pour résoudre ces problèmes, on combine le multiplexage en fréquence à un multiplexage temporel (appelé Time Division Multiple Access ou TDMA) consistant à diviser chaque canal de communication en trames de 8 intervalles de temps (dans le cas du GSM).

Ainsi, avec le TDMA, il est par exemple possible de faire parler huit utilisateurs l'un après l'autre dans le même canal.

1.2.2. Le concept cellulaire

Le concept cellulaire est introduit comme une solution à la contrainte de la limitation de la ressource radio qui représente un problème fondamental dans la couverture radio [5].

Le principe cellulaire est de diviser le territoire en de petites zones, appelées cellules, et de partager les fréquences radio entre celles-ci. Ainsi, chaque cellule est constituée d'une station de base à laquelle on associe un certain nombre de canaux de fréquences à bande étroite, sommairement nommées fréquences [6]. Bien évidemment, ces fréquences ne doivent pas être utilisées dans les cellules adjacentes afin d'éviter les interférences. On définit par suite, des motifs aussi appelés clusters, constitués de plusieurs cellules, dans lesquels chaque fréquence est utilisée une seule fois. La figure 1.1.a) montre un motif élémentaire et la figure 1.1.b) montre un ensemble de motif dans un réseau:

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Figure 1.1.a: Motif élémentaire [5] Figure 1.1.b : Ensemble de motifs dans

un réseau [5]

1.2.3. Le concept de mobilité

L’avantage essentiel que présentent les systèmes de communications radio- mobile par rapport aux réseaux fixes est la mobilité [2]. Le service de mobilité regroupe plusieurs fonctions.

D’une part, un usager d’un réseau radio mobile, qui se déplace en différents points du territoire couvert, doit pouvoir appeler et être appelé. Le système doit alors connaitre en permanence la localisation de chaque mobile pour pouvoir le joindre, alors qu’un mobile actif, en état de veille, doit signaler ses mouvements au système et ceci même en absence de communication. La fonction correspondante est appelée gestion de l’itinérance ou roaming [5].

Chaque système de communication radio mobile gère l’itinérance de ces abonnés de façon plus ou moins complexe en fonction du type de service offert, de la densité d’usagers, du taux d’appels entrants, etc. Les concepteurs de ces systèmes cherchent à minimiser le coût des méthodes de gestion de l’itinérance. En effet, elles n’engendrent pas de communication. Elles ne sont donc pas facturées aux abonnés mais utilisent certaines ressources du réseau.

D’autre part, pendant une communication, il existe un lien radio point à point entre une station de base déterminée et le mobile. Il est souhaitable d’assurer la continuité du service au moment où l’utilisateur se déplace. Il peut être nécessaire de changer la station de base avec laquelle le terminal est relié tout en maintenant la communication. Le mécanisme assurant cette fonction est appelé transfert intercellulaire ou handover [7].

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1.2.4. Réutilisation de fréquence

L’opérateur dispose d’une zone à couvrir et d’une bande de fréquence.

Cette zone est découpée en cellules et on affecte à chaque cellule un certain nombre de porteuses de la bande de fréquences disponibles. Ceci se fait en fonction du trafic estimé dans la cellule. Cependant, afin d’optimiser l’emploi des fréquences, il est nécessaire de réutiliser une même porteuse dans des cellules différentes si celles-ci sont suffisamment éloignées. Cette réutilisation est en fait conséquente au concept cellulaire qui définit une distance D de réutilisation (figure 2 ) qui n’est rien d’autre que la distance minimale entre deux émetteurs utilisant la même fréquence.

Soit D la distance entre le milieu de la première cellule et sa réutilisation :

D = R √ R : rayon de la cellule

K : Nombre de canaux disponible

- R est le Rayon de la cellule (cercle circonscrit à l’hexagone).

Figure 1.2 : Distance de réutilisation [6]

La réutilisation de fréquences permet donc à un opérateur de couvrir une zone géographique d’étendue illimitée en ayant recours à une bande de fréquences de largeur limitée.

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L'architecture d'un réseau GSM peut être divisée en trois sous-systèmes :

 Le sous-système radio contenant la station mobile, la station de base et son contrôleur.

 Le sous-système réseau ou d'acheminement.

 Le sous-système opérationnel ou d'exploitation et de maintenance.

La figure 1.2 montre l’architecture d’un réseau GSM

Figure 1.2 : Architecture générale d’un réseau GSM [8]

1.2.5.1. Le sous-système radio

Le sous-système radio gère la transmission radio. Il est constitué de plusieurs entités dont le mobile, la station de base (BTS, Base Transceiver Station) et un contrôleur de station de base (BSC, Base Station Controller) [5]

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1.2.5.1.1. Le mobile

Le téléphone et la carte SIM (Subscriber Identity Module) sont les seuls éléments auxquels un utilisateur a directement accès. Ces deux éléments suffisent à réaliser l'ensemble des fonctionnalités nécessaires à la transmission et à la gestion des déplacements [5]. La principale fonction de la carte SIM est de contenir et de gérer une série d'informations. Elle se comporte donc comme une mini-base de données. L'identification d'un mobile s'effectue exclusivement au moyen de la carte SIM. En effet, elle contient des données spécifiques comme le code PIN (Personal Identification Number) et d'autres caractéristiques de l'abonné, de l'environnement radio et de l'environnement de l'utilisateur. L'identification d'un utilisateur est réalisée par un numéro unique (IMSI, International Mobile Subscriber Identity) différent du numéro de téléphone connu de l'utilisateur (MSISDN, Mobile Station ISDN Number), tous deux étant incrustés dans la carte SIM.

1.2.5.1.2. La station de base (Base Transceiver Station BTS)

La station de base est l'élément central, que l'on pourrait définir comme un ensemble émetteur/récepteur pilotant une ou plusieurs cellules. Dans le réseau GSM, chaque cellule principale au centre de laquelle se situe une station de base peut-être divisée, grâce à des antennes directionnelles, en plus petites cellules qui sont des portions de celle de départ et qui utilisent des fréquences porteuses différentes. C'est la station de base qui fait le relais entre le mobile et le sous-système réseau. Comme le multiplexage temporel est limité à 8 intervalles de temps, une station de base peut gérer tout au plus huit connections simultanées par cellule. Elle réalise les fonctions de la couche physique et de la couche liaison de données. En cas de besoin, on peut exploiter une station de base localement ou à distance par l’intermédiaire de son contrôleur.

1.2.5.1.3. Le contrôleur de station de base

Le contrôleur de station de base gère une ou plusieurs stations de base et communique avec elles par le biais de l'interface A-bis. Ce contrôleur remplit différentes fonctions tant au niveau de la communication qu'au niveau de l'exploitation. Pour les fonctions des communications des signaux en provenance des stations de base, le BSC agit comme un concentrateur puisqu'il transfère les communications provenant des différentes stations de base vers une sortie unique. Dans l'autre sens, le contrôleur commute les données en les dirigeants vers la bonne station de base. Dans le même temps, le BSC remplit le

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d'exploitation et de maintenance. Il alimente aussi la base de données des stations de base. Enfin, une dernière fonctionnalité importante est la gestion des ressources radio pour la zone couverte par les différentes stations de base qui y sont connectées [9]. En effet, le contrôleur gère les transferts inter cellulaires des utilisateurs dans sa zone de couverture, c'est-à-dire quand une station mobile passe d'une cellule dans une autre. Il doit alors communiquer avec la station de base qui va prendre en charge l'abonné et lui communiquer les informations nécessaires tout en avertissant la base de données locale VLR (Visitor Location Register) de la nouvelle localisation de l'abonné. C'est donc un maillon très important de la chaîne de communication et il est, de plus, le seul équipement de ce sous système à être directement gérable (via l'interface X25 qui le relie au sous-système d'exploitation et de maintenance).

1.2.5.2. Le sous système réseau

Le sous-système réseau, appelé Network Switching Center (NSS), joue un rôle essentiel dans un réseau mobile. Alors que le sous-réseau radio gère l'accès radio, les éléments du NSS prennent en charge toutes les fonctions de contrôle et d'analyse d'informations contenues dans des bases de données nécessaires à l'établissement de connexions utilisant une ou plusieurs des fonctions suivantes : chiffrement, authentification ou roaming.

1.2.5.2.1. Le centre de commutation mobile (MSC)

Le centre de commutation mobile est relié au sous-système radio via l'interface A. Son rôle principal est d'assurer la commutation entre les abonnés du réseau mobile et ceux du réseau commuté public (RTC) ou de son équivalent numérique, le réseau RNIS (ISDN en anglais). D'un point de vue fonctionnel, il est semblable à un commutateur de réseau ISDN, mis à part quelques modifications nécessaires pour un réseau mobile. De plus, il participe à la fourniture des différents services aux abonnés tels que la téléphonie, les services supplémentaires et les services de messagerie. Il permet encore de mettre à jour les différentes bases de données (HLR et VLR) qui donnent toutes les informations concernant les abonnés et leur localisation dans le réseau. Des MSC servant de passerelle (Gateway Mobile Switching Center, GMSC) sont placés en périphérie du réseau d'un opérateur de manière à assurer une interopérabilité entre réseaux d'opérateurs.

1.2.5.2.2. L'enregistreur de localisation nominale (HLR)

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Il existe au moins un enregistreur de localisation (HLR) par réseau (PLMN).Il s'agit d'une base de données avec des informations essentielles pour les services de téléphonie mobile et avec un accès rapide de manière à garantir un temps d'établissement de connexion aussi court que possible.

Le HLR contient :

 toutes les informations relatives aux abonnés : le type d'abonnement, la clé d'authentification Ki. Cette clé est connue d'un seul HLR et d'une seule carte SIM, les services souscrits, le numéro de l'abonné (IMSI), etc

 ainsi qu'un certain nombre de données dynamiques telles que la

position de l'abonné dans le réseau en fait, son VLR et l'état de son terminal (allumé, éteint, en communication, libre, . . .).

Les données dynamiques sont mises à jour par le MSC. Cette base de données est souvent unique pour un réseau GSM et seules quelques personnes y ont accès directement.

1.2.5.2.3. L'enregistreur de localisation des visiteurs (VLR)

Cette base de données ne contient que des informations dynamiques et est liée à un MSC. Il y en a donc plusieurs dans un réseau GSM. Elle contient des données dynamiques qui lui sont transmises par le HLR avec lequel elle communique lorsqu'un abonné entre dans la zone de couverture du centre de commutation mobile auquel elle est rattachée. Lorsque l'abonné quitte cette zone de couverture, ses données sont transmises à un autre VLR ; les données suivent l'abonné en quelque sorte.

1.2.5.2.4. Le centre d'authentification (AuC).

Lorsqu'un abonné passe une communication, l'opérateur doit pouvoir s'assurer qu'il ne s'agit pas d'un usurpateur. Le centre d'authentification remplit cette fonction de protection des communications. Pour ce faire, les normes GSM prévoient deux mécanismes :

 Le chiffrement des transmissions radio. Remarquons qu'il s'agit d'un chiffrement faible, qui ne résiste pas longtemps à la crypto-analyse [10]

 L'authentification des utilisateurs du réseau au moyen d'une clé Ki, qui est à la fois présente dans la station mobile et dans le centre d'authentification.

L'authentification s'effectue par résolution d'une clé à base d'un nombre N généré aléatoirement et envoyé au mobile. À partir de ce nombre, un algorithme identique qui se trouve à la fois dans la carte SIM et dans l'AuC produit un résultat à base de la clé Ki et du nombre N. Dès lors, lorsqu'un VLR

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nombre N servant au défi et le résultat du calcul afin de le comparer à celui qui sera produit et envoyé par le mobile. Si les résultats concordent, l'utilisateur est reconnu et accepté par le réseau. Grâce à ce mécanisme d'authentification, un VLR peut accueillir un mobile appartenant à un autre réseau (moyennant un accord préalable entre opérateurs de réseau) sans qu'il ne soit nécessaire de divulguer la clé de chiffrement du mobile.

1.2.5.2.5. L'enregistreur des identités des équipements (EIR)

Malgré les mécanismes introduits pour sécuriser l'accès au réseau et le contenu des communications, le téléphone mobile doit potentiellement pouvoir accueillir n'importe quelle carte SIM de n'importe quel réseau. Il est donc imaginable qu'un terminal puisse être utilisé par un voleur sans qu'il ne puisse être repéré. Pour combattre ce risque, chaque terminal reçoit un identifiant unique (International Mobile station Equipment Identity, IMEI) qui ne peut pas être modifié sans altérer le terminal [11]. En fonction de données au sujet d'un terminal, un opérateur peut décider de refuser l'accès au réseau.

Tous les opérateurs n'implémentent pas une telle base de données.

1.2.5.3. Le centre d'exploitation et de maintenance (OSS)

Il assure la gestion et la supervision du réseau. C'est la fonction dont l'implémentation est laissée avec le plus de liberté dans la norme GSM. La supervision du réseau intervient à de nombreux niveaux :

- Détection de pannes.

- Mise en service de sites.

- Modification de paramétrage.

- Réalisation de statistiques.

Dans les OMC (Operation and Maintenance Center), on distingue l'OMC-R (Radio) qui est relié à toutes les entités du BSS, à travers les BSC, l'OMC-S (Switch) qui est relié au sous système NSS à travers les MSC. Enfin l'OMC-M (Maintenance) contrôle l'OMC/R et l'OMC/S.

(30)

Ces différents éléments du réseau GSM communiquent entre eux par le biais des interfaces qui utilisent des protocoles bien définis.

1.2.6. Les interfaces GSM et leur localisation

On distingue plusieurs interfaces, chacune jouant un rôle précis

 L’interface Um

L’interface Um encore appelé interface Air ou interface radio se trouve entre la station mobile et la BTS et s’appuie sur le protocole LAPDm (Link Access Protocol on the D mobile). Il est utilisé pour le transport du trafic et des données de signalisation. Le téléphone portable et le sous système radio communiquent par l’intermédiaire de l’interface Um, qui est une liaison radio numérique. Elle comprend :

- La couche physique qui est une liaison radio où les canaux ont une répartition temporelle et fréquentielle.

- La couche liaison de données qui assure les fonctions de gestion de trames et de signalisation.

- La sous-couche d’application RR (Receiver Ready) qui est utilisée par la BTS pour extraire certaines informations de messages avant de transmettre le message équivalent.

 L’interface Abis

L'interface Abis est l'interface entre le contrôleur de station de base (BSC) et la station de base (BTS). C'est une interface interne au BSS qui utilise au niveau physique des liens à 2 Mbit/s. Le protocole LAPD (Link Access Protocol for the D channel) du RNIS est utilisé pour le transport de la signalisation [12].

 L’interface A

Le sous système radio (BSS) et le sous système réseau (NSS) communiquent par le biais de l’interface A. De nombreux messages de signalisation transitent par cette interface. Deux couches du modèle OSI interviennent à savoir la couche liaison de données et la couche réseau. La couche liaison de données s’appuie sur le protocole SS7 (Système de Signalisation N°7) normalisé par le CCITT (Comité Consultatif Inter Télégraphique). Ce système de signalisation par canal sémaphore permet de séparer les messages de signalisations de ceux de la transmission en faisant transiter la signalisation par un canal spécifique. La couche réseau quant à elle utilise le protocole SCCP (Signaling Connexion

(31)

une partie de l’application du BSS.

 On distingue encore d’autres interfaces dont la localisation et l’utilisation sont consignées dans le tableau 1.1 ci-après

Tableau 1.1 : Autres interfaces dans le réseau GSM

Nom Localisation Utilisation

C GMSC - HLR Interrogation du HLR

pour appel entrant

C SM - GMSC - HLR Interrogation du HLR

pour message court entrant

D VLR – HLR Gestion des

informations d’abonnés et de localisation

E MSC – SM - GMSC Transport de message

court

G VLR – VLR Gestion des

informations des abonnés

F MSC- EIR Vérification de l’identité

du terminal

B MSC- VLR Divers

H HLR – AuC Echange des données

d’authentification

Toutes ces interfaces s'appuient sur le protocole sémaphore N°7 du CCITT pour les couches basses du modèle OSI (Open System Interconnexion) utilisant le protocole MTP (Message Transfert Protocol) et sur le protocole MAP (Mobile Application Protocole) pour les couches hautes. Ces interfaces sont utilisées en particulier pour le transport des données relatives à l'application des mobiles [13].

- Les Interfaces REM entre OMC-R et BSS ou entre OMC-S et NSS : Ils

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- utilisent un réseau de transmission de donnée de type X25.

- Les Interfaces passerelles entre le MSC et les réseaux publics : Ils s'appuient sur le protocole sémaphore N°7 de l’UIT (Union Internationale des Télécommunications). Elles sont utilisées pour le transport du trafic et des données de signalisation.

Les interfaces servent de liaison entre deux terminaux [14]. Cette liaison est assurée par des supports de transmission.

1.3. Le réseau GPRS

Le réseau GPRS vient ajouter un certains nombres de module sur le réseau GSM sans changer le réseau existant. Ainsi sont conservés l’ensemble des modules de l’architecture GSM [15]. Particulièrement le sous système radio qui nous concerne dans notre travail reste inchangé lors de la mise en place des réseaux GPRS. La figure 1.3 présente l’architecture d’un réseau GPRS

Figure 1.4 Architecture d’un réseau GPRS [15]

1.4. Conclusion

Dans ce chapitre nous avons présentés les réseaux GSM d’une façon générale ainsi que l’architecture complète d’un réseau GSM.

Dans la suite nous allons nous attarder beaucoup plus sur le sous système radio puisque c’est lui qui comporte les sites GSM dont l’amélioration des procédures de suivi de maintenance fait l’objet de notre étude.

Encadré bleue : Eléments de couverture

Ellipse bleue : Elements de gestion du réseau

Ellipse bleue pointillé : Eléments du réseau associés aux bases de données

Ellipse verte : Modules du réseau GPRS

(33)

Chapitre 2

Présentation des équipements d’un site

2.1. Introduction

Un site de réseau de téléphonie mobile est un emplacement sur lequel un opérateur mobile a installé du matériel de télécommunications afin de constituer une maille de son réseau [16]. Cet emplacement peut être utilisé par un ou plusieurs opérateur(s) mobile(s). Un site se caractérise par sa configuration liée à son environnement urbanistique et par l'infrastructure mise en place par un ou plusieurs opérateurs mobiles. Des emplacements dégagés et en hauteur sont préférentiellement choisis pour permettre une propagation optimale du signal et un réseau optimisé.

Dans ce chapitre nous allons présenter une description complète des équipements d’un site GSM.

2.2. Présentation des équipements d’un site GSM

La station de base BTS est implantée sur des sites GSM avec beaucoup d’autres équipements afin d’assurer, la continuité de la transmission radio. La figure ci-dessous nous montre la description des éléments présents sur un site GSM.

(34)

Figure 2.1 : Description des éléments présents sur un site GSM.

Site GSM

Shelter Pylône

Baie

d’énergie BTS

Antenne de couverture (couverture GSM et/

ou DCS)

Antenne FH (Faisceau Hertzien)

Module de communication

Module de commande

Module de gestion des liaisons Abis

Module de gestion des cartes d’alimentations TRX, TRU, DTRU,

DETR

EDU/ CDU/

DDPU

TMU/ DTMU PSU

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2.2.1. Shelter

Un shelter est un local technique servant d'abri pour des équipements du réseau GSM. Il est régulièrement maintenu à une température variante entre 18 ° et 24 ° (cas de l’équipementier Huawei), pouvant permettre le bon fonctionnement des équipements qui y sont installés (Baie d’énergie, BTS, IDU, etc…).

2.2.2. Module de transmission (IDU / ODU)

 L'IDU

L’IDU (Indoor Unit) est l'équipement qui a pour fonction globale la modulation et la démodulation du signal qu'il reçoit ; il permet de générer les E1 (MIC) avec un débit généralement de 2Mbit/s [17]. Il peut être considérer en 1+0 (sans protection) ou en 1+1 (avec protection). L'IDU (1+1) permet de générer deux signaux identiques l'un en fonctionnement normale et l'autre en relais effectuant une commutation automatique de canaux lorsque la première liaison est défectueuse.

Figure 2.2 : IDU (1+0) Harris stratex[17]

Figure 2.3: IDU (1+1) Harris stratex [17]

 L’ODU

L'ODU est l'équipement qui a pour fonction d'émettre le signal fournit par l'IDU et de réceptionner le signal HF (Haute Fréquence). Il définit la polarisation selon la position. L'ODU de par son nom indique qu'il est placé à l'extérieur du Shelter.

(36)

Figure 2.4: ODU Harris stratex [17]

2.2.3. La baie d’énergie

La baie d'énergie est un équipement sous forme d’armoire qui convertit la tension alternative de 230V ou 400V en tension continue de 48V pour alimenter la BTS et les antennes.

2.2.4. La station de base (BTS)

Une station de base est composée d’une baie (grande armoire métallique) modulaire avec des emplacements disponibles pour enficher des cartes électroniques. Une baie est modulaire, et contient des emplacements pour des cartes électroniques qui sont ajoutées suivant les besoins du site.

Ainsi ces cartes sont rangées selon leur nature dans des casiers donnés et sur des slots bien déterminés.

Bell Bénin Communications dispose des BTS Huawei de type 312 et BTS 3012.

La différence entre ces deux types de BTS est que le 3012 est plus performant en matière d’évolution et a plus de capacité [18].

La figure 2.5 nous montre l’intérieur d’une BTS 3012.

(37)

Figure 2.5: Intérieur d’une BTS 3012 Huawei

Le schéma synoptique d’une BTS se présente comme suit :

Slot 1 Slot 2 Slot 3 Slot 4 Slot 5 Slot 6

(38)

Figure 2.6: Schéma fonctionnel global d’une BTS [3]

2.2.4.1. Interface d’émission-réception

Chaque secteur à sa propre interface d’émission-réception, cette interface gère le signal radio, elle est composée de TRX (DTRU, ETR ou DETR) selon le type de BTS et le fabricant.

2.2.4.2. Module de commande

L’unité de commande ou module de commande est la partie essentielle de la BTS, elle gère tout son fonctionnement. Elle génère les fréquences de référence, crée les différentes porteuses, assure la modulation et démodulation des signaux, commande les amplificateurs de puissance, fournit les signaux aux TRX, et ceci sur tous les secteurs. Elle est composée des cartes EDU (CDU ou DDPU) selon le type de BTS et le fabricant.

2.2.4.3. Module de gestion des liaisons Abis

Le module de gestion des liaisons Abis est l’intermédiaire entre l’unité de commande de la BTS et le BSC. Cette carte gère la liaison Abis. Elle est composée des cartes TMU (BCF ou DTMU). Le nom diffère d’un équipementier à un autre et varie aussi suivant le type de BTS.

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Le module de gestion des cartes d’alimentation est principalement composé de la carte PSU (power supply unit). Cette carte permet de fournir aux différentes cartes de la station de base(BTS) la tension continue que délivre la baie d’énergie.

2.2.5. Antenne de couverture (couverture GSM et/ou DCS)

Les antennes sont les composantes les plus visibles du réseau GSM. On les voit un peu partout, souvent sur des hauts pylônes, sur des toits d’immeubles, contre des murs, à l’intérieur des bâtiments ; il arrive assez souvent qu’elles soient invisibles puisque camouflées, pour des raisons esthétiques, à proximité de bâtiment classés « monuments historiques ». Ces antennes permettent de réaliser la liaison Um entre la MS (station mobile) et la BTS.

2.2.5.1. Fréquence d’utilisation

La caractéristique la plus importante d’une antenne GSM et/ou DCS est la bande de fréquences supportée, c'est-à-dire les fréquences sur lesquelles l’antenne pourra émettre et recevoir (Julien Delmas, 2006). Sur les sites GSM, on trouve des antennes qui émettent seulement en 900 MHz, seulement en 1800 MHz ou des antennes bibandes 900 et 1800 MHz. On trouve déjà, et leur nombre ne fera qu’augmenter, des antennes bimodes (GSM & UMTS) et bibandes (1800 & 1900-2200 MHz) ou tribandes (900, 1800 & 1900-2200 MHz), qui sont des antennes qui servent à la fois pour le GSM en 900 et/ou 1800 MHz, mais aussi pour l’UMTS en 1900-2200 MHz.

2.2.5.2. Directivité

La deuxième caractéristique importante est la directivité sur le plan horizontal. En GSM, il existe deux grands types de directivités pour les antennes

 Omnidirectionnelle :

Elles sont assez peu répandues. Lors de l’utilisation pour des macro-cellules, elles ressemblent à des brins d’environ 2 m de haut et 5 cm de diamètre, alors que pour les microcellules, ce sont des brins de 40 cm de haut et 2 à 3 cm de diamètre. Ces antennes-brins sont omnidirectionnelles, elles émettent de manière égale dans toutes les directions. Pour les macro-cellules, les sites comportent souvent deux à trois antennes omnidirectionnelles.

(40)

Figure 2.7 : Diagramme de rayonnement d’une antenne-brin omnidirectionnelle [3]

Comme on peut le voir sur ces diagrammes, l’antenne émet dans toutes les directions sur le plan horizontal, et dans deux directions principales sur le plan vertical.

 Directionnelle :

Elles représentent la quasi-totalité des antennes utilisées. Lors de l’utilisation pour la couverture de macro cellules, elles ressemblent à des panneaux de couleur beige ou blanche d’environ 2 m de haut, 20 cm de large et 10 cm d’épaisseur, alors que pour les micro cellules, ce sont de petits panneaux d’une vingtaine de centimètres de haut, 10 cm de large et quelques centimètres d’épaisseur. Ces antennes-panneaux sont directionnelles, elles émettent seulement dans la direction dans laquelle elles sont orientées, ce qui permet de limiter le champ de propagation d’une fréquence pour pouvoir ainsi la réutiliser à une distance proche, sans risque de brouillage. Les relais sont souvent composés de trois antennes-panneaux orientées à environ 120° l’une de l’autre, de manière à avoir une couverture totale de 360°.

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Figure 2.8: Diagramme de rayonnement d’une antenne-panneau directionnelle [3]

On peut constater sur le plan horizontal que l’antenne-panneau émet à forte puissance vers l’avant, et avec une puissance faible derrière elle. On remarque sur le plan vertical, que l’antenne émet avec une puissance faible au dessus et au dessous, mais avec une puissance beaucoup plus importante devant elle.

Par conséquent, pour subir un rayonnement moindre dans son appartement, il vaut mieux avoir une antenne GSM sur son toit, que sur celui du voisin d’en face [3].

2.2.5.3. Portée

Une autre caractéristique des antennes est la portée. Elle dépend beaucoup de la PIRE (Puissance Isotrope Rayonnée Équivalente) de l’antenne, mais aussi de son orientation. En général, une antenne assure la couverture d’une zone appelée secteur ou cellule. Il existe deux grands types de cellules, le premier étant la micro (petite) ou pico (très petite) cellule qui couvre une zone de taille réduite, par exemple une rue très fréquentée, une galerie marchande, un centre commercial au moyen d’antennes de petite taille, souvent omnidirectionnelles. Le deuxième type est celui des macro-cellules qui couvrent des zones de grande superficie (plusieurs dizaines de kilomètres

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carrés), que l’on trouve près des autoroutes, et dans les zones périurbaines ou rurales ; dans ce cas, les antennes utilisées sont souvent de type directionnel. Il est à préciser que les antennes GSM 900 ont une couverture théorique de 15 km tandis que les antennes DCS 1800 ont une couverture théorique de 3km.

2.2.6. Antenne FH (Faisceau Hertzien)

Un FH est une liaison radio spécialisée, composée de 2 antennes émettrices-réceptrices ultra directionnelles pointées exactement l’une vers l’autre, sans obstacle intercalé. Lorsque le BSC est très éloigné du MSC, il peut arriver que la liaison soit assurée par plusieurs couples de FH. Un FH a souvent un débit de 2 Mbit/s, il est donc nécessaire sur certains sites à capacité importante d’en utiliser plusieurs.

2.2.7. Câbles coaxiaux

Pour relier la BTS aux antennes, on utilise des câbles coaxiaux (ou feeders en anglais), qui peuvent atteindre jusqu’à une cinquantaine, voire exceptionnellement une centaine de mètres de longueur, pour parcourir la distance entre la BTS et les antennes. Ces câbles sont blindés et parfaitement isolés, de manière à n’introduire aucun parasite entre l’antenne et la BTS, mais surtout pour éviter les pertes.

2.2.8. Alimentation

Les différents types de solutions possibles pour alimenter un site GSM sont:

 électricité conventionnelle (réseau électrique public)

 énergie solaire

 groupe électrogène (GE)

 système hybride 1: électricité conventionnelle / groupe électrogène

 système hybride 2: groupe électrogène (GE) / énergie solaire

 système hybride 3 : électricité conventionnelle / énergie solaire

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un système hybride

- système hybride 1: électricité conventionnelle / groupe électrogène (GE) Le site est alimenté dans ce cas par le réseau électrique national (SBEE au Bénin). En cas de coupure, le groupe électrogène prendra le relais. Pour cela, un coffret inverseur de source manuel ou automatique est installé.

- système hybride 2 : groupe électrogène (GE) / énergie solaire

La source principale d’alimentation est le groupe électrogène. Pendant l’utilisation du groupe électrogène comme énergie principale dans la journée, les panneaux solaires se chargent de produire l’énergie électrique pour la stocker dans des batteries. En cas de rupture de carburant ou panne sur le groupe électrogène, la fourniture en énergie est assurée par les batteries grâce à un inverseur automatique ou manuel qui balance l’alimentation sur la deuxième source.

- système hybride 3 : électricité conventionnelle / énergie solaire

C’est le même cas que le précédent, sauf que la source principale ici est l’électricité conventionnelle. Ainsi, dès qu’il y a coupure l’inverseur automatique ou manuel balance l’alimentation sur la deuxième source qui est l’énergie solaire.

Au Bénin le système hybride le plus utilisé par les opérateurs des réseaux de téléphonie mobile est le système hybride 1.

2.3. Présentation des équipements de Bell Bénin Communications Le principal équipementier de Bell Bénin Communications est HUAWEI néanmoins il utilise d’autres équipements pour son réseau de transmission.

Ainsi au niveau du sous système radio on note principalement la présence des équipements de Huawei avec les BTS 312 et BTS 3012 mais aussi des IDU RTN et ODU. Harris interviens également avec des IDU et ODU de type MicroStar, True Point et Aviat. Egalement Nec Pasolink avec des IDU et ODU NEC.

(44)

2.4. Conclusion

Dans ce chapitre nous avons présenté la description complète d’un site ainsi que les équipements susceptibles d’être retrouvés sur un site.

Particulièrement, nous avons mis l’accent sur les équipements qu’utilise Bell Bénin Communications.

La connaissance des équipements d’un site est d’une grande importance aux techniciens radio qui doivent assurer à tout moment le bon fonctionnement de ces équipements par des actions de maintenance répétées.

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DEUXIEME PARTIE : APPROCHE METHODOLOGIQUE

Chapitre 3 : Uniformisation des procédures de suivi de maintenance de Bell Bénin Communications

Chapitre 4: Méthodologie et Analyse des besoins Chapitre 5 : Modélisation du Système de Suivi de Maintenance des sites (S-SMS)

Chapitre 6 : Choix technique

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Chapitre 3

Uniformisation des procédures de suivi de maintenance de Bell Bénin Communications

3.1. INTRODUCTION

Le souci majeur de tout operateur étant de rendre disponible à tout moment son réseau afin de satisfaire ses abonnés, les équipements de ces derniers doivent fonctionner de façon permanente. Ceci reste un enjeu majeur pour les réseaux de téléphonie mobile.

Dans ce chapitre nous utiliserons l’optimisation de la maintenance par la fiabilité (OMF) pour proposer à Bell Benin Communications une démarche pouvant servir à la réduction du MTTR (Mean time To repair) afin d’améliorer la disponibilité du réseau.

3.2. La maintenance un choix stratégique

Tous les équipements d’un réseau de téléphonie mobile sont soumis à des mécanismes de dégradation dus aux conditions de fonctionnement et/ou d’environnement. Face aux défaillances qui en résultent, on peut se contenter de pratiquer une maintenance corrective, mais on n’évite pas ainsi les conséquences des pannes que l’on subit. Une attitude plus défensive consiste à mettre en œuvre une maintenance préventive destinée à limiter, voire à empêcher, ces défaillances, mais on court parfois le risque de dépenses excessives et d’indisponibilités inutiles. Devant cette situation, le responsable de maintenance ne doit plus se contenter de surveiller et de réparer, il doit envisager des stratégies. Une partie de son travail consiste à prévoir les événements et à évaluer les différentes alternatives qui s’offrent à lui pour trouver la solution optimale, ou tout au moins pour s’en rapprocher. C’est dans ce contexte que la maintenance s’est dotée de méthodes qui considèrent à la fois, et plus ou moins, la technique et l’organisation. Les industries de process ont généralement appliqué des démarches alliant une évaluation des risques, une analyse du retour d’expérience, et une logique de sélection de tâches de maintenance. L’Optimisation de la Maintenance par la Fiabilité

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aujourd’hui utilisée par d’autres secteurs industriels.

3.3. Les types de maintenance

D’après la norme NF EN 13306 concernant les définitions européennes de l’ISO 9001 la maintenance se définit comme l’ensemble des actions permettant de maintenir ou de rétablir un bien dans un état spécifié ou en mesure d’assurer un service déterminé. Les actions de maintenances sont regroupées en deux (02) grandes catégories : on distingue donc la maintenance préventive et la maintenance corrective. La maintenance préventive regroupe toutes les actions de maintenance effectuées dans le but de préserver le bon fonctionnement d’un équipement tandis que la maintenance corrective est effectuée pour corriger une panne d’une façon provisoire ou définitive (CRTA Type et niveau de maintenance). La figure 3.1 nous présente les types de maintenance.

Figure 3.1 : Les types de maintenances [4]

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3.3.1. La maintenance préventive

La Maintenance préventive a pour but de réduire la probabilité de défaillance ou de dégradation d'un bien ou d'un service rendu. Elle doit permettre d’éviter les défaillances des matériels en cours d’utilisation. Les objectifs de la maintenance préventive sont :

 diminuer le temps d’arrêt en cas de révision ou de panne

 augmenter la durée de vie des matériels

 diminuer la probabilité des défaillances en service

 éviter les consommations anormales d’énergie

 améliorer les conditions de travail du personnel de production

 diminuer le budget de maintenance

 supprimer les causes d’accidents graves

3.3.2. La maintenance corrective

La maintenance corrective regroupe l'ensemble des activités réalisées après la défaillance d'un bien, ou la dégradation de sa fonction, pour lui permettre d'accomplir une fonction requise, au moins provisoirement [4]. Elle peut être décomposée en deux grandes parties : la maintenance corrective palliative et la maintenance corrective curative.

 La maintenance corrective palliative

Dans ce cas l’action de maintenance permet de remettre provisoirement l’équipement à un niveau de performance acceptable mais inférieur au niveau optimal. Ces activités du type dépannage qui présentent un caractère provisoire devront être suivies d'activités curatives.

 La maintenance corrective curative ou simplement maintenance curative Cette maintenance a pour but de rétablir un bien dans un état spécifié ou de lui permettre d'accomplir une fonction requise.

La figure 3.2 montre les différentes tâches d’une maintenance corrective