Dimensionnement et planification d’un réseau LTE Projet de Fin d’Études Pour l’Obtention du Titre Ingénieur des Systèmes, Réseaux et Télécoms & Master, Mesure et Traitement de l’Information Dimensionnement et planification d’un réseau LTE Soutenu par: Membres du jury: M. Ouassime AIT AHMAD M. Nabil MGUERAMAN M. Olivier HABERT (UPV-M) M. Brahim KHADIRI (ANRT) M. Abdellatif EL FAKIR (Sup.MTI) M. Ahmed EL KHADIMI (Sup.MTI)

Plan Contexte général du projet Présentation du système LTE Présentation du LTE Dimensionnent du réseau Simulation du déploiement Résultats des simulations Conclusion Plan Contexte général du projet Présentation du système LTE Dimensionnent du réseau LTE Simulation du déploiement Résultats des simulations Conclusion

Organisme d’accueil ANRT Mission Contexte général Présentation du LTE Dimensionnent du réseau Simulation du déploiement Résultats des simulations Conclusion Organisme d’accueil Établissement public institué auprès du Premier Ministre Mise en place en février 1998 ANRT Mission Réglementation du secteur des postes et de télécommunications

Organigramme de l’ANRT Contexte général Présentation du LTE Dimensionnent du réseau Simulation du déploiement Résultats des simulations Conclusion Organigramme de l’ANRT Direction générale Mission de la Réglementation Entité Prospective et Nouvelles Technologie Institut National des Postes et Télécommunication Direction de la Concurrence et suivi des Operateurs Secrétariat général Direction technique

Déroulement du projet Contexte général Présentation du LTE Dimensionnent du réseau Simulation du déploiement Résultats des simulations Conclusion Déroulement du projet Etude technique du LTE Familiarisation avec Atoll Dimensionnement et Planification Simulations et prédictions

Objectifs du projet Dimensionnement et planification du réseau LTE Contexte général Présentation du LTE Dimensionnent du réseau Simulation du déploiement Résultats des simulations Conclusion Objectifs du projet Dimensionnement et planification du réseau LTE Simulation et réalisation du réseau sous Atoll Optimisation du réseau

Introduction Qu’est ce que LTE ? Pourquoi LTE ? Contexte général Présentation du LTE Dimensionnent du réseau Simulation du déploiement Résultats des simulations Conclusion Introduction Qu’est ce que LTE ? LTE est une technologie mobile qui présente l’évolution de l’UMTS après l’HSDPA/HSUPA, aussi appelé 3.9G ou la Super 3G Pourquoi LTE ? Afin d’assurer la compétitivité et les promesses non encore tenues de la 3G

Évolution vers la 4G Temps 1998 2001 2003 2004 2006 2009 2011 Contexte général Présentation du LTE Dimensionnent du réseau Simulation du déploiement Résultats des simulations Conclusion Évolution vers la 4G 14.4 Mbps 100/50 Mbps UMTS 5.7 Mbps 1.9 Mbps 384 Kbps 250 Kbps 9.6 Kbps 9 -170 Kbps Temps 1998 2001 2003 2004 2006 2009 2011

Objectifs du LTE Contexte général Présentation du LTE Dimensionnent du réseau Simulation du déploiement Résultats des simulations Conclusion Objectifs du LTE Débits 100Mbps/50Mbps Latence réduite RTT de 10ms Nouvelle architecture simplifiée du réseau Efficacité spectrale améliorée Interconnexion avec les autres réseaux 3G Mobilité allant jusqu’à 500 km/h Bande passante modulable QOS supportant la VoIP

Changements principales Contexte général Présentation du LTE Dimensionnent du réseau Simulation du déploiement Résultats des simulations Conclusion Changements principales Nouvelles technologies de retransmissions radio OFDMA sur la liaison descendante (DL) SC-FDMA sur la liaison montante (UL) MIMO Nouvelle architecture réseau Station de base enrichie en fonctionnalités (eNodeB) Nouveau cœur réseau (Evolved Packet Core) Nouvelle architecture protocolaire radio Réduction de la complexité Suppression des canaux dédiés

Architecture du réseau Contexte général Présentation du LTE Dimensionnent du réseau Simulation du déploiement Résultats des simulations Conclusion Architecture du réseau L'architecture du réseau devient très simplifiée Deux types de nœud eNB et MME/GW le RNC de la 3G est éliminé et ses fonctionnalité sont désormais intégrées dans l’eNB Avantages EPC Distribution de la charge de traitement du RNC sur les eNBs Réduction de la latence E-UTRAN Les interfaces X2 permettent de limiter les pertes de paquets pendant intra E-UTRAN

Les différents canaux Canaux Physiques Canaux de Transport Contexte général Présentation du LTE Dimensionnent du réseau Simulation du déploiement Résultats des simulations Conclusion Les différents canaux Canaux Physiques Transportent les données utilisateur et les messages de contrôle Canaux de Transport Canaux de Transport: qui fournissent le transfert des informations au Medium Access Control (MAC) et aux couches supérieures Canaux Logiques Fournissent des services au niveau de la couche MAC Medium Access Control vers les couches supérieures au sein de la structure des protocoles du LTE

Processus de dimensionnement Contexte général Présentation du LTE Dimensionnent du réseau Simulation du déploiement Résultats des simulations Conclusion Processus de dimensionnement 1-i Bilan de liaison CmpstBruit .SINRrequis MAPL(DL)=155.43 dBm MAPL(UL)=214 dBm Pertes maximales du chemin ZoneDéploiement ZoneCellule Estimation de la couverture Nombre de sites à déployer (se basant sur la couverture) 6 Sites Tri-Sectoriels TauxDonnéesGlobal CapacitéSite Évaluation de la capacité Nombre de sites à déployer (se basant sur la couverture & la capacité) 8 Sites Tri-Sectoriels

Scenario de travail Atoll Zones géographiques: Rabat & Salé Contexte général Présentation du LTE Dimensionnent du réseau Simulation du déploiement Résultats des simulations Conclusion Scenario de travail Zones géographiques: Rabat & Salé Hauteur d’antenne : 32 m Bande de Fréquence 2.62 GHz - 2.64 GHz Atoll Gain d’antenne: 14.5 dbi Système MIMO : 2Tx * 2 Rx Modèle de propagation Akumura-HATA Rayon de calcul : 15000 m

Zone géographique Calage de la carte Contexte général Présentation du LTE Dimensionnent du réseau Simulation du déploiement Résultats des simulations Conclusion Zone géographique Calage de la carte Importation de la carte du Maroc sous Atoll Configuration de la projection

Zone géographique La rivière Bouregreg Contexte général Présentation du LTE Dimensionnent du réseau Simulation du déploiement Résultats des simulations Conclusion Zone géographique La rivière Bouregreg Coordonnées GPS des villes Rabat-Salé Sélection de la zone Rabat-Salé

Implémentation des sites Contexte général Présentation du LTE Dimensionnent du réseau Simulation du déploiement Résultats des simulations Conclusion Implémentation des sites Choix de l’emplacement des sites Configuration des antennes

Réalisation des prédictions Contexte général Présentation du LTE Dimensionnent du réseau Simulation du déploiement Résultats des simulations Conclusion Réalisation des prédictions Prédiction de couverture par niveau de signal Prédiction de couverture par portée de l’émetteur Prédiction des zones de recouvrement

Prédictions après ajustement Contexte général Présentation du LTE Dimensionnent du réseau Simulation du déploiement Résultats des simulations Conclusion Prédictions après ajustement Élimination des zones couvertes par 4 serveurs Ajustement des zones non couvertes Élimination de quelque antennes presque inutiles

Réalisation des prédictions Contexte général Présentation du LTE Dimensionnent du réseau Simulation du déploiement Résultats des simulations Conclusion Réalisation des prédictions Comme on a évité les interférences inter-émetteurs ça nous a permit de contourner à grande échèle le mécanisme du handover Les points de la ville reçoivent un niveau de signal suffisant pour une bonne réception 84% 38,9% -91dBm -85 dBm 22,1% -85dBm -80 dBm 16,1% 14% -80dBm -75 dBm 9,6% 11,8% 1% -75dBm -70 dBm -70dBm -65 dBm Nombre d'antenne (Serveurs) 1 2 3 4 Niveau de qualité du signal

Conclusion Objectifs atteints Contexte général Présentation du LTE Dimensionnent du réseau Simulation du déploiement Résultats des simulations Conclusion Conclusion Objectifs atteints Familiarisation avec le logiciel Atoll, un outil puissant pour la simulation des réseaux cellulaires Déploiement de la nouvelle technologie LTE, dans les deux villes Rabat-Salé. Ce projet nous a donc permis de mettre en pratique nos connaissances acquises lors de notre formation en Ingénierie des Télécoms et du Master MTI, ainsi, nous avons pu nous familiariser avec l’outil Atoll et les différentes phases qui précédent le dimensionnement et la planification des réseaux cellulaires.

Conclusion Perspectives Contexte général Présentation du LTE Dimensionnent du réseau Simulation du déploiement Résultats des simulations Conclusion Conclusion Perspectives Dernièrement la nouvelle technologie LTE Advenced ou la vrai 4G, a été déployée par un operateur japonais. Cette release offre des débits allants jusqu’à 1Gbps. Nous pouvons ajuster notre étude afin de migrer vers ce système, et simuler son déploiement sous atoll. Mais la question qui se pose est la suivante : Est ce que la LTE Advenced peut être adoptée par les operateurs, alors que son ‘’ancêtre‘’ la LTE à peine standardisée et n’a presque même pas vu le jour ?

Dimensionnement et planification d’un réseau LTE Projet de Fin d’Études Pour l’Obtention du Titre Ingénieur des Systèmes, Réseaux et Télécoms & Master, Mesure et Traitement de l’Information Dimensionnement et planification d’un réseau LTE Soutenu par: Membres du jury: M. Ouassime AIT AHMAD M. Nabil MGUERAMAN M. Olivier HABERT (UPV-M) M. Brahim KHADIRI (ANRT) M. Abdellatif EL FAKIR (Sup.MTI) M. Ahmed EL KHADIMI (Sup.MTI)