Installation et maintenance d'une BTS

IIème partie

ETUDE DE PROJET :

INSTALLATION ET

MAINTENANCE D'UNE BTS

II.1 Introduction

Le GSM (Global System for Mobile Communications) est la première norme de téléphonie cellulaire qui soit pleinement numérique. C'est la référence mondiale pour les systèmes de radiocommunication mobile. Elle offre à ses abonnés des services qui permettent la communication de stations mobiles de bout en bout à travers le réseau. La téléphonie est la plus importante des services offerts. Ce réseau permet la communication entre deux postes mobiles ou entre un poste mobile et un poste fixe. Les autres services sont la transmission des données et la transmission des messages alphanumériques courts. Le GSM présente des services supports sans restriction sur le type de données utilisées par l'utilisateur. Il transporte l'information sans modification de bout en bout en mode circuit dans le réseau GSM, ce qui garantie la chronologie des informations échangées. Dans le réseau GSM, les données de l'utilisateur et la signalisation du réseau sont transportées dans des canaux de communication différents.

II.2 Installation et fonctionnement d'une BTS :

Introduction

La BTS est un ensemble d'émetteurs-récepteurs. Elle gère les problèmes liés à la transmission radio (modulation, démodulation, égalisation, codage correcteur d'erreur...). Le placement et le type des BTS déterminent la forme des cellules. Elle réalise aussi des mesures radio pour vérifier qu'une communication en cours se déroule correctement (évaluation de la distance et de la puissance du signal émis par le terminal de l'abonné): Ces mesures sont directement transmises à la BSC.

a) Installation et mise en oeuvre du site

Les chaînes de télévision et les radios sous-traitent à des entreprises privées pour l'étude et l'installation des émetteurs et réémetteurs afin de permettre à la population de regarder ou écouter leurs émissions, on compte plus de 6 000 émetteurs pour les chaînes de télévision et radio hertziennes au Cameroun. De la même façon, les opérateurs de téléphonie mobile GSM sous-traitent à des entreprises privées tel que SILICON Technologie pour l'étude et l'installation de leurs sites GSM.

L'opérateur définit de nouvelles zones à équiper, pour compléter la couverture du territoire ; pour cela, il commande à un sous-traitant spécialisé la réalisation d'une étude pour de nouveaux emplacements de relais. L'opérateur définit une zone de quelques kilomètres en zone rurale ou de quelques centaines de mètres en ville où devra se trouver le relais, il définit aussi les besoins de couverture, la capacité en trafic, les fréquences utilisées (900, 1800, 1900-2200 MHz).

· Recherche des emplacements

Le sous-traitant cherche des emplacements pour le site, qui seront classés par ordre de priorité par l'opérateur.

· Début de la négociation

Quand des emplacements ont été trouvés, le sous-traitant s'occupe de la négociation avec le propriétaire ou le syndic. C'est cette phase la plus délicate, puisque les propriétaires sont très réticents pour accueillir des antennes. Cette négociation dure tout au long de l'étude, et après la visite technique qui définit la position des baies et des antennes, une proposition est faite au propriétaire. Si la négociation s'est bien déroulée, le montant de la location (qui peut aller d'une centaine à un millier d'euros par mois) payé par l'opérateur est fixé et un accord de principe est signé.

· Visite technique

Les services de l'opérateur font une visite technique sur place, pour définir le type d'antenne et leurs positions. Le sous-traitant fait lui aussi des relevés pour prévoir l'installation du matériel et des chemins de câbles.

· Dossier technique

L'opérateur donne les spécifications générales du site au sous-traitant, qui va établir un dossier technique minimal contenant les plans, descriptifs des travaux, position sur le cadastre. Une fois le dossier retourné à l'opérateur, celui-ci va le compléter en faisant des simulations pour choisir définitivement le type d'antennes, leur orientation, azimut, tilt, bilan de liaison, puissance apparente rayonnée (PAR).

· Démarches administratives

Le sous-traitant prend connaissance du dossier complet et accomplit les démarches nécessaires. Il fait les demandes administratives pour la réalisation des travaux (permis de construire, demande de travaux...), fait une déclaration auprès de l'A.R.T. (Agence Régulation des Télécommunications). Si l'un des ces agrément n'est pas donné, le site doit être abandonné ou modifié de manière à devenir conforme et ainsi obtenir les autorisations nécessaires.

· Dossier technique complet

Une fois toutes les autorisations obtenues, un dossier technique définitif est renvoyé à l'opérateur qui vérifie que tout corresponde bien aux spécifications techniques initiales. Les travaux devront suivre scrupuleusement ce dossier.

· Décision finale

L'opérateur étudie le dossier et vérifie que la négociation effectuée avec le propriétaire (prix d'achat, location) est convenable. Si tout est bon, l'accord de financement est donné, l'opérateur et le propriétaire concluent la négociation (signature du bail, acte de vente) et les travaux peuvent débuter.

b) Réalisation

Le sous-traitant choisi par l'opérateur organise les travaux, il les réalise entièrement ou peut en sous-traiter une partie à des entreprises spécialisées dans le gros oeuvre, l'installation du pylône, etc....

o Gros oeuvre

Cette étape doit permettre l'accès au site en question. S'il s'agit d'une région difficile d'accès, il faudra au préalable mettre en place un chemin praticable par les engins nécessaires à l'installation du pylône et autres matériels. Si le site se trouve sur un toit d'immeuble, il faudra sécuriser les abords du toit et préparer à accueillir les antennes et les BTS.

C'est à ce moment-là que seront faites les fondations et chapes en ciment destinées à supporter le pylône et les baies. Lorsqu'ils seront utiles, les préfabriqués, jouant le rôle de shelter (abris pour les baies et matériel) seront mis en place, ou (si existant) aménagés pour recevoir le matériel.

o Installation et test du matériel

Le sous-traitant installe les antennes dans les azimuts et inclinaisons définis, met en place les câbles et prépare la structure pour accueillir les baies ; il s'occupe aussi de la sécurité du site, pour protéger les personnes qui seront amenées à y travailler (garde-fous, rampe d'accès, échelle d'accessibilité...) Le service de l'opérateur chargé de la planification des fréquences et du trafic désigne le nombre de TRX nécessaires, les fréquences à attribuer au site, ainsi que les cellules voisines à déclarer. Une équipe du constructeur des BTS (Nortel, Alcatel, Motorola ou Nokia) vient sur place pour installer les baies et configurer les BTS avec les fréquences et le nombre de TRX donnés. Un technicien de l'entreprise qui fournit les BTS se rend sur place, pour terminer l'installation des baies. Il achève les derniers branchements : alimentation électrique, connexion des antennes, de la liaison Abis et procède aux premiers essais en collaboration avec une personne du centre de supervision de l'opérateur, pour vérifier le bon fonctionnement et la bonne configuration de la BTS et des antennes, secteur par secteur. L'opérateur organise une visite qui lui permet de vérifier la conformité du site aux spécifications du dossier technique. Si le site est conforme, le sous-traitant est payé.

o Mise en route

Le site ouvre en exploitation, il est surveillé par le service optimisation de l'opérateur qui procède à des réajustements notamment au niveau de la puissance, pendant le premier mois de fonctionnement. Des interventions peuvent avoir lieu sur le site pour affiner les réglages : baies, tilt, panne...

Le site ne sera ensuite visité que quelques fois par an, notamment pour des pannes.

Si le site ne peut être mis en service immédiatement du fait d'un risque de brouillage avec une autre station proche utilisant les mêmes canaux, il sera configuré lors d'une prochaine modification du PDF (Plan De Fréquence) pour être intégré dans le motif régulier utilisé. Cette mise en service se fait sans aucune intervention humaine locale, ce sont les personnes qui gèrent le BSC qui configurent à distance, via la liaison Abis, toute la BTS.

II.2.1 Différents types stations de base (BTS)

  Il existe différents types de BTS proposés pour répondre aux différents besoins étudiés ci-dessus. Le réseau MTN en compte plus de 2 000 au Cameroun. Ces stations sont conçues par différents constructeurs qui respectent strictement la norme GSM de manière à ce que le matériel de différents constructeurs puisse être compatible. Les BTS sont de puissance variable de manière à éviter les interférences entre deux cellules: comme nous le verrons, il est important de réguler la puissance du portable de manière à éviter ces mêmes interférences.

Les BTS rayonnantes

  Elles sont idéales pour couvrir les sites où la densité d'abonnés est faible. Elles sont situées sur des points stratégiques (sommets, pylônes...). Ces stations émettent dans toutes les directions: ce sont les stations les plus visibles. Elles couvrent des macro cellules. On en trouve en abondance au bord des autoroutes. Ces BTS ne peuvent pas être utilisées dans les zones de forte densité car elles émettent et occupent la bande passante du réseau sur une grande distance (jusqu'à 20 Kms).

Les BTS ciblés

  Elles sont le plus souvent placées dans des zones à plus forte densité d'abonnés que les BTS rayonnantes. On les retrouve en ville par exemple. Elles sont de forme relativement allongée et permettent d'émettre suivant un angle très précis: on peut grâce à cela réutiliser facilement le même canal dans une autre cellule à proximité.

BTS ciblée sur un immeuble à Douala

Les micros BTS

 Elles couvrent des zones très restreintes et sont très utilisées dans les sites où la densité d'abonnés est importante: ce sont les microcellules. On retrouve ce type de couverture dans la rue de Douala et Yaoundé. Leur grande discrétion permet de les installer dans les périmètres autour des centres villes. Une bonne étude d'implantation permet avec ce type de BTS de créer une couverture à deux niveaux: sur un premier niveau, les micro-BTS couvrent les 3 premiers mètres grâce à des émetteurs très ciblés. Un second niveau (étage plus élevé des immeubles) sera couvert par des BTS ciblées.

Micro BTS (rue en France)

Les amplificateurs de signal

 Ce ne sont pas des BTS proprement dites mais ils permettent de couvrir une autre cellule comme le ferait une véritable BTS. Les amplificateurs de signal captent le signal émis par les BTS, l'amplifient et le réemettent d'un autre site. Ils permettent de couvrir une cellule à moindre coût. De plus, ces amplificateurs ne nécessitent aucune connexion vers les BSC, ils peuvent donc être placés sans contraintes physiques (sommet isolé de tous réseaux électriques et télécoms). Idéals pour couvrir les zones à faible densité ou à relief difficile, ils sont néanmoins très gourmands en ressource réseau, car la BTS mère doit gérer tout le trafic des réémetteurs.

II.2.2 Composition et rôle des éléments d'une BTS :

BTS utilisées jouent un rôle primordial pour évaluer la qualité d'un réseau. La capacité maximale d'une BTS est de 16 porteuses, c'est à dire qu'elle peut supporter au plus une centaine de communications simultanées. Une configuration en zone urbaine est constituée d'une BTS à 4 porteuses pouvant écouler environ 28 communications. Comme nous l'avons vu plus haut la bande passante allouée à un opérateur est limitée. C'est pourquoi il doit réduire au minimum la puissance de ses BTS en ville de manière à ce qu'elles couvrent une zone la plus restreinte possible. Elle ce compose de :

a) Antennes :

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 (téléphone mobile) et la BTS.

· Caractéristiques

Fréquences d'utilisation

La caractéristique la plus importante d'une antenne, aussi appelée aérien, est la bande de fréquences supportée ; c'est-à-dire les fréquences que l'antenne pourra émettre et recevoir. Sur les sites GSM, on trouve des antennes qui émettent seulement en 900 MHz, seulement en 1800 MHz ou des antennes 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.

Directivité

La deuxième caractéristique importante est la directivité sur le plan horizontal, c'est en fait la ou les direction(s) dans laquelle l'antenne va émettre. En GSM, il existe deux grands types de directivités pour les antennes :

Omnidirectionnelle : Elles sont assez peu répandues. Lors de l'utilisation pour des macro cellules, elles ressemblent à des brins d'environ 2 m de haut et 5 cm de diamètre, alors que pour les micros cellules, 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.

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 de 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 couvrir sur 360°.

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.

Portée

Une autre caractéristique est la portée des antennes. Elle dépend pour beaucoup de la PIRE (Puissance Isotrope Rayonnée Équivalente) de l'antenne, mais aussi de son orientation.

En général, une antenne assure la couverture d'une zone appelée secteur ou cellule. Il existe deux grands types de cellules, le premier étant la micro (petite) ou pico (très petite) cellule qui couvre une zone de taille réduite, par exemple une rue très fréquentée, une galerie marchande, un centre commercial au moyen d'antennes de petite taille, souvent omnidirectionnelles. Le deuxième type est celui des macro cellules qui couvrent des zones de grande superficie (plusieurs dizaines de kilomètres carrés), que l'on trouve près des autoroutes, et dans les zones périurbaines ou rurales ; dans ce cas, les antennes utilisées sont souvent de type directionnel.

Gain - Puissance

Chaque antenne possède un gain qui lui est propre. Le gain est l'amplification que l'antenne effectue du signal d'entrée. Ce gain s'exprime en dB ou dBi, et est d'environ 2 à 11 dBi pour les antennes omnidirectionnelles et jusqu'à 18 dBi pour les antennes directionnelles.

La puissance émise par l'antenne est appelée PIRE (Puissance Isotrope Rayonnée Équivalente) ou PAR (Puissance Apparente Rayonnée, PAR = PIRE - 2,15 dB). Cette puissance est fournie par la BTS et ses amplificateurs de puissance, commandés depuis le BSC. La PIRE est de quelques watts pour des antennes couvrant des micros cellules, et d'une vingtaine à une cinquantaine de watts pour des macro cellules. La PIRE est exprimée en dbm, ce qui est plus pratique pour le calcul des pertes des coupleurs, câbles coaxiaux et gain des antennes.

Azimut

Chaque antenne est dirigée dans une direction déterminée par des simulations, de manière à couvrir exactement la zone définie. La direction principale de propagation de l'antenne, c'est-à-dire la direction dans laquelle l'antenne émet à sa puissance la plus importante est dirigée dans l'azimut établi. L'azimut est un angle qui se compte en degrés, positivement dans le sens horaire, en partant du nord (0°). De cette façon, l'azimut 90° correspond à l'est, l'azimut 180° au sud, etc....

Tilt

Tout comme l'azimut, le tilt (ou down-tilt) est laissé à la discrétion des installateurs d'antennes qui les orientent selon les recommandations de l'opérateur. Le tilt est l'angle d'inclinaison (en degrés) de l'azimut du lobe principal de l'antenne dans le plan vertical. Le diagramme de rayonnement d'une antenne avec un tilt positif sera dirigé vers le haut, alors qu'un tilt négatif fera pointer l'antenne vers le bas.

Il existe deux types de tilt :

- mécanique : il suffit de relever légèrement l'antenne sur son support, pour qu'elle soit dirigée dans la direction souhaitée.

- électrique : réglage d'environ 2 à 10°, en tournant une partie mécanique à l'arrière de l'antenne qui joue sur le déphasage des signaux dans les différents dipôles constituant. Le signal est envoyé à l'équipement de transmission.

Antenne directionnelle avec tilt négatif antenne directionnelle avec tilt positif

· Procédés

Diversité spatiale

La liaison Um dans le sens montant (mobile vers BTS) est plus difficile à assurer que la liaison descendante (BTS vers mobile), puisque la puissance des terminaux est limitée à 2 watts en 900 Mhz et 1 watt en 1800 MHz, on utilise donc deux antennes au lieu d'une pour favoriser la réception du signal.

À cause des diverses réflexions du signal émis par le mobile (contre des immeubles, des falaises...), deux ondes peuvent arriver en un point donné en s'annulant ou s'atténuant fortement (à cause de leur déphasage), c'est ce que l'on appelle l'évanouissement (fading) de Rayleigh, mais quelques mètres (et longueurs d'ondes) plus loin, ces ondes ne seront plus atténuées, d'où l'intérêt de placer des antennes espacées d'environ 3 à 6 m l'une au dessus de l'autre ou l'une à côté de l'autre.

On place donc deux antennes, au lieu d'une, pour augmenter les chances de recevoir un signal correct, on augmente ainsi le signal reçu jusqu'à 5 dB.

Diversité de polarisation

La diversité de polarisation est la technique d'utilisation de plusieurs plans de polarisations, pour favoriser la réception du signal. La polarisation d'une onde électromagnétique est décrite par l'orientation de son champ électrique.

Si celui-ci est parallèle à la surface de la terre, la polarisation est linéaire horizontale, s'il est perpendiculaire à la surface de la terre, la polarisation est linéaire verticale. Pour un téléphone mobile, la polarisation est verticale lorsque le téléphone est tenu vertical, mais s'il est légèrement orienté, l'onde polarisée verticalement parvient plus faiblement à la BTS, alors qu'en même temps, le niveau reçu de cette même onde polarisée horizontalement augmente.

En effet, il existe des signaux en polarisation verticale et horizontale, et il faut que les antennes émettrices et réceptrices communiquent toutes les deux avec un signal dans la même polarisation, sous peine d'avoir un signal fortement atténué. L'antenne du relais est capable de conserver une polarisation constante, mais le téléphone mobile, ne reste jamais parfaitement vertical et ne peut donc conserver une polarisation verticale.

On utilise donc des antennes qui ont une double polarisation (ou polarisation croisée), ni verticale, ni horizontale, mais intermédiaire : + 45° et - 45°, et l'on utilise le plan de polarisation qui reçoit le meilleur signal, pour augmenter les chances de recevoir un niveau correct ; on peut gagner ainsi jusqu'à 6 dB. En émission, on utilise une seule de ces polarisations, au choix de l'opérateur.

. Diversité de fréquence

La diversité fréquentielle est, la technique utilisant un changement régulier des fréquences utilisées ; c'est-à-dire, que la BTS et le mobile changent régulièrement de fréquence d'émission et de réception, c'est ce que l'on appelle le saut de fréquence ou Frequency Hopping, un changement de fréquence 217 fois par seconde, qui permet de lutter contre l'évanouissement du signal (ou fading). Ce procédé permet aussi de moyenner le brouillage ; par exemple : si un canal est brouillé, et si une communication est établie sur ce canal, la communication sera fortement perturbée, alors que si l'on change très régulièrement de canal (fréquence), la communication ne sera perturbée qu'à certains instants, mais restera en moyenne, audible. On utilise le saut de fréquence pendant les communications, ce qui peut permettre de gagner quelques dB supplémentaires.

L.N.A.

Dans certains cas, les sorties des antennes sont suivies immédiatement de LNA (Low Noise

Amplifier - Amplificateur à Faible Bruit) qui permettent d'amplifier le signal reçu par l'antenne, en provenance du mobile, sur la liaison Um (voie montante). Les LNA doivent être situés au plus près de la sortie des antennes, pour éviter qu'un signal trop faible ne soit totalement inexploitable à la sortie des câbles coaxiaux. Ces LNA ressemblent à de petits cubes situés à quelques centimètres des antennes, en haut des pylônes.

Sectorisation

Chaque relais GSM est partagé en plusieurs zones d'émission, une pour chaque antenne (sauf présence de diversité spatiale), habituellement jusqu'à 3 zones par relais, appelées aussi secteur ou cellule.

Monosectorisé : Est dit monosectorisé un site GSM qui ne possède qu'un seul secteur, c'est-à-dire qui ne gère qu'une seule cellule. Il y a une seule antenne, ou deux si la diversité spatiale est utilisée, voire jusqu'à trois pour certains sites omnidirectionnels constitués de trois brins omnidirectionnels. Ce type de site omnidirectionnel est utilisé en zone rurale pour assurer une couverture assez importante, sans permettre une grande quantité de communications, ou en zone urbaine importante, pour micro cellule, afin de supporter des communications passées dans une zone réduite (centres commerciaux, rues piétonnes...). Un site monosectorisé avec panneau directionnel, peut être utilisé pour affiner une couverture locale, ou en zone rurale, au dessus d'une vallée encaissée, où les deux autres secteurs ne seraient pas utiles.

Bisectorisé

Un site bisectorisé est un site GSM qui possède deux secteurs, et donc deux cellules distinctes. Le site peut comporter au moins deux antennes et jusqu'à quatre si la diversité spatiale est utilisée. Ce type de site sert à couvrir des zones où seuls deux secteurs sont utiles (flanc d'une colline...).

Trisectorisé

La majorité des sites GSM sont des sites trisectorisés, c'est-à-dire qu'ils sont constitués de trois cellules, ce qui permet une meilleure intégration au PDF (Plan De Fréquences). Ces sites sont très répandus en zone rurale et périurbaine, où la couverture n'est quasiment assurée qu'à partir de ce type de sites.

Numérotation

Les secteurs de chaque site sont numérotés. Le secteur n°1 est le secteur qui a l'azimut le moins élevé, c'est-à-dire, c'est le secteur dont l'azimut est le plus proche du Nord (Az 0°).

b) 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. Les câbles utilisés apportent une atténuation d'environ 2dB pour 100 mètres, ils ont très souvent un diamètre de 7/8 pouce (environ 2,2 cm) et sont constitués de deux couches de cuivres, une au coeur et une autre vers l'extérieur, séparées par un isolant plastique.

Câble coaxial de type Andrew

Etiquetage

Pour repérer les différents câbles, les installateurs d'antennes placent des étiquettes à des endroits où les câbles sont nombreux : pied du pylône, sortie du local technique... Ces étiquettes contiennent une ou plusieurs des informations suivantes :

- azimut (« AZ »)

- tilt (« TILT »)

- n° de secteur (« SECT »)

- nom de l'opérateur GSM

- longueur du câble (« L »)

- signal traversant le câble : Emission (« EM »), Réception (« REC »), Diversité (« DIV »)

- nom du signal provenant de l'antenne, polarisation (« +45 »), (« -45 »)

Exemple d'étiquetage des câbles coaxiaux :

« GSM FT » : Opérateur Orange ; « Sect1 » : Secteur n°1

« AZ 10 » : azimut 10° ; « Tilt+3 » : tilt de + 3°

« -45 » à connecter sur l'entrée polarisation - 45° de l'antenne

« L32m » : longueur du câble

« GSM SF » : Opérateur MTN

« EM » : à connecter sur l'antenne Émission

« AZ 50 » : azimut 50°

Camouflage

Les antennes GSM, même si elles ne sont pas particulièrement monstrueuses, ne plaisent pas, notamment aux ABF (Architectes des Bâtiment de France) ; c'est pour cela que les opérateurs utilisent quelques procédés pour les dissimuler.

Voici quelques techniques rencontrées :

- intégration dans les faux plafonds des antennes pour micro cellules

- fausses cheminées

- peinture des antennes de la même couleur que le support

- fixation des antennes dans un espace très réduit (quelques centimètres de large)

- création d'une fausse couverture (semblant de mur de pierre en résine...)

- faux arbre-antenne métalliques

Après cet effort, les antennes ne peuvent plus se distinguer, sauf à être un fin connaisseur des relais GSM, et même, cela reste difficile.

c) Base Transceiver Station

La BTS est le premier élément électronique actif du réseau GSM, vu par le mobile. C'est l'élément intermédiaire entre le BSC qui reçoit des informations, donne des ordres et le mobile qui les exécute.

Schéma synoptique d'une BTS

Ce schéma synoptique est très simplifié, afin de présenter de manière très claire les éléments essentiels d'une BTS.

Éléments d'une BTS

Une BTS est composée d'un équipement de transmission (grande armoire métallique) modulaire avec des emplacements disponibles pour enficher des cartes électroniques.

§ Equipement de transmission

L'équipement de transmission est une grande armoire métallique, parfaitement blindée électriquement, hermétique, climatisée l'été et chauffée en hiver pour conserver une température de fonctionnement constante. Elle est modulaire, elle contient des emplacements pour des cartes électroniques qui sont ajoutées suivant les besoins du site. C'est aussi une unité de commande qui 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 généralement pour les sites MTN appelé RBS (Radio Base Station et est en deux exemple : RBS 900 et RBS 1800) et ces RBS dépendent de la technologie. Celle que nous avons utilisée durant notre stage, est la RBS 2216.

§ Equipement d'énergie:

L'alimentation de l'unité de transmission se fait avec la tension du réseau AES SONEL 230V alternatif. Ensuite, le transformateur convertit cette tension en une tension continue pour l'alimentation de tous les éléments de la BTS, qui peut consommer jusqu'à une trentaine d'ampères en fonctionnement à plein régime. Des batteries sont associées à cette alimentation, pour permettre un fonctionnement de plusieurs heures en cas de coupure de courant. Ces batteries sont appelées BBS (Battery Back-up System) qui comporte 8 batteries, des fusibles qui dirige et fournie l'énergie nécessaire pour alimenter les équipements de transmissions ce qui laisse une sensibilité plus longue de temps de secours pour le fonctionnement de la RBS. Elle est aussi équipée des alarmes, des unités de climatisations et des convertisseurs et régulateur de tension.

§ Protection

La protection est nécessaire pour les équipement et elle est de deux sortes : le para tonnerre et le para foudre qui sont installés et la mise à la terre pour permettre au équipement de bénéficier d'une certaine sécurité.

d) Mini Link ou carte de communication

Schéma du Mini Link

MINI LINK qui permet d'assurer la liaison entre la BTS et la BSC. Elle est constituée de trois modules qui sont répartis suivant deux types d'unité : Les unité Indoor et OutDoor :

Le module Indoor (AMM : Access Magazine Module, MMU : Modem Module Unit) qui permet de connecter le trafic principal de 155 Mbit/s et la transmet. Elle permet d'effectuer la commutation, la démodulation et la modulation des données utilisée pour protégé et configuré les terminaux. Elle est possède une unité de ventilateur qui est toujours adaptée pour garantir suffisamment le refroidissement.

Le module Outdoor (RAU : Radio Access Unit et l'antenne) permet de produire et recevoir l'onde radio fréquence et le converti en un format de signal qui va circuler dans le câble par radio, qui relie les deux modules. Antennes du Mini Link est différente de celle de la BTS. C'est à travers cette antenne que les signaux traités par la RBS sont envoyés à La BSC. Elle à la forme d'un tambour et est installé au niveau d'une des antennes suivant la direction où est situé la BSC. C'est le Mini Link qui assure la liaison entre la BTS et la BSC.

II.2.3 Configuration d'une BTS

Apres avoir effectuer le génie civile, et installer de manière physique le pilonne et les différentes antennes, on passe à la configuration d'une BTS qui est la configuration du Mini Link et celui de la RBS. La configuration permet d'établir la liaison c'est-à-dire en paramétrant les différents unités de manière à ce qu'il puisse ce communiquer entre eux.

a) Configuration de la RBS

La configuration est effectuée à partir d'un logiciel appelé OMT (Operating and Maintenance Terminal).

i) Installation de l'OMT

La borne d'opération et d'entretien est utilisée pour l'installation, emplacement Acceptation, entretien et diagnostic du système 2000 de RBS. Il se compose des outils utilisés pour le traitement, l'opération et l'entretien des données d'installation, essai et surveillance. D'autres dispositifs importants sont :

· Une interface utilisateur graphique facile à utiliser

· Opération orientée objectivement

· Possibilité pour stocker des valeurs de moniteur

· Aide en ligne

Dans OMT la fenêtre principale est une fenêtre de vue, dans ce cas-ci la vue d'ensemble de système. Toute l'information est montrée dans une fenêtre séparée. Plusieurs fenêtres peuvent être ouvertes à tout moment. Dans cet exemple seulement un, contenir des informations sur l'IDB, est montré.

Etat du système

Initialisation : L'OMT est dans l'état d'Init quand il est commencé. Dans cet état, l'OMT n'est pas relié à le RBS et n'opère aucun IDB. La seule vue disponible dans cet état est vue d'ensemble De Système

IDB Local : Dans cet état, l'OMT n'est pas relié au RBS, mais fonctionne sur une copie locale de IDB dans les vues d'OMT. All excepté la vue de MOIS sont disponibles dans cet état.

Relié (Aucun IDB) : Ici l'OMT est relié au RBS mais n'a aucun accès à n'importe quelle copie d'IDB. Le seul la vue disponible dans cet état est la vue d'ensemble de système. L'état (aucun IDB) relié si être vu comme état transitoire, parce que cet état n'offre aucune nouvelle opération ou les fonctions ont comparé à l'IDB local ou ont relié l'état.

Relié (IDB Local) : Maintenant l'OMT est relié au RBS et actionne dessus une copie locale d'IDB. Toutes les vues excepté la vue de la position d'où on devrait être sont disponibles. L'état local relié d'IDB devrait, comme l'états (aucun IDB) relié, soit vu comme état transitoire.

Relié : Dans cet état, l'OMT est relié au RBS et opère un IDB copié à ou de le RBS. L'IDB a été lu du RBS à l'OMT, ou la copie locale d'IDB a installé sur le RBS. L'IDB dans l'OMT n'est pas automatiquement mis à jour quand IDB dans le RBS est changé.

Voici comment ce présente l'interface d'une OMT :

Il y a une barre de menu au dessus de la fenêtre principale. Ces opérations peuvent être exécutées en cliquetant sur une icône sur la barre de menu selon le choix de l'opération dans le menu.

Schéma de fenêtre barre de menu

Les Différents Menus Principaux

File le menu de dossier contient des commandes IDB-connexes, par exemple ; Lire IDB et installer IDB. Ces commandes peuvent également être trouvées sous l'opération menu quand l'objet d'IDB est choisi. Sous le menu de dossier est également

Sortir la commande, qui clôture l'application d'OMT.

Connection le menu de raccordement contient les commandes qui manipulent le raccordement entre l'OMT et le RBS. Ces commandes peuvent également être trouvées sous le menu d'opération quand l'objet d'OMT est choisi.

Views les marques de menu de view il possible de choisir différentes vues : Système vue d'ensemble, vue de Cabinet, vue de matériel et vue de MOIS.

Object les différents objets pour la vue choisie peut être trouvé sous l'objet menu. Par exemple, RUs passif, admissions d'alarme et SOS.

Opération le menu d'opération contient les différentes opérations qui sont disponibles pour l'objet choisi.

Windows des commandes qui sont employées pour arranger des fenêtres et des icônes qui sont trouvées en dessous de la fenêtre menu.

Help les offres de menu d'aide commande que des pages d'aide d'affichage pour les deux applications d'OMT et l'outil d'aide.

ii) La configuration

Cette configuration ce fait de la manière qui suit :

Installation des IDBs (Installation Data Base) selon la vue d'ensemble du système permet d'exécuter la commande de l'installation IDB que l'OMT actionne dans la RBS. L'IDB dans le RBS est remplacé par l'IDB que l'OMT opère. DXU doit être en mode local à pouvoir accepter un nouvel IDB. Le DXU peut être placé dedans mode local avec le bouton local de mode sur le panneau plan du DXU dans le RBS ou près d'exécution de l'opération à distance qui nécessite plusieurs paramétrages. Tel que :

La création du tableau du dialogue des IDBs cette opération nous permet de savoir l'interface de transmission à utiliser, d'installer ou effectuer le paramétrage des cabinets et des antennes du secteur.

Schéma création IDB

Etant donné que nous sommes dans le système européen, c'est le E1 qui est notre interface de transmission ; les arrangements de Cabinet sont montrés dans la boîte de liste d'installation de Cabinet. Il faut en Créer un autre Cabinet régler suivant le choix du nouveau. Changer les arrangements de Cabinet par le choix de modifient ou supprimer un cabinet existant. Comme le dialogue de Cabinet :

Cela nous montre le type de RBS à utiliser, le système de climatisation et le système d'alimentation. Lorsque cela est fait le tableau si après de vient :

Ensuite Les arrangements du programme d'antenne sont montrés dans la boîte de liste. Créer un nouveau programme d'antenne. Changer l'installation du programme d'antenne par le choix modifier ou Supprimer. Comme le montre le tableau qui suit :

Ce qui nous permet de choisir la fréquence, le type de CDU, le TMA et notre tableau de OMT devient alors

Ensuite, on choisir le type de configuration physique (type de branchement) Un dialogue final de choix de configuration apparaît

Et c'est ainsi qu'est effectuer la configuration de la RBS

b) Configuration du Mini Link E

Cette configuration est faite à l'aide d'un logiciel appelé MSM (Mini Link Services Management) qui est installé dans un Laptop et qui est branché au niveau de la MMS. Tout d'abord on observe cette interface au niveau du MSM :

o On positionne la fréquence et la puissance pour pouvoir visionner la BTS et BSC comme l'indique le schéma qui suit :

o On installe AM setup (Access Module) permet a la MMU de reconnaître sa position par rapport a l'AMM, le débit de RAU et d'identifier au la station lointaine (BSC) et la station BTS.

o On introduit HOP setup (Le saut) présente la fréquence d'émission et de réception on à un tableau tel que :

o On installe traffic setup : elle permet la configuration des E1

o Traffic performance ou Soak Test qui permet après avoir obtenu le bilan e liaison requis et demandé, de faire un reset c'est-à-dire une réinitialisation du système et vingt quatre heures après, si le bilan de liaison est le même, la transmission est bonne et si c'est pas le cas, on la refait.

Et on peut aussi à partir de la BTS s'introduire dans la BSC vérifier et configurer aussi le Mini Link.

II.3 Maintenance d'une BTS

La maintenance est le faite d'entretenir la BTS après son installation. Elle est généralement fait par le service de maintenance de l'opérateur et ce gère à distance. Elle existe sous deux formes :

Maintenance préventive

Ø Vérification de l'état des LED sur les différentes cartes

Ø Vérification de la bonne connexion des jarretières

Ø Vérification de la connectique entre les éléments

Ø Vérification de l'état de fonctionnement de la RBS et la BBS

· acceptation des commandes

· rapatriements des alarmes externes

Maintenance curative

Ø Changement d'équipement défectueux

Ø Reset de la BTS

Ø Ajout / Retrait d'équipements