# [TC2] TD2-3-4 - ARM - Sandrine, Quentin, Hugo
###### tags: `ARM`, `S2`, `TC2`
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_Avec razou_
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[Le sujet : Mobilité ](https://moodle.insa-lyon.fr/pluginfile.php/47148/mod_resource/content/2/TD1-ARM.pdf)
[Corrigé pour plus tard](https://moodle.insa-lyon.fr/pluginfile.php/165243/mod_resource/content/1/4TC-ARM_corrige.pdf)

## Exercice 1
> Utilisez vos connaissances pour décrire la procédure de la norme GSM que le schéma ci- dessous évoque pour vous. Donnez le plus de précisions sur ce que vous imaginez.

Info waiting : attente des infos de la base

RXLEV : mesure de niveau de champ. On mesure la voie balise (BCCH).
Si la mesure est suffisamment élevée on a la mention Power OK.
Sinon on a Power FAIL.

PBGT : calcul de Power Budget. Calcul de quelle antenne est la meilleure?

## Exercice 2

Un mobile même non utilisé, ecoute toujours le paging (pour savoir si quelqu’un essaie de le joindre) et les Beacons (Balise, message pour informé de la zone de localisation)

On ne peut pas utiliser que le paging sinon on devrait essayer de contacter l'utilisateur dans toutes les antennes de l'opérateur. Saturation du réseau.

Si on utilise que la localisation, demande trop d'énergie au mobile car pas en veille.

## Exercice 3
### Cas I
Cellule 1 : 9
Cellule 2 : 6
Cellule 3 : 8
Cellule 4 : 6

29 opérations par cellule par minute

### Cas II
Cellule 1 : 9 + 2 + 3 = 14
Cellule 2 : 6+3+3+8 = 20
Cellule 3 : 8 + 2 + 8 + 4 = 22
Cellule 4 : 6 + 4 + 3 = 13

Moins d'opérations en moyenne par cellule par minute (17,25)

Si on regroupe cell 2 et 3 :

Cellule 1 : 9 + 2 + 3 = 14
Cellule 2 : 6+3+3+8 = 20
Cellule 3 : 8 + 2 + 6 + 4 = 20
Cellule 4 : 6 + 4 + 3 = 13

Cool on y gagne

Algorithme :
On prend le nombre de messages paging (somme des deux) et on le compare au nombre de handover * 2
Si 2 * handover > à la somme des paging des cellules, alors on rassemble les deux cellules

> Dépend de l'ordre dans lequel on commence donc pas forcément vrai

> Pas proposé dans la vraie vie car on a pas ces informations de déplacement

> Exemple sur une autoroute, on change jamais de zone de localisation

## Exercice 4
SCH = Synchronization Channel (synchronisation en temps)
> Question 4.1. Expliquez pourquoi, lorsqu’un mobile recherche une voie balise – il n’est donc pas synchronisé avec celle-ci, il lui est possible d’écouter le slot contenant le SCH, Synchronization Channel.

On connaît la fréquence de la BS. La séquence est connue par tous les mobiles et détectable grâce à son auto-correlation élevée, même si on ne connaît pas la trame GSM. En réalité, c'est une séquence connue qui permet de caler le t=0

Avant de se connecter en SCH, recherche de corrélation entre séquence connue et séquence du canal pour une certaine fréquence.

> Question 4.2. Donnez le détail de l’organisation d’une multitrame correspondant à un canal de trafic
(faites un schéma, expliquez le rôle de tout les slots).


1er slot de chaque trame -> Multitrame de contrôle (il y a des trous entre les trames physiquement)
- 52 slots
- plusieurs multiplexages possibles : BCCH+CCCH, BCCH+CCCH+DCCH, DCCH...

Possible qu'il y ait plusieurs slots de contrôle par trame.

Chaque utilisateur voit une multitrame avec un slot par trame. (multitrame de trafic) -> 26 slots. DTCH+DCC

> Question 4.3. Sachant que, sur le canal SACCH, chaque burst émis contient 114 bits d’information, calculez le débit de ce canal logique (on prendra un SACCH associé à un canal de trafic et on rappelle que la durée d’un slot TDMA est de 576.9 microsecondes).

Le SACCH revient une fois toutes les 26 trames (qui font 8 slots).
Il y a donc $26*8 = 208$ slots entre chaque burst SACCH.
208 slots correspondent à environ 0.120 secondes ($208*576.9\approx120000µs=0.120s$).
On a donc un débit de $\frac{114}{0.120}\approx950$ bits/s.

> Question 4.4. Lorsqu’un mobile émet une demande d’accès sur le RACCH, il utilise pour cela un burst particulier qui fait 88 bits (au lieu des 148 bits). Il ne dure donc que 324,9 microsecondes au lieu des 546,43 microsecondes.

>Expliquez, au moyen d’un schéma, pourquoi ce burst RACCH doit être plus court. Calculez la taille maximale du rayon d’une cellule GSM induite par cette valeur (pour rappel, les ondes radio se déplacent à la vitesse de la lumière - approximativement 300 000 km/s).

Dans un réseau cellulaire, le temps est donné par la station de base et tous les mobiles s’y calent. Mais le temps de propagation entre le BS et les mobiles n’est pas le meme, et il dépend de la distance de chaque mobile à la BS. Deux propriétés importantes apparaissent: 1) les mobiles n’ont pas exactement le meme horloge, car ils se trouvent à des distances différentes de la BS; 2) il y a un décalage d’un temps de propagation entre la BS et le mobile.

Si le mobile commence donc sa transmission au début du slot qui lui a été assigné, la BS va recevoir ce message avec un décalage de deux fois le temps de propagation: un temps de propagation de décalage d’horloge et un temps de propagation du message. Cela veut dire que, si le message occupe un slot complet, il va déborder sur le slot suivant, en produisant potentiellement des interférences avec la transmission d’un autre mobile. Pour cela, la BS annonce à chaque mobile une avancée temporelle (timing advance): pratiquement, chaque mobile commence sa transmission 2 temps de propagation avant le slot alloué (un intervalle de garde est aussi utilisé pour compenser une éventuelle mobilité).

Mais le timing advance peut être envoyé uniquement aux clients connectés au réseau d’accès. Un client qui utilise le RACH n’est pas connecté, donc il ne possède pas de timing advance. Le mobile commence donc sa transmission RACH au début du slot, et non pas avant. Pour cela, le burst RACH est réduit, afin de ne pas déborder sur le slot suivant.

Cela permet de calculer le temps maximal de propagation autorisé pour un mobile, donc la taille maximale de la cellule.
La durée d’un burst RACH est réduite de 576,9 - 324,9 = 252 microsecondes (la durée d’un slot est donné dans l’exercice précédent, la valeur de 546,43 microseconde donnée ici tient compte de la valeur de l’intervalle de garde utilisé par défaut). Cela est équivalent à deux fois le temps maximal de propagation, donc temps de propagation de 126 microsecondes. En utilisant la vitesse de propagation donnée, cela fait une distance maximale de
37,8 km.

> Question 4.5. Une information « logique » correspondant aux informations remontées par un canal SACCH est codée classiquement en 8 demi-burst. Cette information est périodiquement remontée sur le canal SACCH pour que les éléments du réseau (mobile et station de base) puissent maintenir à jour les statistiques sur le canal physique. Quelle est la fréquence de cette mise à jour ?

D'après la question 4.3 on a une burst toutes les 0.120 secondes de SACCH. 8,33 burst/secondes. Vu qu'une mise à jour correspond à 8 demi-burst soit 4 burst, on a une fréquence de mise à jour de 2.1 messages/seconde.

>Question 4.6. Le slot idle placé dans une multitrame portant un canal de trafic permet au mobile d’avoir une durée de scrutation plus importante. Calculez la durée de scrutation (la période la plus longue pendant laquelle le mobile n’est ni en émission, ni en réception). Faites un schéma pour justifier votre calcul. Rappelez rapidement à quoi sert cette fenêtre de scrutation.

# TD Canaux logiques
[Le sujet : Canaux Logiques](https://moodle.insa-lyon.fr/pluginfile.php/47149/mod_resource/content/3/TD2-ARM.pdf)
[Corrigé pour plus tard (à partir de l'exercice 5)](https://moodle.insa-lyon.fr/pluginfile.php/165243/mod_resource/content/1/4TC-ARM_corrige.pdf)

## Question 1
La correction

Notre réponse (pas complète mais tkt)

## Question 2

>Question 2. Pour établir un appel, un MS doit d’abord se voir allouer un canal de contrôle dédié (SDCCH). Est-ce que cette opération peut se faire dans le scenario considéré ? Quelle autre option peut adopter l’operateur ?

Non parce qu'on a pas de slots SDCCH actuellement mais ça semble possible de les ajouter comme dans la diapo 45. Une alternative est d’allouer directement un canal TCH et de faire ensuite du vol de capacité (canal FACCH). Cela coute beaucoup en termes de ressources, par exemple il faut allouer un canal TCH meme pour envoyer un SMS.

## Question 3

>Question 3. L’operateur observe une forte augmentation du nombre d’abonnés dans la zone couverte par la BTS. Proposez au moins 4 solutions possibles pour l’operateur et discutez les avantages et les limites de chacune.

1. Utiliser plus de fréquences
2. Utiliser plus de stations de base
3. Changer de multiplexage :
>Solution 3: changer le mapping des canaux logiques de contrôle sur la voie balise vers un mapping FCCH+SCH+BCCH+CCCH+SDCCH.
>- Avantages: rajouter des ressources de contrôle (donc consommer moins de ressources de trafic pour du contrôle et pouvoir les allouer aux utilisateurs qui ont besoin).
>- Désavantages: moins de ressources pour le paging.

4. remplacer un slot de trafic par un slot de contrôle, avec un mapping SDCCH+SACCH.
>- Avantages: rajouter des ressources de contrôle.
>- Désavantages: on perd une ressource de trafic (mais cela peut se compenser avec les ressources libérées par la création d’un canal de contrôle dédié).

## Question 4
>Question 4. Peu satisfait des performances des réseaux micro cellulaires et macro cellulaires, un operateur propose une architecture hiérarchique des cellules, où une macro cellule vient recouvrir un cluster de microcellules. Autrement dit, en chaque point, on peut avoir une superposition des fréquences micro cellulaires et macro cellulaires. Quels avantages voyez-vous à une telle architecture pour améliorer le taux de réussite du handover ?

Pas de perte de connexion entre deux micro-cellules

## Question 5
>Question 5. Dans l’architecture hierarchique proposee ci-dessus, l’operateur souhaiterait mettre en place une nouvelle politique tirant parti du critère de mobilité de l'utilisateur. On se limitera aux critères : lent (piéton) et rapide (véhicule). Pensez-vous que la connaissance de ce critère améliore les performances d'un point de vue taux de blocage et taux de refus ? Proposez un nouveau schéma d'allocations de ressources tirant parti de cette information.

Small cell : piéton
Macro cell : voiture

## Question 6
>Question 6. Un réseau GSM classique permettrait-il l'évaluation du critère de mobilité énoncé cidessus ? Si oui, comment ?