|
Outil d'analyse cartographique d'aide à l'amélioration de la qualité de service de l'interface radio GSM. Cas d'Orange Cameroun( Télécharger le fichier original )par Marie Donald Ndzinga Akpe Ecole nationale supérieure polytechnique - Ingénieur de conception de génie télécommunications. 2012 |
1.2.1. Fonctionnement de Google map [4] 46 1.2.2. Principe d'affichage des coordonnées géographiques sur la carte 47 1.3. Analyse concrète de la base de données Alcatel 48 1.3.1. Table Osiris_metriques 48 1.3.2. Table osiris_metriques_hebdo 49 1.4. Procédure de récupération des valeurs des indicateurs dans la base de données Alcatel 50 1.4.1. Procédure de connexion à la base de données Alcatel 50 1.4.2. Procédure de récupération des valeurs des indicateurs 51
3.1. Les outils informatiques 53 3.2. Conception de l'outil 54 III. Résultats et Discussions 56 1. RAPPEL DES OBJECTIFS 57 Mémoire de fin d'études pour l'obtention du
diplôme d'Ingénieur de Conception de
génie Par NDZINGA AKPE Marie Donald Page 8
CONCLUSION GENERALE ET PERSPECTIVES 67 Mémoire de fin d'études pour l'obtention du
diplôme d'Ingénieur de Conception de
génie Par NDZINGA AKPE Marie Donald Page 9
Liste des figuresFigure 1:structure d'un canal physique 14 Figure 2:architecture du GSM [5] 14 Figure 3: équipement d'une chaine de mesure [1] 22 Figure 4: Interface d'accueil d'Osiris 34 Figure 5: détection des cellules et de la valeur de leurs indicateurs pour la famille Cong_2G_h 34 Figure 6: détection des cellules et de la valeur de leurs indicateurs pour la famille Optim_csr_2G_h 35 Figure 7: détection des cellules et de la valeur de leurs indicateurs pour la famille Qualite_2G_h 36 Figure 8: détection des cellules et de la valeur de leurs indicateurs pour la famille Operation_2G_j 37 Figure 9: détection des cellules et de la valeur de leurs indicateurs pour la famille Trafic_2G_j 38 Figure 10: fichier piano contenant toutes les cellules d'Orange Cameroun 42 Figure 11: Interface d'accueil de l'outil Heidi SQL 43 Figure 12: Tables de la base de données Alcatel 44 Figure 13: Structure de la table Osiris_metriques 45 Figure 14: Structure de la table Osiris_metriques_hebdo 45 Figure 15: Organisation d'une application de cartographie numérique [4] 47 Figure 16: Organigramme d'affichage des coordonnées géographiques sur Google Map 48 Figure 17: Organigramme de connexion à la base de données Alcatel 51 Figure 18: Coordonnées géographiques des cellules du site Accacia 52 Figure 19: Positionnement du site Accacia sur Google Map 52 Figure 20: Cellules du site Accacia 53 Figure 21: Page d'accueil de l'application 58 Figure 22: Carte du Cameroun sur Google map 59 Figure 23: positionnement du site de PK8 sur Google map 59 Figure 24: cellules du site de PK8 60 Figure 25: Choix du type d'indicateur 60 Figure 26: choix de la famille Operation_2G_j 60 Figure 27: graphe de variation de la congestion TCH journalière pour la cellule PK8-HR_1 61 Figure 28: graphe de variation de la congestion SDCCH journalière pour la cellule PK8-HR_1 61 Figure 29: graphe de variation du Cdr BSS journalier pour la cellule PK8-HR_1 62 Figure 30: graphe de variation du TCH Prep fail journalier pour la cellule PK8-HR_1 62 Figure 31: graphe de variation de la hausse de trafic pour la cellule PK8-HR_1 63 Figure 32: interface d'accueil des indicateurs hebdomadaires 63 Figure 33: graphe de variation de la congestion TCH hebdomadaire pour la cellule de PK8-HR_1 63 Figure 34: graphe de variation de la congestion SDCCH hebdomadaire pour la cellule de PK8-HR_1 64 Figure 35: graphe de variation du SDCCH Drop hebdomadaire pour la cellule de PK8-HR_1 64 Mémoire de fin d'études pour l'obtention du
diplôme d'Ingénieur de Conception de
génie Par NDZINGA AKPE Marie Donald Page 10 INTRODUCTIONL'industrie des communications mobiles a connu un essor prodigieux au cours de la dernière décennie. Le GSM est en plein expansion dans la plupart des pays du monde et les services offerts par ce système sont innovants grâce à la multitude des révolutions des technologies utilisées. De ce fait, le réseau cellulaire se situe à l'heure actuelle comme le système observant la plus forte croissance du nombre d'abonnés profitant de ses services. Ainsi, la garantie d'une qualité de service acceptable devient de plus en plus délicate à réaliser. L'opérateur des télécommunications cellulaires doit maintenir une qualité de service satisfaisante, malgré l'élévation du nombre d'abonnés et de la perturbation du canal de propagation à cause du changement de l'environnement physique d'un jour à l'autre. Le maintien de cette qualité nécessite une observation permanente du réseau, par conséquent, l'utilisation des outils d'ingénierie et d'optimisation est nécessaire. Orange Cameroun dispose des outils qui permettent de visualiser l'état des indicateurs de chaque cellule ; ces outils ne permettent pas de faire une analyse cartographique sur la variation des indicateurs de chaque cellule. Ils ne permettent non plus de visualiser la position d'une cellule sur une carte et de voir la dégradation des indicateurs. C'est dans ce souci que le département radio d'Orange Cameroun S.A, se propose de se munir d'un outil permettant de visualiser sur une carte les variations des KPI des cellules. C'est ainsi que le thème suivant nous a été proposé : « Outil d'analyse cartographique d'aide à l'amélioration de la QoS sur l'interface radio GSM de Orange Cameroun ». Afin de contribuer de façon efficace à la résolution de cette préoccupation d'Orange Cameroun, nous avons présenté ce mémoire en 3 chapitres : - Le premier chapitre situera tout d'abord le contexte dans lequel a été effectué ce travail, et nous en dégagerons par la suite la problématique ; - Le second chapitre présentera après une analyse, la démarche suivie afin de mettre sur pied notre outil ; - Le dernier chapitre portera sur la présentation et les commentaires des résultats obtenus via notre outil. Mémoire de fin d'études pour l'obtention du
diplôme d'Ingénieur de Conception de
génie Par NDZINGA AKPE Marie Donald Page 11 L'expérience n'est pas ce qui arrive à un homme. Mais c'est ce qu'un homme fait devant ce qui lui arrive.
Description : Le contexte de ce travail présente tout d'abord la technologie GSM. Une étude plus approfondie des problèmes de la Q.O.S sera faite. Nous présenterons aussi les outils utilisés à Orange Cameroun pour l'analyse de la Q.O.S. Ce n'est qu'une fois ce décor planté que sera dégagée la problématique de ce travail. Aperçu :
O.S
1. Généralités sur Le GSM Mémoire de fin d'études pour l'obtention du diplôme d'Ingénieur de Conception de génie Télécommunications. Par NDZINGA AKPE Marie Donald Page 12 1. Généralités sur le GSM1.1. IntroductionLe système de téléphonie cellulaire GSM (Global System for Mobile communications) est largement utilisé à travers toute l'Europe et est devenu peu à peu la référence pour la téléphonie cellulaire digitale à travers le monde. Il est passé par un long processus de normalisation géré par l'ETSI pour arriver aujourd'hui à une certaine maturité. Mais la norme GSM ne cesse d'évoluer. Après la phase 1 qui en 1992 n'offrait que la téléphonie, la phase 2 a apporté les messages courts (SMS Short Message Service) et le transfert de données. A l'heure actuelle, la phase 2 introduit entre autres des terminaux bi bandes (bandes de 900MHz et de 1800MHz), l'utilisation des concepts de réseau intelligent. 1.2. CaractéristiquesPartage des ressources
Chaque porteuse est divisée en intervalles de temps (IT) appelés Time Slots. La durée d'un time slot a été fixée pour GSM à : Tslot = (75/130) * 10-3s, soit environ 0.5769 ms. Le slot accueille un élément radioélectrique le burst. Le TDMA permet à différents utilisateurs de partager la même fréquence. Par porteuse les times slots sont regroupés par paquets de 8 (multiplexage de 8 canaux physiques) : Mémoire de fin d'études pour l'obtention du
diplôme d'Ingénieur de Conception de
génie Par NDZINGA AKPE Marie Donald Page 13 A chaque utilisateur en communication est alloué un slot par trame TDMA. Les slots sont numérotés de 0 à 7. Un canal physique est équivalent à (numéro de slot, numéro de porteuse). Voir figure :
Figure 1:structure d'un canal physique Les trames générées par une BTS dans le sens descendant sont synchronisées et les trames du sens montant ont un retard de 3 slots. Cela permet au mobile d'émettre et de recevoir sur le même slot distinctement. 1.3. Architecture
Figure 2:architecture du GSM [5] L'architecture d'un réseau GSM est spécifiée dans la norme de l'ETSI. Ceci permet l'interaction nécessaire à l'itinérance, de plusieurs réseaux installés par des opérateurs différents mais aussi l'achat des différents composants d'un réseau auprès de différents Mémoire de fin d'études pour l'obtention du
diplôme d'Ingénieur de Conception de
génie Par NDZINGA AKPE Marie Donald Page 14 fournisseurs. Plusieurs entités sont définies dans la norme. Ce qu'on entend par entité, c'est un équipement physique doté d'une certaine intelligence, d'une capacité à traiter de l'information. La figure 2 ci-dessus est une représentation de cette architecture. Le système est partagé en 3 sous-systèmes : > Le BSS (Base Station Subsystem) ; > Le NSS (Network Subsystem); > L'OSS (Operations Support System). c) Le BSS (Base Station Subsystem) Le BSS gère toute la partie radiocommunication avec les postes mobiles (MS). Il est composé du BSC (Base Station Controller), de la BTS (Base Transceiver Station) et du TC (Transcoding Unit). Le BSC est un noeud intelligent capable de gérer plusieurs BTS et de dialoguer avec le MSC au travers de l'interface A. L'interface avec la BTS est appelé Abis et transporte physiquement des canaux « full-rate » de 16 Kbits/s. Les principales fonctions assurées par le BSC sont : L'allocation des canaux de trafic et de signalisation dans les cellules ; Contrôle du handover ; Commande de connexion vers les mobiles en relation avec le MSC ; Paging vers un mobile appelé. Le TC assure le transcodage des canaux full-rate 16 Kbit/s sur l'interface Ater avec les canaux 64Kbit/s sur l'interface A. Pour des raisons de planification de réseau (économie en systèmes 2 Mbit/s), il peut être physiquement distinct du BSC et situé près du MSC. Grâce à la séparation BSC/BTS, la conception des BTS peut être simplifiée et il est possible d'installer économiquement de petites cellules. Les principales fonctions de la BTS sont : V' La supervision des liaisons avec les mobiles ; V' La mesure des signaux sur le lien montant (uplink) ; V' Le chiffrement et le déchiffrement ; V' Le contrôle des sauts de fréquence (frequency hopping). Mémoire de fin d'études pour l'obtention du
diplôme d'Ingénieur de Conception de
génie Par NDZINGA AKPE Marie Donald Page 15 d) Le NSS (Network Subsystem) Il est composé des entités fonctionnelles suivantes : ? Le MSC (Mobile Switching Center) ; ? Le HLR (Home Location Register) ; ? Le VLR (Visitor Location Register) ; ? L'AUC (Authentication Center) ; ? L'EIR (Equipment Identity Register). ? Le MSC (Mobile Switching Center) Le MSC s'interconnecte au BSS via l'interface A (physiquement au moyen de système 2Mbit/s) ; le protocole (GSM 8.58) est une application spécifique de la signalisation No.7. Il s'interconnecte également avec les autres réseaux PSTN, ISDN, PLMN, CSPDN et PSPDN via les interfaces habituelles du réseau fixe. ? Le HLR (Home Location Register) Le HLR d'un opérateur GSM contient les données de ses abonnés, c'est-à-dire essentiellement les services de base et les services supplémentaires qui ont été souscrits, le couplage entre le numéro ISDN et l'identité mobile (IMSI). Il contient aussi des informations sur la localisation du mobile qui sont mises à jour régulièrement par la procédure de « location updating » de telle sorte que lorsqu'un appel est destiné à un mobile, le réseau puisse acheminer l'appel vers le MSC desservant la cellule où se trouve le mobile. ? L'AUC (Authentication Center) L'AUC contient les données clés permettant d'authentifier l'abonné et d'assurer la confidentialité (algorithme de chiffrement). Le HLR consulte l'AUC pour obtenir ces informations lors de la procédure d'authentification. L'AUC est souvent intégré physiquement au HLR. ? Le VLR (Visitor Location Register) Le VLR est la base de données dans laquelle le MSC peut trouver les données relatives aux abonnés situés dans son aire de service. Chaque fois qu'un abonné se localise dans cette aire de service, les données sont copiées du VLR dans le HLR. Mémoire de fin d'études pour l'obtention du
diplôme d'Ingénieur de Conception de
génie Par NDZINGA AKPE Marie Donald Page 16 ? L'EIR (Equipment Identity Register) L'EIR est une base de données qui contient les caractéristiques des postes mobiles. Le MSC interroge l'EIR pour, par exemple, vérifier le type de poste (est-il approuvé ?), vérifier si le poste n'a pas été volé (liste noire). e) L'OSS (Operations and Support System) Tout réseau GSM est sous le contrôle d'un centre d'opérations et de maintenance (OMC) qui est subdivisé en deux sous-systèmes : > OMC-R pour le BSS ; > OMC-S pour le NSS. L'OMC réalise de multiples fonctions telles que : > La détection des fautes ; > Configuration du réseau sur le plan matériel et logiciel ; > Pilotage et paramétrage du réseau ; > Observation du trafic et de la qualité de service. Les interfaces du réseau GSM Les interfaces sont aussi des composants importants d'un réseau GSM, elles supportent le dialogue entre les équipements et permettent leur inter fonctionnement. En GSM, on distingue les principales interfaces : > L'interface radio Um : il est localisé entre la station mobile (MS) et la station de base (BTS) c'est l'interface la plus importante du réseau. Au niveau physique l'interface Um est la seule qui n'utilise pas la transmission de données à 64 Kbits/s, que le canal radio ne peut véhiculer. Au deuxième niveau (liaison), il se singularise également par l'emploi d'un protocole adapté au traitement d'un canal à fort taux d'erreurs : le LAPD. > L'interface Abis : Cette interface relie la station de base à son contrôleur, la couche physique est définie par une liaison MIC à 2Mbit/s, la couche liaison de données est le protocole LAPD. Dans une station de base, sur l'interface radio de phonie possède un débit de 13 Kbit/s, mais le débit d'un canal d'une liaison MIC est de 64Kbit/s. Pour régler cette différence de débit on utilise le multiplexage de quatre canaux de phonie dans un canal MIC. Cette différence offre l'avantage de réduire les besoins et les coûts des supports de transmission entre les stations de bases et la station contrôleur. Mémoire de fin d'études pour l'obtention du
diplôme d'Ingénieur de Conception de
génie Par NDZINGA AKPE Marie Donald Page 17 > L'interface A : l'interface A relie le sous système radio au sous système réseau, sa couche physique est définit par une ou plusieurs liaisons à 2 Mbit/s ainsi sa couche liaison de données. Les voies GSM sont restituées en voies MIC en utilisant des transcodeurs qui sont généralement installés entre le BSC et le sous système réseau. Les transcodeurs de parole adaptent le format de codage bat débit de la parole GSM utilisé sur les canaux radio à celui de réseau fixe. Pour exploiter de façon optimum les possibilités offertes par le codage bat débit de la parole de GSM, les transcodeurs sont les plus souvent installés sur les sites de commutation, mais parfois ils peuvent être sur les sites de BSC. > L'interface X25 : c'est l'interface qui relie d'une part l'OMC_N au système réseau à travers le réseau de données, d'autre part il relie le système OMC_R au sous système radio. Identifiants Enfin, il sera utile de savoir qu'un mobile a plusieurs identifiants : > IMSI (International Mobile Subscriber Identity). Cet identifiant est celui d'un abonnement, il est stocké dans la carte SIM du mobile. Il est transmis aussi rarement que possible sur la voie radio pour préserver l'anonymat de l'utilisateur. > TMSI (Temporary Mobile Subscriber Identity). Cet identifiant est utilisé sur la voie radio autant que possible en lieu et place de l'IMSI pour compliquer la tâche d'éventuelles écoutes indiscrètes. Il est défini au début de l'interaction du mobile avec le réseau et régulièrement mis à jour pour compliquer toute tentative de repérage de l'utilisateur. > IMEI (International Mobile Equipment Identity). Cet identifiant est celui de l'appareil (sans carte SIM). Il est peu utilisé à l'heure actuelle mais devrait permettre d'interdire l'accès au réseau à du matériel volé ou fonctionnant mal. > MSISDN (Mobile Station ISDN Number). Cet identifiant est le numéro de téléphone correspondant à l'abonnement. Une table de correspondance IMSI/MSISDN est stockée dans le HLR et le MSISDN n'est jamais transmis sur la voie radio. Cette profusion d'identifiants sert principalement à éviter le repérage d'un utilisateur par des écoutes indiscrètes. Mémoire de fin d'études pour l'obtention du
diplôme d'Ingénieur de Conception de
génie Par NDZINGA AKPE Marie Donald Page 18 Canaux logiques Les différents canaux logiques GSM sont séparés en deux classes : Les canaux dédiés à un mobile : > TCH (Trafic Channel) : Réservé au transfert de la voix (ou des données en mode circuit). > SDCCH (Stand-alone Dedicated control Channel) : Permet au mobile de transférer de la signalisation sur la voie montante quand une conversation n'est pas en cours. C'est sur cette que transite le SMS. > SACCH (Slow Associated Control Channel) : Durant une conversation, c'est cette voie qui est utilisée pour remonter au réseau les mesures effectuées par le mobile ainsi que d'autres éléments de signalisation. Sert à assurer le bon déroulement de la conversation. > FACCH (Fast Associated Control Channel) : Lorsqu'en cours de conversation, en phase de handover, le besoin se fait sentir d'un débit élevé pour la signalisation, on crée un FACCH. Les ressources radio sont « volées » au TCH, pour transmettre ce surplus de signalisation. Les canaux communs à plusieurs mobiles : > BCCH (Broadcast Control Channel): diffuse les informations systèmes. > PCH (Paging Channel): diffuse les recherché d'utilisateurs par paging. > RACH (Random Access Channel) : utilisé pour les accès aléatoires que réalise un mobile pour demander l'allocation de canaux dédiés. C'est le seul canal commun sur la voie montante. > AGCH (Access Grant Channel) : canal de la voie descendante par lequel se réalise l'allocation de canaux dédiés. 2. Concepts de la Q.O.S dans le réseau GSM2.1. IntroductionLa qualité de service dans le réseau GSM est l'effet collectif produit par la qualité de fonctionnement de ses services. Elle détermine le degré de satisfaction de l'utilisateur de ces Mémoire de fin d'études pour l'obtention du
diplôme d'Ingénieur de Conception de
génie Par NDZINGA AKPE Marie Donald Page 19 services. Pour garantir une QoS acceptable, il y a plusieurs critères à ajuster, ces critères diffèrent selon qu'ils soient perçus par l'opérateur ou par l'utilisateur. 2.2. Côté opérateurCôté opérateur la couverture ne peut être évaluée via l'étude des données système. L'opérateur détecte généralement ce genre de problèmes à partir des plaintes des abonnés et de l'analyse des mesures radio faites sur le terrain (Mesures Drive test). Le taux de coupure des appels ainsi que le taux d'appels réussis sont, par contre, des données qui peuvent être déduites à partir des mesures systèmes (Mesures OMC). Pour estimer la qualité de la voix, on peut combiner les données issues des mesures radio, les données issues des mesures système et les résultats que nous délivrent les analyseurs de la qualité vocale. 2.3. Côté utilisateurLes critères les plus courants suivant lesquels un abonné peut juger la qualité de service sont : ? La couverture : indiquée par les barrettes affichées sur le mobile. La qualité de couverture est le critère le plus trivial à partir duquel l'abonné peut estimer la qualité du réseau. ? L'établissement d'appel : l'échec de l'établissement d'appel ou une longue durée d'établissement d'appel pénalisent le service offert par l'opérateur. ? La qualité vocale : les conditions de propagation radio et les handovers doivent être transparents aux abonnés et ne doivent pas influer sur la qualité vocale de la communication. ? Les coupures d'appel (Call Drop) : c'est un phénomène qui gène beaucoup les abonnés. En fait, il vaut mieux échouer à établir un appel que couper l'appel en pleine communication. 3. Techniques de suivi de la QoS3.1. IntroductionPour la mise à jour de l'état de fonctionnement du réseau, plusieurs outils d'analyses de la QoS, sont mis en place. La comparaison des indicateurs obtenus par ces techniques et les paramètres du seuil (cités dans le paragraphe suivant), permet l'identification des origines des problèmes (échec de handover, coupure de communication, mauvaise qualité due à Mémoire de fin d'études pour l'obtention du
diplôme d'Ingénieur de Conception de
génie Par NDZINGA AKPE Marie Donald Page 20 l'interférence...). Ces techniques se font à partir des analyses de l'interface radio (Drive test) et à partir des analyses de systèmes (compteurs OMC-R). 3.2. Indicateurs de QoS GSML'analyse des indicateurs permet le suivi de la qualité de service. En effet, ces indicateurs permettent la localisation des anomalies dans le réseau et par la suite, l'identification des causes de ces problèmes afin d'adopter les actions correctives nécessaires. Il y a deux types d'indicateurs : ? Les indicateurs globaux : ils résument l'efficacité de tout le réseau. Ils sont employés pour la quantification globale du réseau, pour l'estimation de l'impact d'une mauvaise qualité sur le client et permettent aussi la comparaison entre les réseaux (concurrence...), ? Les indicateurs intermédiaires : ils nous renseignent sur l'efficacité des services intermédiaires du réseau, et par conséquent, ils impliquent les indicateurs globaux. Ces indicateurs permettent : la détection, l'identification et la localisation des problèmes dans le réseau, ainsi que l'identification des causes. 3.3. Le Drive testLa méthode de mesure du drive test consiste à la caractérisation précise des canaux radio. Cette technique d'analyse permet la récupération d'une trace de mesure faite par le mobile à différents instants. La méthode du drive test consiste à embarquer dans une voiture les équipements suivants : ? Une station mobile : un mobile de test avec double capacité GSM/GPRS équipé d'un logiciel spécial. Il est appelé généralement mobile à trace. ? Un système de localisation GPS (Global Posionner System) : utilisé pour la localisation exacte de la position où on désire faire l'étude de l'environnement radio. ? Un PC portable : permet d'automatiser l'acquisition et le stockage des données. Le PC doit être équipé d'une carte interface RS 232 pour assurer le lien entre la sortie série de la MS et le port série du PC. Mémoire de fin d'études pour l'obtention du
diplôme d'Ingénieur de Conception de
génie Par NDZINGA AKPE Marie Donald Page 21 ? Un onduleur d'alimentation permettant d'alimenter les différents appareils de mesure.
Figure 3: équipement d'une chaine de mesure I1] Tout au long du trajet, la MS effectue des mesures instantanées. Les données sont présentées en temps réel et seront stockées dans des fichiers. L'un des messages intéressant qui est enregistré est le message "Measurement Report" contenant les mesures effectuées par le mobile (mesures DL) : en particulier le niveau RxLev DL et la qualité RxQual DL. Cette chaîne de mesure est utile pour analyser un problème client (une information géographique) et elle permet d'évaluer les réseaux concurrents (benchmarking). Le Drive test nous offre une série de mesures, dont les principales sont : ? Longitude, Latitude (X, Y) : le système de GPS nous donne les coordonnés de chaque point de mesure, ? RXLEVEL_FULL : niveau de puissance reçu par le MS, obtenu par moyennage du niveau du signal pendant une période SACCH (environ 1/2 secondes), cette valeur de RXLEVEL est codée sur 6 bits (de 0 à 63). La puissance du signal reçue par le mobile varie de -110 dBm à -48 dBm, en effet, pour une valeur "a" de RXLEVEL (comprise entre 0 et 63), la puissance reçue est donnée par "-110 + a" dBm, ? RXQUA_LFUL : c'est un indicateur de niveau de qualité. Il est obtenu par moyennage du taux d'erreurs binaires BER pendant une période de mesure SACCH, ce BER est quantifié sur 8 niveaux (codé sur trois bits, et donc varie de 0 à 7). Chaque niveau de qualité (de 0 à 7) correspond à un BER donné, (voir Tab 2.1), Mémoire de fin d'études pour l'obtention du
diplôme d'Ingénieur de Conception de
génie Par NDZINGA AKPE Marie Donald Page 22
Tab 2.1 : correspondance entre RXQUAL et BER [1] ? FER : c'est un indicateur de niveau de
qualité spécifique au taux de rejet de trame.
Tab 2.2 : correspondance entre RXQUAL et FER [1] ? TADV: sert à calculer la distance entre la BTS et le point de mesure. Il varie entre 0 et 63. Exemple, pour TADV=1, correspond un rayon égal à environ 1100m, ? RXFREQ : c'est le numéro du canal radio alloué en réception. En effet, si le nombre du canal est la fréquence reçue sera , ? BCCH : Broadcast control Channel ? MSPWR : cet indicateur permet le contrôle de la puissance émise par le MS. La puissance émise est égale à Mémoire de fin d'études pour l'obtention du
diplôme d'Ingénieur de Conception de
génie Par NDZINGA AKPE Marie Donald Page 23 Pour MSPWR = 5, la puissance émise maximale par la MS est égale à 2W (33 dBm), ? Cell Id : numéro d'identification de la cellule, ? BSIC : identificateur de cellule. En effet, la même fréquence peut être utilisée pour supporter la voie balise de deux stations suffisamment éloignées. Les deux stations ne se brouillent pas sur leur zone de service respective mais un mobile situé à mi-distance peut recevoir alternativement l'une ou l'autre station avec un niveau de champ suffisant. Afin de différencier les deux stations, on utilise le code de couleur BSIC. Le couple (fréquence, BSIC) permet sur une zone donnée de déterminer parfaitement une cellule. A l'intérieur d'un motif on utilise le même BSIC. Ainsi les cellules voisines (cellules de fréquences de voie balise identique) ne font pas partie du même motif. 4. Les paramètres radio4.1. IntroductionL'ajustement des paramètres de travail est une tâche essentielle lors de la mise en exploitation du réseau. Elle permet l'activation ou la désactivation de certaines fonctionnalités pour le maintien de la qualité et l'optimisation du réseau. Il y a deux types de paramètres : Les paramètres constructeurs (ou fournisseur d'équipement) : ce sont des paramètres système (activation de certaines fonctionnalités telles que le chiffrement, le contrôle de puissance...) préconisés par le constructeur et sont, aussi, relatifs à l'équipement (version de logiciel..), Les paramètres ingénierie : ces paramètres sont à l'initiative des opérateurs. Ils sont modifiés au niveau de l'OMC. L'optimisation de ces paramètres est un processus délicat mais une tâche essentielle pour le maintien de la qualité de service acceptable surtout suite à des modifications de certaines fonctionnalités ou services. 4.2. Exemples de paramètresIl y a plusieurs paramètres logiques, mais les plus importants parmi eux et ceux qui agissent directement sur la QoS sont : Mémoire de fin d'études pour l'obtention du
diplôme d'Ingénieur de Conception de
génie Par NDZINGA AKPE Marie Donald Page 24 ? RXLEVEL_ACCESS_MIN : c'est le seuil minimal d'accès à la cellule. Il détermine directement la surface la cellule et donc sa zone de service. Ce paramètre permet notamment d'ajuster la charge de trafic à l'intérieur d'une cellule. Si celle-ci devient très chargée, la limitation de sa zone de service par augmentation de la valeur de RXLEV_MIN permettra de réduire le taux d'arrivée de nouveaux mobiles. La diminution de la valeur de RXLEVEL_MIN va conduire à un élargissement de la zone de service de la cellule ce qui va permettre à plus de mobiles d'accéder à la cellule et peut alors entrainer une dégradation de la qualité de service (notamment pour les mobiles éloignés). ? L_RXLEVEL_XX_H (XX=DL ou UP) : ce paramètre présente le seuil de déclenchement de handover sur les deux liens (DL ou UP), suite à l'affaiblissement du niveau de champ sur ces deux liens. Le RXLEVEL_XX_H permet le déclenchement de handover le plus proche possible de la bordure de la cellule, dans le cas où il n'y a, ni un trou de couverture, ni d'interférences à l'intérieur de cette cellule. L'augmentation de la valeur de ce paramètre diminue le nombre d'exécution des handovers, et par la suite, attente de déclenchement du handover jusqu'à la dégradation de la communication de la communication. Par contre, une diminution de la valeur de ce paramètre entraine une augmentation du nombre de handovers ping-pong. ? L_RXQUAL_XX_H (XX=DL ou UP) : c'est le paramètre qui spécifie le seuil de déclenchement du handover sur qualité sur l'un des deux liens (DL ou UP). Il maximise la qualité de communication et minimise le taux de handover suite, respectivement, à l'élévation et à la diminution de sa valeur, ainsi, si la valeur de ce paramètre est très faible, alors le nombre de handover augmente, mais une augmentation de la valeur de RX-QUAL_XX_H entraîne une diminution du nombre de handover jusqu'à la dégradation de la qualité de la communication, valeur typique de 1,6% à 3,2%, ? HO_MARGIN : c'est l'hystérésis permettant d'obtenir un compromis entre le taux de handovers ping-pong et la qualité de service. L'augmentation de sa valeur entraîne un retard dans le déclenchement du handover, et par la suite une dégradation de la qualité de service (avec un nombre de handover ping-pong faible), par contre, la diminution de sa valeur augmente le nombre du handover ping-pong (avec une qualité satisfaisante), Mémoire de fin d'études pour l'obtention du
diplôme d'Ingénieur de Conception de
génie Par NDZINGA AKPE Marie Donald Page 25 > Cell_RESELECT_Offset : favorise les cellules d'une bande, > Temporary_Offset : évite la ré-sélection ping-pong, > Cell_Reselect_Hystéris : évite la ré-sélection de cellules appartenant à des LACs différents et réduit le taux de pagings infructueux. Exemple de valeur : 6 dB, > L_RXLEVEL_ZONE : c'est un seuil utilisé dans le motif à cellules concentriques, il présente le seuil permettant le changement de zone (de la zone inner vers la zone outer ou vice versa), > MS_TXPWR_MAX_CCH : paramètre fixant la puissance à laquelle le mobile doit émettre lors de l'accès initial à une cellule, c'est donc, la puissance maximum autorisée des mobiles sur le canal d'accès RACH, > L_RXLEVEL_CPT_HO : c'est le seuil permettant le changement de couche (de la couche micro-cellulaire vers la couche macro-cellulaire et vice versa), l'augmentation de la valeur de ce paramètre entraîne la diminution de la charge de trafic dans les couches micro-cellulaires et l'augmentation de cette charge dans les couches macro-cellulaires. > GPRS_RXLEV_ACCESS_MIN (XX=DL ou UP) : il définit le niveau minimal de puissance requis lors de l'accès à une cellule donnée. > GPRS_Cell_ RESELECT_Hystéris : Marge pour la ré-sélection d'une autre cellule. > GPRS_RESELECT_ OFFSET (n) : favorise les cellules d'une bande. > GPRS_ TEMPORARY_OFFSET : évite la ré-sélection ping-pong à la frontière de la cellule. > GPRS_PENALTY_ TIME (n) : temps pendant lequel le paramètre GPRS_ TEMPORARY_OFFSET reste activé dans les cellules voisines. > RA_RESELECT_ HYSTERESIS : évite la ré-sélection de cellules appartenant à des RA différents et réduit le taux de paging infructueux. > T_RESEL : timer dont l'expiration permettra au mobile, qui a effectué une libération anormale pendant la ré-sélection de la cellule, de ré-sélectionner l'ancienne. > C31_HYST: détermine si une marge supplémentaire du paramètre GPRS_Cell_RESELECT_Hystéris doit être appliquée au critère C31. Mémoire de fin d'études pour l'obtention du
diplôme d'Ingénieur de Conception de
génie Par NDZINGA AKPE Marie Donald Page 26 5. Etapes de détection des problèmes5.1. Problème de couvertureLa couverture d'une station de base peut s'étendre sur un rayon de 400m à 30km selon la densité de la zone couverte urbaine ou rurale. Le problème de couverture apparaît lorsque les ondes émises par le mobile n'arrivent pas à la BTS la plus proche, ou bien lorsque celles émises par l'antenne de la station de base n'arrivent pas avec une puissance suffisamment détectable par la station mobile. Le manque de couverture pour une région peut être aussi causé par une disposition spéciale des antennes, tel dans le cas d'un obstacle se trouvant entre la station mobile et l'antenne (bâtiments, montagne).Ce problème doit être bien étudié au moment de la mise en place du réseau GSM et du déploiement des sites afin de bien servir la zone voulue et d'éviter les chevauchements des couvertures pour des cellules voisines. Cela exige une bonne connaissance du terrain au moment de la mise en place des antennes et, par suite le suivi de l'évolution de l'environnement autour des antennes (nouveaux bâtiments) pour assurer une couverture continue. La résolution de ce problème reste spécifique au site concerné. Plusieurs solutions sont envisageables : ? Ajout de sites C'est la solution la plus évidente, dans le cas où il y a une absence de couverture et où l'émission des antennes de BTS les plus proches ne peut pas atteindre la zone détectée avec suffisamment de puissance. ? Action sur les antennes Cette action peut être : Un tilt : qui consiste à changer l'angle3 par rapport à la verticale ascendante. Le tilt permet de varier la zone de couverture en gardant le même sens de rayonnement. Une réorientation : C'est le changement de la direction et du sens du diagramme de rayonnement de l'antenne. Un changement : Cette action permet d'augmenter plusieurs paramètres de l'antenne tels que l'ouverture du diagramme de rayonnement ou la puissance d'émission. Mémoire de fin d'études pour l'obtention du
diplôme d'Ingénieur de Conception de
génie Par NDZINGA AKPE Marie Donald Page 27 5.2. Problème d'interférenceDans des communications radioélectriques et dans le cas de plusieurs émetteurs répartis sur une zone donnée, les stations mobiles vont recevoir un ensemble d'ondes provenant de plusieurs stations de base. Les interférences sont dues à la réutilisation de fréquences. En effet, deux signaux de même fréquence interfèrent entre eux, ce qui mène à un mélange de deux communications. Par conséquent, le signal résultant est incompréhensible : ce type d'interférences appelé interférence "co-canal". L'interférence peut avoir lieu également entre deux signaux des fréquences adjacentes, elle est alors dite interférence du canal adjacent, mais ses influences sur la communication sont moins graves que la première. Pour éviter ce problème, l'opérateur doit bien choisir son motif de réutilisation de fréquences. Pour diminuer son effet, la norme met aussi à sa disposition d'autres techniques telles que l'entrelacement spatial et temporel des bursts et le saut de fréquences pour diminuer son effet. Mais en dépit de ces techniques, le problème d'interférence persiste encore dans les réseaux cellulaires et on se voit parfois obligé, dans le cas d'une mauvaise configuration, de procéder à un changement de fréquences sur des cellules particulières à condition, bien sûre, de ne pas affecter d'autres cellules et entraîner de nouveau de l'interférence. 5.3. Problème de handovera) Les différentes causes de handoversHandovers d'urgence - Handover sur niveau : déclenché si le niveau de puissance reçue par la BTS se dégrade. Ce handover est déclenché si RXLEV _XX < L_RXLEV _XX_H - Handover sur interférences : ce handover est déclenché au sein de la cellule de service lorsque les interférences deviennent importantes. Il se fait en changeant de TCH et se déclenche si les deux conditions suivantes sont satisfaites RXLEV _XX > RXLEV _XX_IH et RXQUAL_XX > L_RXQUAL_XX_H Mémoire de fin d'études pour l'obtention du
diplôme d'Ingénieur de Conception de
génie Par NDZINGA AKPE Marie Donald Page 28 Ceci indique que ce type de handover est déclenché dans le cas ou le niveau de champ dans la cellule de service est suffisant mais la qualité de la liaison est mauvaise : cas d'un canal interféré. - Handover sur distance : se produit lorsque le mobile s'éloigne de la BTS et quitte sa zone de couverture. Handovers de meilleure condition - Handover concentrique : c'est un handover intracellulaire qui se produit dans les cellules concentriques. Il s'agit du passage de la station mobile de la zone inner vers la zone outer et vice versa. Au niveau de la BTS, ce handover est expliqué par le basculement d'un mobile d'un TRX vers un autre. - Handover sur meilleure cellule (better cell) : il est qualifié de HO de confort. Il permet de sélectionner la cellule qui convient le mieux au mobile (niveau de champ, qualité du signal reçu). - Handover sur capture : il se produit pour passer d'une cellule A de couche inférieure vers une cellule B de couche supérieure. Si le niveau de champ du signal reçu sur la cellule B est supérieur au paramètre RXLEV_CPT_HO, le mobile fait un handover de la cellule A vers la cellule B. La valeur de ce paramètre peut influer sur la congestion de la cellule A. En effet, si on augmente la valeur de ce paramètre, on favorise la migration des appels vers la cellule de couche supérieure en diminuant, en parallèle, la charge de la cellule de la couche inférieure. Handover sur trafic Ce genre de handover se produit en général lorsqu'un mobile se trouvant à la frontière d'une cellule effectue une demande de handover vers une cellule congestionnée, le réseau l'oriente directement vers une autre cellule (voisine de la première) mais qui n'est pas congestionnée. Ce type de handover est possible en activant le paramètre EN_TRAFIC_HO par couple de cellules, la cellule cible est en général une cellule non congestionnée. b) Détection des causes d'échec de handoversAfin de déterminer les causes d'échec de handover, on peut entreprendre la démarche suivante : i) Si l'échec se situe au niveau des handovers
sortants, il faudrait : Mémoire de fin d'études pour l'obtention du
diplôme d'Ingénieur de Conception de
génie Par NDZINGA AKPE Marie Donald Page 29 - Vérifier, avant tout, les relations de voisinage : relations manquantes ou relations unidirectionnelles. - Si l'échec se situe à la phase préparation, (non-allocation des canaux demandés), alors il faut voir si les cellules cibles ne sont pas congestionnées. De plus, il faudrait déterminer si les handovers non réussis sont des handovers intra-BSC ou inter-BSC. Dans le cas où la majeure partie de ces handovers est du type inter-BSC, il faudrait vérifier :
- Si l'échec se situe à la phase exécution (échec de handover sur les canaux alloués) alors on peut distinguer les cas suivants :
- Drop BSS : Suite à une panne matérielle du BSC ou du transcodeur. - Drop radio : Suite à un problème au niveau de l'interface air. Pour déterminer son origine il faudrait étudier les causes du déclenchement du handover. ii) Si l'échec se situe au niveau des
handovers entrants, il faudrait d'abord - Si l'échec se situe à la phase préparation alors il faudrait :
- Si l'échec se situe à la phase exécution, alors il peut y avoir probablement présence de l'une des causes suivantes : Mémoire de fin d'études pour l'obtention du
diplôme d'Ingénieur de Conception de
génie Par NDZINGA AKPE Marie Donald Page 30
5.4. Problèmes d'échec d'établissement d'appelLorsque le site présente un échec d'établissement d'appel, la première chose à vérifier est la couverture. Dans le cas où la zone étudiée est bien couverte, il faudrait vérifier si la cellule est congestionnée (Congestion TCH ou SDCCH). Si c'est le cas, il faudrait commencer d'abord par résoudre le problème de congestion ; sinon, il s'impose de vérifier le taux de coupure des canaux SDCCH (Drop SDCCH). S'il se trouve qu'il a augmenté, il faudrait en rechercher les causes. 5.5. Problèmes de coupure d'appelsa) Drop BSSPour détecter les causes de ce problème on peut considérer les potentialités suivantes : - Une défaillance matérielle interne au BSC. - Un problème du transcodeur. Ce genre de problèmes nécessite l'intervention de l'équipe OMC que ce soit en réinitialisant le logiciel de la BTS ou en se déplaçant sur site pour diagnostiquer le problème de prés.
Dans ce cas l'appel est coupé suite à un problème au niveau de l'interface air. Pour situer l'origine de la coupure, nous sommes amenés à étudier la répartition des causes de handovers : i) Si la plupart des HO se font sur la qualité,
les causes peuvent être dues : - au fait qu'une ou plusieurs fréquences de la cellule sont interférées. Dans ce cas, il s'avère indispensable de vérifier la conformité du plan de fréquence aussi bien dans la Mémoire de fin d'études pour l'obtention du
diplôme d'Ingénieur de Conception de
génie Par NDZINGA AKPE Marie Donald Page 31 cellule de service (fréquence du BCCH si la plupart de handovers se font sur qualité du Down Link) ou TCH si la plupart de handovers se font sur qualité du Up Link) du site considéré que dans les sites voisins. - Tilter les antennes des sites voisins interférents.
5.6. Problèmes de congestion [2]a) Congestion TCH - Si le site présente une congestion TCH, la procédure à suivre est la suivante :
Mémoire de fin d'études pour l'obtention du
diplôme d'Ingénieur de Conception de
génie Par NDZINGA AKPE Marie Donald Page 32 iv) Si la cellule congestionnée est abritée par une cellule parapluie, vérifier la valeur du paramètre RXLEV_CPT_HO. b) Congestion SDCCH Si le site présente une congestion SDCCH, il faut d'abord voir s'il présente une congestion TCH. Si c'est le cas, il faut alors commencer par résoudre la congestion TCH, sinon étudier la répartition des causes de prises de canaux SDCCH et suivre la démarche suivante :
6. Outil utilisé à Orange Cameroun pour le suivi de la QoSL'un des outils utilisés à Orange Cameroun pour le suivi de la QoS se nomme OSIRIS. C'est un outil de gestion de la performance du réseau mobile. Il permet de suivre l'évolution des indicateurs en vue de faire une analyse pour l'amélioration de la qualité de service. L'interface d'accueil de cet outil se présente comme suit : Mémoire de fin d'études pour l'obtention du
diplôme d'Ingénieur de Conception de
génie Par NDZINGA AKPE Marie Donald Page 33
Figure 4: Interface d'accueil d'Osiris OSIRIS comporte une grille de détection des anomalies dans les différents éléments du réseau. Cette grille de détection est constituée de 5 familles d'indicateurs. Nous distinguons les indicateurs journaliers et les indicateurs hebdomadaires. [3] Parmi les indicateurs hebdomadaires on distingue : - Cong_2G_h : cette famille d'alerteur à la semaine, est composée de 2 alerteurs
Figure 5: détection des cellules et de la valeur de leurs indicateurs pour la famille Cong_2G_h Mémoire de fin d'études pour l'obtention du
diplôme d'Ingénieur de Conception de
génie Par NDZINGA AKPE Marie Donald Page 34
- Optim_csr_2G_h : cette famille d'alerteur à la semaine est composée de 5 alerteurs
Figure 6: détection des cellules et de la valeur de leurs indicateurs pour la famille Optim_csr_2G_h
Mémoire de fin d'études pour l'obtention du
diplôme d'Ingénieur de Conception de
génie Par NDZINGA AKPE Marie Donald Page 35 semaine précédente. La valeur de XXX dépend de la zone Marketing (Zone urbaine=1.2% ; Zone semi-urbaine=1.5% ; Zone rurale=2.5%)
- Qualité_2G_h : cette famille d'alerteur hebdomadaire est composée de 4 alerteurs
Figure 7: détection des cellules et de la valeur de leurs indicateurs pour la famille Qualite_2G_h a) DL_qual : Détection automatique de toutes les cellules dont HO_DL_Qual_rate>15% pendant 04 jours au cours de la semaine précédente. Mémoire de fin d'études pour l'obtention du
diplôme d'Ingénieur de Conception de
génie Par NDZINGA AKPE Marie Donald Page 36
Parmi les indicateurs journaliers on distingue : - Operation_2G_j : cette famille d'alerteur journalier est composée de 4 alerteurs
Figure 8: détection des cellules et de la valeur de leurs indicateurs pour la famille Operation_2G_j
Mémoire de fin d'études pour l'obtention du
diplôme d'Ingénieur de Conception de
génie Par NDZINGA AKPE Marie Donald Page 37 RTCH_Assign_Prep_Fail_Bss_Rate par rapport à la moyenne des 05 jours antérieurs équivalents est supérieure à 100%.
- Trafic_2G_j : cette famille d'alerteur journalier est composée de 5 alerteurs
Figure 9: détection des cellules et de la valeur de leurs indicateurs pour la famille Trafic_2G_j a) Abs Trafic : Détection automatique de toutes les cellules en arrêt de service au cours de la journée. Mémoire de fin d'études pour l'obtention du
diplôme d'Ingénieur de Conception de
génie Par NDZINGA AKPE Marie Donald Page 38
7. ProblématiqueL'une des tâches quotidiennes de l'ingénieur optimisation radio d'Orange Cameroun est d'analyser les indicateurs de qualité de service, de réaliser les plans d'action radio et de modifier les paramètres radio en vue d'une optimisation du réseau. Pour y arriver, l'ingénieur optimisation radio doit : - Suivre l'évolution des indicateurs, élaborer les rapports de qualité journalière et hebdomadaire - Traiter la congestion TCH et SDCCH L'outil Osiris permet de visualiser l'état des KPI de toutes les cellules du réseau du jour précédent ou de la semaine précédente. Cet outil ne permet pas de faire une analyse cartographique sur la variation des indicateurs. L'importance d'une analyse cartographique se situe dans la façon de présenter les dégradations par indicateur des cellules afin de mieux appréhender le problème de QoS. Pour permettre donc à l'ingénieur optimisation radio d'améliorer la QoS, il nous a été demandé de réaliser un outil d'analyse cartographique d'aide à l'amélioration de la qualité de service. Cet outil va permettre : > De visualiser tous les sites regroupés par zone d'Orange Cameroun sur une carte ; > De faire une analyse sur l'état des KPI pour une cellule donnée du réseau ; > De faire une analyse de voisinage entre les sites ; > De visualiser pour chaque site l'état des KPI (journalier, hebdomadaire) de chaque cellule sous forme de graphes ; > Permettre une vue sur une période des indicateurs ; > Préciser les semaines ou les jours où une cellule a un KPI défectueux ; Mémoire de fin d'études pour l'obtention du
diplôme d'Ingénieur de Conception de
génie Par NDZINGA AKPE Marie Donald Page 39 L'outil devra respecter les exigences suivantes : ? Etre évolutive en s'adaptant à tous les changements (ajout de nouveaux sites, destruction d'un site, ...) qui ont constamment lieu dans le réseau Orange Cameroun ; ? Etre accessible à tous les ingénieurs optimisation radio d'Orange Cameroun ; ? Etre facile à utiliser ; ? Etre rapide. Mémoire de fin d'études pour l'obtention du
diplôme d'Ingénieur de Conception de
génie Par NDZINGA AKPE Marie Donald Page 40 C'est en étant convaincu que l'homme est bon dans son essence qu'il se sauvera du mal. CHAPITRE2II. METHODOLOGIEDescription L'approche utilisée dans la résolution d'un problème peut fournir un résultat meilleur en fonction de la nature et la qualité des moyens mis en oeuvre. Ce chapitre présente la méthode d'approche que nous avons utilisée pour résoudre le problème posé. Aperçu
1. Analyse 2. Résolution du problème 3. Conception de l'application Mémoire de fin d'études pour l'obtention du
diplôme d'Ingénieur de Conception de
génie Par NDZINGA AKPE Marie Donald Page 41 1. ANALYSE1.1. Collecte des donnéesPour pouvoir réaliser l'outil de telle façon qu'on y visualise tous les sites d'Orange Cameroun sur une carte géographique et qu'on visualise les KPI de chaque cellule, nous avons besoins dans un premier temps de connaître les coordonnées géographiques de chaque site et dans un second temps de connaître les KPI de chaque cellule. Pour ce faire nous avons utilisés deux outils pour collecter les données qui sont : piano et Heidi SQL. a) PianoPiano est un outil qui contient les fichiers Excel contenant toutes les informations concernant toutes les cellules de Orange Cameroun à savoir : les coordonnées géographiques (latitude, longitude), le nom de chaque cellule, le ci de chaque cellule.
Figure 10: fichier piano contenant toutes les cellules d'Orange Cameroun Mémoire de fin d'études pour l'obtention du
diplôme d'Ingénieur de Conception de
génie Par NDZINGA AKPE Marie Donald Page 42 a) Heidi SQL Heidi SQL est un outil d'administration de base de données possédant un éditeur SQL et un constructeur de requête. Cet outil contient plusieurs bases de données propres à Orange Cameroun et celle qui contient les KPI se nomme Alcatel. La structure de cet outil est de la forme suivante :
Choix de la base de données Figure 11: Interface d'accueil de l'outil Heidi SQL En cliquant sur open on a : dans la capture ci-dessous y figure les différentes tables de la base de données Alcatel. Mémoire de fin d'études pour l'obtention du
diplôme d'Ingénieur de Conception de
génie Par NDZINGA AKPE Marie Donald Page 43
Table qui contient les indicateurs journaliers Table qui contient les indicateurs hebdomadaire Figure 12: Tables de la base de données Alcatel La base de données Alcatel comporte 255 tables. Les tables qui nous intéressent sont : - La table osiris_metriques qui contient les KPI journaliers Mémoire de fin d'études pour l'obtention du
diplôme d'Ingénieur de Conception de
génie Par NDZINGA AKPE Marie Donald Page 44 - La table osiris_metriques_hebdo qui contient les KPI hebdomadaires ? En cliquant sur la table osiris_metriques nous avons l'écran suivant :
Différents champs de la table osiris_metriques Figure 13: Structure de la table Osiris_metriques Dans cette table figurent tous les différents KPI journaliers. ? En cliquant sur la table osiris_metriques_hebdo nous aboutissons à l'écran ci-après :
Différents champs de la table osiris_metriques _hebdo Figure 14: Structure de la table Osiris_metriques_hebdo Mémoire de fin d'études pour l'obtention du
diplôme d'Ingénieur de Conception de
génie Par NDZINGA AKPE Marie Donald Page 45 Dans cette table figurent tous les différents KPI hebdomadaires. 1.2. Procédure d'affichage des sites sur la cartePour afficher les sites sur la carte, nous avons utilisé les API de Google map. Dans cette partie, nous allons : - Expliquer le fonctionnement de Google map - Montrer le principe d'affichage des coordonnées géographiques sur la carte. 1.2.1. Fonctionnement de Google map [4]La cartographie dynamique sur Internet est une technique nouvelle de représentation de données géographiques. Elle s'appuie sur les technologies web pour permettre à l'internaute de naviguer dans les cartes et d'aller chercher lui-même l'information dont il a besoin. L'API Google Maps a permis de démocratiser cette nouvelle technologie, que l'on nomme également « Web mapping ». Dans cette cartographie, l'utilisateur est acteur de sa découverte d'informations : il zoome, il change de fond de carte, il ajoute ou modifie des informations. D'une manière simplifiée, la cartographie dynamique regroupe l'ensemble des technologies permettant une carte sur le web. Ces technologies reposent principalement sur les trois composantes que sont le client, le serveur et les données. La cartographie dynamique permet donc, en fonction d'une requête d'un client envoyée au serveur cartographique, de retourner les données désirées sous la forme d'une carte. Mémoire de fin d'études pour l'obtention du
diplôme d'Ingénieur de Conception de
génie Par NDZINGA AKPE Marie Donald Page 46
[4] Figure 15: Organisation d'une application de cartographie numérique 1.2.2. Principe d'affichage des coordonnées géographiques sur la carteAprès avoir eu accès au fichier piano, nous avons : - Créé une base de données MySQL relativement simple comportant une seule table que nous avons appelée localisation. La table de cette base de données se nomme cellule et contient 4 champs qui sont : ? nom : ce champ comporte le nom de toutes les cellules d'Orange Cameroun ? ci : ce champ comporte le ci (cell identify) de toutes les cellules d'Orange Cameroun ? latitude : ce champ représente les valeurs de la latitude de toutes les cellules d'Orange Cameroun ? longitude : ce champ représente les valeurs de la longitude de toutes les cellules d'Orange Cameroun - écrit un script qui permet de se connecter à la base de données localisation, de récupérer le nom, les coordonnées géographiques de chaque cellule et de les positionner sur la carte via les API de Google Map. L'organigramme illustrant cette procédure est : Mémoire de fin d'études pour l'obtention du
diplôme d'Ingénieur de Conception de
génie Par NDZINGA AKPE Marie Donald Page 47
Figure 16: Organigramme d'affichage des coordonnées géographiques sur Google Map 1.3. Analyse concrète de la base de données Alcatel1.3.1. Table Osiris_metriquesCette table contient les indicateurs journaliers, ici il s'agit de parcourir tous les champs de cette table et de recenser les champs nécessaires à l'analyse de la QoS. Il existe deux familles d'indicateurs journaliers qui sont Operation_2G_j et Trafic_2G_j. Le but de l'analyse de cette table est trouver pour un indicateur journalier son équivalent dans la table osiris_metriques. ? Famille Operation_2G_j : cette famille d'indicateurs comporte 4 alerteurs qui sont cdr BSS, Tch fail prep, Cong TCH et Cong SDCCH. Ci-dessous nous allons donner les Mémoire de fin d'études pour l'obtention du
diplôme d'Ingénieur de Conception de
génie Par NDZINGA AKPE Marie Donald Page 48 équivalents correspondant à chacun des alerteurs qui sont dans la table osiris_metriques. On a :
1.3.2. Table osiris_metriques_hebdo Cette table contient les indicateurs hebdomadaires, ici il s'agit de parcourir tous les champs de la table et de recenser les champs nécessaires à l'analyse de la QoS. Il existe 3 familles d'indicateurs hebdomadaires qui sont Cong_2G_h, Optim_csr_2G_h et Qualite_2G_h. Le but de l'analyse est de trouver pour un indicateur hebdomadaire son équivalent dans la table osiris_metriques_hebdo.
1.4. Procédure de récupération des valeurs des indicateurs dans labase de données AlcatelAprès avoir recensé les noms correspondant aux différents indicateurs journaliers et hebdomadaires dans la base de données Alcatel, nous devons trouver le moyen d'écrire des requêtes permettant de les extraire et de les visualiser sous forme de tableaux en vue de faire une analyse de ses valeurs. Ici, dans un premier temps nous allons montrer comment se connecter à la base de données Alcatel ; dans un second temps nous allons montrer comment récupérer les valeurs des indicateurs et ensuite comment les afficher sous forme de tableau en vue de faire une analyse des valeurs obtenues. 1.4.1. Procédure de connexion à la base de données AlcatelL'algorithme de connexion à une base de données est la suivante : - Récupérer l'adresse IP du serveur distant - Récupérer le nom d'un utilisateur ayant accès au serveur - Récupérer le mot de passe - Vérifier la compatibilité de ces données L'organigramme correspondant à cet algorithme est : Mémoire de fin d'études pour l'obtention
du diplôme d'Ingénieur de Conception de
génie Par NDZINGA AKPE Marie Donald Page 50
Figure 17: Organigramme de connexion à la base de données Alcatel 1.4.2. Procédure de récupération des valeurs des indicateursEtant connecté à la base de données, la procédure de récupération de la valeur des indicateurs est la suivante : ? Ecrire une requête sql permettant de sélectionner le nom d'une cellule, son ci, et les différents indicateurs qui sont soit dans la table osiris_metriques, soit dans la table osiris_metriques_hebdo moyennant certaines conditions. ? Implémenter une grille de détection semblable à celle de Osiris. Mémoire de fin d'études pour l'obtention du
diplôme d'Ingénieur de Conception de
génie Par NDZINGA AKPE Marie Donald Page 51 2. RESOLUTION DU PROBLEMEAu vue de l'analyse que nous venons de faire, nous constatons que la difficulté que nous rencontrés ici est de pouvoir afficher toutes les cellules de Orange Cameroun sur une carte. En observant attentivement le fichier piano, on constate qu'il y a plusieurs cellules qui ont les mêmes coordonnées géographiques. En effet :
Ici nous avons la longitude Ici nous avons la latitude Figure 18: Coordonnées géographiques des cellules du site Accacia Nous remarquons que le site Accacia est composé de 6 cellules ayant les mêmes coordonées géographiques. Ainsi, en affichant de façon naive ces cellules, nous n'allons pas réussir à les afficher toutes. Pour palier à ce problème, nous avons : - Ecrit une requête sql qui permet de compter toutes les cellules ayant les mêmes coordonneés géographiques et de choisir une d'entre elles pour être le centre ie celle qui doit être vue sur la carte. - Pour visualiser les autres cellules, nous avons créé des info bulles de telle façon que en cliquant sur le site qui est sur la carte nous visualisons les autres cellules. Pour le site Accacia nous avons :
Figure 19: Positionnement du site Accacia sur Google Map Mémoire de fin d'études pour l'obtention du diplôme d'Ingénieur de Conception de génie Télécommunications. Par NDZINGA AKPE Marie Donald Page 52 Dans l'info bulle, nous avons le nombre total des cellules du site et les coordonnées géographiques du site. En cliquant sur le lien en bleu, nous obtenons toutes les cellules du site. On a :
Figure 20: Cellules du site Accacia Nous avons donc toutes les cellules du site d'Accacia qui est un site bi bande i.e. qui comporte les cellules 900 et les cellules 1800. Ainsi, voici la procédure que nous avons adoptée pour afficher toutes les cellules sur la carte. 3. CONCEPTION DE L'APPLICATION3.1. Les outils informatiquesAfin de mettre sur pied l'outil d'analyse cartographique d'aide à l'amélioration de la qualité de service, nous nous sommes servis d'un certain nombre d'utilitaires dont les principaux sont : - EasyPHP est une plateforme de développement web, permettant de faire des scripts PHP. EasyPHP n'est pas en soi un logiciel, mais un environnement comprenant deux serveurs (un serveur web Apache 2.2 et un serveur de bases de données MySQL 5.5), un interpréteur de script (PHP 5), ainsi qu'une interface d'administration MySQL appelée PhpMyAdmin 3.3. Nous avons choisi cette plateforme parce que, à Orange Cameroun tous les outils développés par les stagiaires sont stockés dans une application qui va permettre que ces différents outils soient accessibles par n'importe qu'elle machine connecté à l'intranet. - Mémoire de fin d'études pour l'obtention du
diplôme d'Ingénieur de Conception de
génie Par NDZINGA AKPE Marie Donald Page 53 C'est un éditeur de texte générique codée en C++, qui intègre la coloration syntaxique de code source pour les langages Perl, PHP, Html, JavaScript et bien d'autres. C'est un gratuiciel sous licence GPL. - Notre application étant une application web, nous nous sommes servis des navigateurs web tout au long de la programmation. L'utilisation de plusieurs navigateurs nous a permis de nous rassurer que le contenu affiché est le même quel que soit le navigateur. 3.2. Conception de l'outilNous verrons dans cette partie la conception de la base de l'outil. Elle se subdivisera en 3 parties : - Données de l'outil ; - Environnement de travail ; - Synoptique de l'application.
L'outil d'analyse cartographique d'aide à l'amélioration de la qualité de service que nous devons réaliser fonctionnera sur une interface web. Ce choix apporte plusieurs avantages à l'application. Nous avons entre autres : - Application multi plateforme (Windows, Linux, Mac, ...) ; - Aucune installation nécessaire de l'application sur un poste client ; - Accès à l'application à partir de n'importe quel poste connecté à l'intranet (disposant d'un navigateur web) ; - Application centralisée ; - Application évolutive ; Mémoire de fin d'études pour l'obtention du
diplôme d'Ingénieur de Conception de
génie Par NDZINGA AKPE Marie Donald Page 54 - Les ressources des machines clientes sont faiblement utilisées (processeur, disque dur, Ram). c) Synoptique de l'outil
Variations des indicateurs hebdomadaires Indicateurs hebdomadaires Visualiser la carte Accès à l'application Choisir un site Indicateurs journaliers Variations des indicateurs journaliers Figure 21 : Synoptique de l'outil Mémoire de fin d'études pour l'obtention du
diplôme d'Ingénieur de Conception de
génie Par NDZINGA AKPE Marie Donald Page 55 Ne vole comme pas un oiseau de basse cour quand tu peux t'élever comme un aigle.
III. Résultats et DiscussionsDescription Ce chapitre présente les différents résultats auxquels nous avons abouti, suivis des commentaires et d'analyses critiques. Nous commencerons par un bref rappel des objectifs initiaux, et par la suite nous présenterons les résultats obtenus par le biais de notre application. Aperçu
1. Rappel des objectifs 2. Caractéristiques de l'outil 3. Présentation de l'application Mémoire de fin d'études pour l'obtention du diplôme d'Ingénieur de Conception de génie Télécommunications. Par NDZINGA AKPE Marie Donald Page 56 1. RAPPEL DES OBJECTIFSL'objectif de nos travaux etait la mise en oeuvre d'un outil permettant de faire une analyse cartographique d'aide à l'amélioration de la qualité de service. D'une façon plus détaillée, nous devons mettre sur pied une application permettant : > De visualiser tous les sites regroupés par zone d'Orange Cameroun sur une carte ; > De faire une analyse sur l'état des KPI pour une cellule donnée du réseau ; > De faire une analyse de voisinage entre les sites ; > De visualiser pour chaque site l'état des KPI (journalier, hebdomadaire) de chaque cellule sous forme de graphe ; > Permettre une vue sur une période des indicateurs ; > Préciser les semaines ou les jours où une cellule a un KPI défectueux ; D'autre part, l'application devrait respecter les exigences suivantes : > Etre évolutive en s'adaptant à tous les changements (ajout de nouveaux sites, destruction d'un site, ...) qui ont constamment lieu dans le réseau Orange Cameroun ; > Etre accessible à tous les ingénieurs optimisation radio du réseau connectés à l'intranet ; > Etre facile à utiliser ; > Etre rapide. 2. CARACTERISTIQUES DE L'OUTILL'application que nous avons réalisée se nomme « KPI_Analysis ». C'est une application web accessible par toutes les machines connectées à l'intranet d'Orange Cameroun et disposant d'un navigateur web. L'application fonctionne quelque soit le système d'exploitation (Windows, linux, Mac Os). Toutefois, les caractéristiques minimales conseillées pour la machine cliente sont : - Processeur : 500 Mhz - RAM : 128 Mo ; - Disque dur : 50 M0 . 3. PRESENTATION DE L'OUTILa) La page d'accueilMémoire de fin d'études pour l'obtention du
diplôme d'Ingénieur de Conception de
génie Par NDZINGA AKPE Marie Donald Page 57
Figure 21: Page d'accueil de l'application Après avoir entré le bon Login et le bon Mot de passe et en cliquant sur valider nous arrivons à la page suivante :
Ce lien permet d'afficher la carte du Cameroun b) Visualisation de la carte En cliquant sur le lien visualiser la variation des KPI, qui se trouve dans la figure ci-dessus on a : Mémoire de fin d'études pour l'obtention du diplôme d'Ingénieur de Conception de génie Télécommunications. Par NDZINGA AKPE Marie Donald Page 58
Choix de la zone d'affichage des sites Figure 22: Carte du Cameroun sur Google map L'image ci-dessus représente la carte non chargée. c) Choix d'un site En choisissant une zone et en cliquant sur le bouton get_location, nous obtenons tous les sites se trouvant dans la zone. Prenons en guise d'exemple et même dans tout ce qui suit, le site de PK8. On a :
Figure 23: positionnement du site de PK8 sur Google map Mémoire de fin d'études pour l'obtention du diplôme d'Ingénieur de Conception de génie Télécommunications. Par NDZINGA AKPE Marie Donald Page 59 En cliquant sur lien en bleu, nous visualisons toutes les cellules du site de PK8. On a :
Figure 24: cellules du site de PK8 Ainsi, nous constatons que le site de PK8 couvre six cellules dont 3 de la bande 900 et 3 de la bande 1800. d) Vue des indicateurs En choisissant une des six cellules du site de PK8 et en cliquant ensuite sur le lien en bleu Visualiser les kpis, nous avons la grille semblable à celle d'Osiris. En choisissant la cellule PK8-HR_1 on a :
- Premièrement, prenons la famille des indicateurs journaliers. ? Cochons la case correspondant à la famille Operation_2G_j. Après avoir coché, il faut choisir la journée de début et la journée de fin. On a :
Figure 26: choix de la famille Operation_2G_j Mémoire de fin d'études pour l'obtention du
diplôme d'Ingénieur de Conception de
génie Par NDZINGA AKPE Marie Donald Page 60 Ici, nous prenons pour date de début le 1 juin 2012 et pour date de fin le 28 juin 2012. En cliquant le bouton valider nous obtenons le graphe de variations des différents indicateurs de la famille Operation_2G_j en fonction de la date journalière. On a :
Figure 27: graphe de variation de la congestion TCH journalière pour la cellule PK8-HR_1 Nous observons que du 1er juin 2012 au 28 juin 2012 le taux de congestion TCH pour la cellule de PK8-HR_1 est de 0%. Durant cette période l'établissement de la communication était excellent.
Figure 28: graphe de variation de la congestion SDCCH journalière pour la cellule PK8-HR_1 Nous observons ici que le 23 juin 2012 le taux de congestion SDCCH était de 5.57% qui est supérieur au seuil de 0.2% . Ce qui conduit à déduire que durant il y a des problèmes pour l'établissement de la communication. Nous avons la même observation pour la journée du 27 juin 2012 avec un taux de congestion SDCCH de 2.33%. Mémoire de fin d'études pour l'obtention du
diplôme d'Ingénieur de Conception de
génie Par NDZINGA AKPE Marie Donald Page 61
Figure 29: graphe de variation du Cdr BSS journalier pour la cellule PK8-HR_1 Nous observons ici que du 1er juin 2012 au 28 juin 2012 le taux de Cdr BSS n'a pas dépassé le seuil de 0.5%. On déduit alors que, durant cette période il n'y a pas de coupure de communication pour cause radio.
Figure 30: graphe de variation du TCH Prep fail journalier pour la cellule PK8-HR_1 Nous observons ici que du 1er juin 2012 au 28 juin 2012 le TCH Prep fail n'a pas dépassé le seuil de 1%. D'où on peut déduire que durant cette période il n'y a pas de problèmes d'établissement de communication. ? Cochons la case correspond à la famille Trafic_2G_j. Ici, nous prenons pour date de début le 1 juin 2012 et la date de fin le 28 juin 2012. En cliquant le bouton valider on a : Mémoire de fin d'études pour l'obtention du
diplôme d'Ingénieur de Conception de
génie Par NDZINGA AKPE Marie Donald Page 62
Figure 31: graphe de variation de la hausse de trafic pour la cellule PK8-HR_1 Nous observons que le trafic durant toute la période du 1er juin 2012 au 28 juin 2012 est de 79 Erlang. L'erlang est l'unité de mesure du trafic téléphonique. Un erlang correspond à l'occupation maximale sur une ligne ne permettant qu'une communication téléphonique. - Deuxièmement, prenons la famille des indicateurs hebdomadaires. On a :
Figure 32: interface d'accueil des indicateurs hebdomadaires ? En cochant la famille Cong_2G_h et en prenant la semaine de début égale à 1, semaine de fin égale à 25 et l'année 2012 et en cliquant sur valider on a :
Figure 33: graphe de variation de la congestion TCH hebdomadaire pour la cellule de PK8-HR_1 Mémoire de fin d'études pour l'obtention du diplôme d'Ingénieur de Conception de génie Télécommunications. Par NDZINGA AKPE Marie Donald Page 63 Durant la semaine 1 à la semaine 25 de l'année 2012 la cellule de PK8-HR_1 n'a pas de taux de congestion TCH.
Figure 34: graphe de variation de la congestion SDCCH hebdomadaire pour la cellule de PK8-HR_1 Nous constatons qu'à la semaine 17 de l'année 2012 la cellule de PK8-HR_1 a fait un taux de congestion SDCCH de 15.52% qui est largement supérieur au seuil de 0.2%. ? En cochant la famille Optim_csr_2G_h et en prenant la semaine de début égale à 1, semaine de fin égale à 7 et l'année 2012 et en cliquant sur valider on a :
Figure 35: graphe de variation du SDCCH Drop hebdomadaire pour la cellule de PK8-HR_1 Durant la semaine 1 jusqu'à la semaine 25 de l'année 2012, il n'y a pas eu de problèmes de coupure de canaux de signalisation sur la cellule de PK8-HR_1. Mémoire de fin d'études pour l'obtention du diplôme d'Ingénieur de Conception de génie Télécommunications. Par NDZINGA AKPE Marie Donald Page 64
Figure 36: graphe de variation du CDR BSS hebdomadaire pour la cellule de PK8-HR_1 Durant la semaine 1 jusqu'à la semaine 25 de l'année 2012 il n'y a pas eu de coupure de communication pour cause radio sur la cellule de PK8-HR_1. ? En cochant la famille Qualite_2G_h et en prenant la semaine de début égale à 1, semaine de fin égale à 7 et l'année 2012 et en cliquant sur valider on a :
Figure 37: graphe de variation du DL Qual hebdomadaire pour la cellule de PK8-HR_1
Figure 38: graphe de variation du DL Lev hebdomadaire pour la cellule de PK8-HR_1 Mémoire de fin d'études pour l'obtention du diplôme d'Ingénieur de Conception de génie Télécommunications. Par NDZINGA AKPE Marie Donald Page 65
Figure 39: graphe de variation du HO Inc Fail hebdomadaire pour la cellule de PK8-HR_1 Figure 40: graphe de variation du PathBalance hebdomadaire pour la cellule de PK8-HR_1 Mémoire de fin d'études pour l'obtention du
diplôme d'Ingénieur de Conception de
génie Par NDZINGA AKPE Marie Donald Page 66 On ne doit jamais considérer une chose, un jugement, une idée comme définitifs. CONCLUSION GENERALE ET PERSPECTIVESIl a été question, au cours de notre travail, de réaliser un outil capable de faire une analyse sur les variations des indicateurs en vue de l'amélioration de la qualité de service de l'interface radio de Orange Cameroun. Nous avons commencé par présenter les indicateurs et nous avons montré comment une dégradation de ceux-ci peut conduire à obtenir une mauvaise qualité de service. Ensuite, nous avons analysé ces indicateurs puis nous avons montré comment un mauvais suivi de ceux-ci peut nuire à la qualité de service. Ce qui nous a conduits à la réalisation d'une application permettant de visualiser tous les indicateurs. La quantité des résultats que fournit cette application est assez significative, ce qui nous permet d'affirmer que nous avons réalisé, pour Orange Cameroun, un outil d'analyse cartographique efficace d'aide à l'amélioration de la qualité de service. En perspectives, nous pouvons penser à visualiser sur la carte les flux de handovers entre les cellules ; ce qui serait très intéressant pour le suivi de la qualité de service. Mémoire de fin d'études pour l'obtention du
diplôme d'Ingénieur de Conception de
génie Par NDZINGA AKPE Marie Donald Page 67
Références bibliographiques[1]
Sup'Com, année universitaire 2002-2003.
Orange Cameroun. (2010).Osiris_Admin_Detection_Grid [4]Jean-Philippe Moreux. Développer avec les API de Google Maps, 232 P. [5]Communauté Informatique Comment Çà Marche. (2011).Le GSM. http://www.commentcamarche.net (consultation le 16 Juin 2011) [6] GSM MODEM. Les Codecs GSM. http://www.gsm-modem.de/gsm-voice-call.html (consultation le 16 Juin 2011) Mémoire de fin d'études pour l'obtention du
diplôme d'Ingénieur de Conception de
génie Par NDZINGA AKPE Marie Donald Page 68 Mémoire de fin d'études pour l'obtention du
diplôme d'Ingénieur de Conception de
génie Par NDZINGA AKPE Marie Donald Page 69
|
"Il faudrait pour le bonheur des états que les philosophes fussent roi ou que les rois fussent philosophes" | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
