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# System prepended metadata

title: '[TC2] RAN TP2 ( @HamzaBa @HugoCo)'
tags: [TP, RAN, S2]

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# [TC2] RAN TP2 ( @HamzaBa @HugoCo)
###### tags: `RAN` `S2` `TP`
 [sujet](https://moodle.insa-lyon.fr/mod/folder/view.php?id=69755)
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## Questions préalables

### Questions d'ordre général

- En France, deux bandes de fréquences ont été attribuées aux opérateurs pour le GSM (2G) : le 900 MHz et le 1 800 MHz
- nombre de canaux disponibles pour les opérateurs actuellement : 

#### En 900Mhz
![](https://i.imgur.com/NkXQZDZ.png)
![](https://i.imgur.com/fFUTQ4t.png)

Sur les zones militaires : 

![](https://i.imgur.com/qKvQZCb.png)
![](https://i.imgur.com/WrANRQZ.png)

#### En 1800Mhz/DCS1800 (utilisables pour GSM et LTE)
![](https://i.imgur.com/KjK4DEd.png)
![](https://i.imgur.com/hq2J7OM.png)


### Couverture et antenne

#### Acronyme
| Acronyme | Signification                           |
| -------- | --------------------------------------- |
| dBm      | decibel-milliwatts                      |
| dBw      | decibel-watts                           |
| dBi      | décibel isotrope                        |
| PIRE     | Puissance isotrope rayonnée équivalente |

#### les méthodes de prédiction de couverture radio sont:
    - Empiriques
    - Déterministes
    - Discrets

#### Dégagement du 1er ellipsoïde de Fresnel
![](https://i.imgur.com/mUbkZaY.png)

La zone de Fresnel est une ellipse située entre l'émetteur et le récepteur.
Le 1er ellipsoide de Fresnel correspond à l'ellipsoide où la différence est de $\lambda / 2$ entre le chemin direct et les chemins indirect rebondissant une fois.

$(d1+d2)-D=\lambda / 2$

Les dégager correspond au fait de trouver les solutions de cette équation.

#### Prediction de lien en visibilite directe
calcul de la valeur moyenne du path loss entre 2 antennes

## Prise en main du logiciel
### Démarrage

![](https://i.imgur.com/a9p7dT1.png)
> traffic density 

Ces paramètres influent sur les couleurs représentant les différents niveau de densité de trafic sur la carte.

![](https://i.imgur.com/uavAg0o.png)
> clutter

Ces paramètres influent sur les couleurs représentant les différents types de terrains possibles (eau, bâtiments, parc, forêt...)

### Modèle de prédiction

Voici les différents modèles existant pour Okumura-Hata.

![](https://i.imgur.com/BaoRoR5.png)


Le tableau de configuration de modèle associe à chaque classe de terrain une formule de propagation associée. On peut ainsi modifier la modélisation pour chaque type de terrain.

![](https://i.imgur.com/cege0i9.png)

### Dimensionnement du système
On trouve dans le tableau ci-dessous des données intéressantes pour le dimensionnement du système :

![](https://i.imgur.com/jFI9r0f.png)

les informations importantes 
- fréquences/bande d'émission
- type d'antenne
- Azimut
- Hauteur
- PIRE 
- Canaux utilisés et nombre de canaux requis

![](https://i.imgur.com/kMAy86M.png)
Les émetteurs en 1800Mhz se situent plus dans les zones urbaines alors que le 900Mhz se situe plus dans les zones rurales. Cela peut s'expliquer par le fait que il y'a plus d'utilisateurs qui se connecte à une antenne en zone urbaine et donc on a besoin d'utiliser une fréquence plus grande pour avoir plus de débit alors qu'en zone rurale, on utilise le GSM900 car il permet de couvrir une zone plus grande et il y'a moins d'utilisateurs. 

Les sites ont principalement 3 antennes, à l'exception de deux sites (40 et 47).

Antenne modele PD10192
- DCS
    - Modele : PD10192
    - Angle d'ouverture: 60 deg
    - Fmin : 1710 Hz
    - Fmax :  1880 Hz
    - Gain : 15.24 dBi 

- GSM
    - Modele : GSMA090-12-6
    - Angle d'ouverture: 90 deg
    - Fmin : 870 Hz
    - Fmax : 960 Hz
    - Gain : 14 dBi 

> le modèle de propagation par defaut est Hokumura-Hata

![](https://i.imgur.com/rtLkS4m.jpg)

> Ici on a un modèle de propagation du site 1 pour un émetteur DCS1800


![](https://i.imgur.com/RNRizmB.png)
> Modèle de propagation du site 49 (GSM900)

Ce modèle peut servir à estimer la zone de couverture d'un émetteur.

# Etude de propagation et dimensionnement

## Manipulations préalables

![](https://i.imgur.com/JrprIZp.png)


## Dimensionnement

![](https://i.imgur.com/z0n1l8g.png)
> on a mis les 62 canaux puis pour le facteur de multiplexage on a mis (7/8) * 62 = 56


### Facteur de réutilisation
```
paramètres :
n = 3
62 fréquences
```
d'après l'annexe : 
$$\frac{C}{I}=\frac{\sqrt{3N}^n}{6}$$ 

Le rapport C/I doit être égal à 12dB
donc 
$$15.85=\frac{\sqrt{3N}^{n}}{6}$$
alors 
$$\frac{{(15.85 * 6)}^{2}}{3}={N^n}$$

Finalement  
$${N}  = \sqrt[3]{\frac{{(15.85 * 6)}^{2}}{3}} = 7$$

Cependant on prend N = 12 pour être large au niveau du rapport C/I

### Taille des cellules
On a 
```
facteur de réutilisation = 12
nombre de canaux disponibles = 62 
or que 7 canaux sont  utilisable (d'apres l'annexe p18)
facteur de multiplexage = 7
dans une zone 50 Erlang/km requis 
```
![](https://i.imgur.com/nGq8wRb.png)
> taux d'erreur 12% 

> donc le rayon maximale des cellules est _400m_

## Réglage des émetteurs
_On a laissé les parametres par défaut_

## Déploiement régulier

![](https://i.imgur.com/mpkYUlg.jpg)

Sur cette carte on a pu ajouter une échelle permettant de visualiser les 400 mettres de rayon. autour de chaque site. On a un trait tous les 100m et 30 degrés.

### Paramétrage global des prédictions
![](https://i.imgur.com/edA65Ro.png)

On garde le même modèle de propagation : Okumura-Hata. On laisse le pas de maille à 20m comme par défaut.

![](https://i.imgur.com/9myS8cl.png)

On configure dans cet onglet avec la hauteur qu'on laisse pour l'instant par défaut à 1,5m, l'antenne donnée en cours pour le nom d'antenne (AO0209). On met des pertes à 1dB pour modéliser les pertes de l'appareil (on pourra le rechanger par la suite) et on laisse à 0 le rapport de protection du canal adjacent.

![](https://i.imgur.com/hLBjHSt.png)

On laisse ici décoché.

### Calculs de couverture
![](https://i.imgur.com/6Zo1pf2.jpg)

Voici la couverture obtenue au début, on observe qu'on a beaucoup de zones vides, même en ville. Il faut donc changer certains paramètres 

## Optimisation du déploiement
![](https://i.imgur.com/E3QP0up.png)
> On modifie de 3 vers 1 antenne 
> On augmente le PIRE à 45dBm

Les résultats sont bien meilleurs. On couvre beaucoup mieux la population en zone urbaine.

## Evaluation de la QoS
### Nombre de canaux requis 
![](https://i.imgur.com/yHxxO5r.png)

Cette fenêtre permet de calculer le nombre de canaux requis pour chaque transmetteur. On configure alors le pourcentage d'appels bloqués à 2% comme dans la consigne. On obtient alors un résultat pour chaque transmetteur qui requiert entre 1 et 2 canaux.

### Affectation des code BSIC
![](https://i.imgur.com/zPwzhep.png)

Ils permettent d'identifier la Base Station dans le but de distinguer les émetteurs utilisant la même fréquence de voie balise.

### Affectation des fréquences 
![](https://i.imgur.com/xO9DY2V.png)

La fenêtre allocation permet d'allouer automatiquement les fréquences pour chaque émetteur. Ainsi, nous lençons le programme pour faire cela, et on obtient pour chaque transmetteur une fréquence.

![](https://i.imgur.com/O9poKEk.jpg)

On observe que les habitants de la ville sont mieux desservis qu'avant, particulièrement en zone urbaine. Il n'y a maintenant pas de zones vides sur la cartes à ces endroits là. 

Quand on change le taux de blocage à 1% et qu'on recalcule tout : canaux, BSIC, fréquence... Il n'y a pas de changement sur la carte.

Pour conclure, notre modèle répond aux consignes à savoir les 50Erlang/km² puisque le rayon autour de chaque antenne est d'environ 400m. On garde quand même un peu d'overlap pour pouvoir effectuer le handover entre les antennes voisines.

Notre modèle est cependant encore largement améliorable.


























