Correction TD

Corrigé de l’examen : Réseaux Céllulaire

Université de Marne-La-Vallée – IR3 Module Réseaux cellulaire

Année universitaire 2006-2007

H. Badis

Exercice 1 Technique

FCA

DCA

HCA

Avantages

- Gestion simple

- Allocation

- Allie les performances de FCA et DCA

- Allocation des canaux avec une distance de réutilisation optimale - Très bonne performance quand le trafic est uniforme

Inconvénie nts

dynamique selon la demande

- Très bonne performance quand le trafic est non uniforme - Complexité (calcul des interférences à l’arrivée de chaque appel) - Mauvaise performance lorsque la charge de trafic est élevée

-

Pas d e possibilité d’utilisation d’utilisation d’autres canaux qu’à la suite d’une replanification - Mauvaise performance si trafic non-uniforme

- Trouver la bonne valeur du seuil (entre les canaux fixes et dynamiques)

Exercice 2 a/ Capacité d’un réseau cellulaire 1. 2

L nombre total de cellules du réseau = S/(PI.R ) = 10*10/3.14*0.5 *0.5 ≅127 cellules. Si la taille du motif = 19, le nombre de motifs est d’environ 6. Si la moitié des 124 canaux duplex est utilisée dans chaque motif, 62/19 alloués à chaque cellule.

3 canaux duplex seront

≅

En supposant qu’un canal duplex peut transporter en moyenne 7 communications duplex, une cellule pourra écouler un trafic de 14.036 Erlangs (taux de blocage 2%) Le trafic écoulé dans la zone considérée sera égal à : A0= 127.14,036 = 1783 Erlangs. La capacité du réseau sera finalement :C0= (1783.(1/(.R2))/25.106 = 0.091 mErl/Hz/km

H. Badis

2



b/ Densification par adjonctions de nouveau canaux 1. Le doublement du nombre de canaux (soit l’utilisation des 50 MHz en gardant le même motif) permet de doubler les canaux duplex au niveau de chaque cellule (ce nombre passe donc à 6) qui pourra ainsi écouler un trafic de 32,836 Erlangs (taux de blocage 2%). Le trafic écoulé par le réseau sera donc égal à : A1= 127. 32,836 Erlangs = 4170 Eralngs 2

La capacité du réseau sera donc : C 1 = (4170.(1/(.R ))/50.106 = 0.106 mErl/Hz/km

2

2. L’augmentation de capacité entre ce nouveau nouveau réseau et le réseau initial est de : (C = (C1 – C0)/C0= (0.106 - 0.091)/0.091 =16%.

3. Avantages : ne nécessite pas la modification du motif cellulaire Inconvénients Inconvénients : - consommation de fréq + importante pour une capacité de canal augmenté de 16% seulement - ajout de nouveaux équipements (émetteurs-récepteurs) - solution limitée li mitée (freq toutes consommées)

C/ Densification par emprunt de canaux 1. L’emprunt consiste à faire transférer (de façon temporaire ou permanente) des fréquences d’une cellule peu chargée vers vers une cellule plus chargée. Exemple, Exemple, la technique DCA.

D/ Modification du motif cellulaire 1. Le nombre de canaux par cellule = 124/15 ≅ 8 ce qui permet d’écouler un trafic de 44,00 Erl A2 = 127 . 44 = 5588 Erl 2

C1 ≅ (5588 . (1/Pi R )/ 50. 106 = 0.142 mErl/Hz/km

2

2. L’augmentation en capacité du du nouveau par par rapport au précédent précédent : C=(C2-C1)/C1 ≅ 34%

H. Badis



3. Avantages : pas besoin de nouvelles fréquences Inconvénients Inconvénients : augmentation du niveau C/I C/ I (dégradation de la QoS) + nouveaux terminaux d’émission/réception

E/ La division de cellules 1. Rayon = R’ Le nombre de cellules passe à S/PI .R2 Erlang et le réseau 15 576 Erl.

354. Motif = 15, chaque cellule écoule un trafic de 44

≅

2

Capacité C3 = (15576. 1/PI.R )/50.106 = 1,102 mErl/Hz/km

2

2. L’augmentation en capacité : C = 676%

3. Les limites de cette technique : 1-

qd la distance entre les cellules diminue, l’interférence co-canal augmente

2-

trouver de nouveaux sites pour les nouvelles BTS (long et compliqué)

3-

coût du système augmente avec le nombre de BTS

4-

le taux de HO augmente avec avec la diminution de la taille des cellules (Signalisation + traitement supp).

Exercice 3 1. Une porteuse simplex occupe 200 KHz dans GSM. L’opérateur dispose de 4.8/0.2=24 porteuses duplex. En numérotant les porteuses simplex de 1 à 48, on peut les répartir comme indiqué dans la figure. Cette dernière ne représente que les porteuses dans le sens montant (ou descendant) par exemple. La même répartition peut etre faite pour les autres porteuses dans le sens descendant (ou montant). La solution proposée a l’avantage d’éviter que deux fréquences adjacentes (1 et 2 par exemple) soient affectées à la même cellule ou à des cellules voisines. En effet, le spectre d’un signal modulé en fréquence étant large, il vaut mieux espacer les fréquences utilisées en des endroits proches. De nombreuses solutions sont possibles.

H. Badis



8,20 5,17 12,24 11,23 3,15 10,22 8,20 5,17 12,24

4,16 7,19 1,13

11,23 3,15 10,22

2,14 9,21 6,18

8,20 5,17 12,24

4,16 7,19 1,13 2,14 9,21 6,18

11,23 3,15 10,22 4,16 7,19 1,13 2,14 9,21 6,18

.

2. Une cellule comprend 8 * 2=16 canaux de communication (multiplexage temporel à 8 intervalles de temps) dont un est occupé par la signalisation et le contrôle. Il y a donc 15 communications simultanées par cellule.

3. a. Chaque abonné génère 90/3600=1/40 Erlang. (Le trafic par abonné =n.T/3600 Erlang, où n, nombre d’appels par heure, T durée moyenne mo yenne d’un appel). Chaque cellule dispose de 15 voies de communication qui peuvent écouler 9 Erlang à 2% de perte (voir table d’Erlang : Loi B-Erlang : Pbk=((Rhok/k!)/(Somme(i=0,C)((Rhoi/i!))). Proba qu’il y ait k canaux occupés. PbN c’est la probabilité qu’il y ait blocage (tous les canaux sont occupés)

Il doit y avoir au plus 9/(1/40)=360 mobiles par cellule.

b. Une cellule doit faire 360/40=9 km2, soit un rayon de 1.7 km.

Exercice 4 1. Pourquoi ne pas limiter la zone de localisation à une seule cellule ? Car sinon le mobile émettrait des données à chaque changement de cellule or comme la portée de celles-ci est limitée, cela engorgerait le réseau avec des messages de signalisation.

H. Badis



2. Quel est l’impact sur l’autonomie du télephone portable ? Le mobile étant obligé d’émettre souvent, son autonomie s’en trouve réduite.

3. Quelles seraient les conséquences si un pays pa ys entier était considéré comme une même zone de localisation ? Cela limiterai au maximum les messages de signalisation émis par le mobile, mais augmenterait dans des proportions inacceptables le nombre de messages de paging. Chaque appel téléphonique venant de l’extérieur du réseau mobile entraînerait la diffusion d’un message de paging par toutes les BTS du réseau. Cette solution ne serait pas scalable.

H. Badis

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