# [GetGet & Noé & Thibzer] QCM 2020 - *RAN*
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1. *Un système radio WiFi dans la bande ISM des 2,4GHz est déployé dans un environnement urbain. Les mesures d'affaiblissement permettent de construire un modèle d'affaiblissement PL(d) à 2 pentes, caractérisé par les équations suivantes :
(1) $PL(d) = 2,3 + 20.log_{10}(\frac{d}{lambda}) ; d<100m$
(2) $PL(d) = A + 2,8.log_{10}(\frac{d}{lambda}) ; d>100m$
Calculez la valeur de A (en dB).*

On se place à la limite d = 100m, les deux modèles sont alors équivalents.
$2,3 + 20.log_{10}(\frac{d}{lambda}) = A + 2,8.log_{10}(\frac{d}{lambda})$

On trouve ainsi que : $A = 2,3 +17,2.log_{10}(\frac{d}{c/f})$
On remplace : $A = 2,3 +17,2.log_{10}(\frac{100}{3*10^{8}/2,4*10^{9}})$

Résultat : $A = 53,9 dB$

2. *Un récepteur radio capte un signal à -3,1dBm.
Ce récepteur possède une figure de bruit de 3,5dB.
La bande passante du système est égale à 8,4MHz
Quel est le rapport signal à bruit (en dB) ?
rappels :
température supposée : $T=290°K$
constante de Boltzman : $k=1.38 .10^{-23}$*

On calcule $kTBF_{linéaire} = (k*T*B)_{linéaire} * F_{linéaire}$
$kTBF_{dB} = 10log(k*T*B) + F_{dB}$

$kTBF_{linéaire} = (1.38.10^{-23}*290*8,4*10^6)_{linéaire} * F_{linéaire}$
$kTBF_{dB} = 10log(1.38.10^{-23}*290*8,4*10^6) + 3,5$
$kTBF_{dB} = -131 dB$
$SNR_{linéaire} = C / N$
$SNR_{dBm} = C_{dBm} - kTBF_{dB} = -3.1 + 131 = 127,9 dBm$
$SNR_{dB} = 97,9 dB$

3. *Trouvez les bonnes égalités*

40dBm est égal à $10^{40/10}=10^4mW=10W$
-20dBW $10^{-20/10}=10^{-2}=0.01W=10mW$
0 dBW $10^0 = 1W$
$dBm \rightarrow mW : x \rightarrow 10^{x/10}$
$dBW \rightarrow W : x \rightarrow 10^{x/10}$

4. *Quelle est la capacité de Shannon d'un sytème de transmission ayant une largeur de
bande de 216 kHz et un rapport signal à bruit de 16,4dB ? (en kb/s ou Mb/s)*

$C = B*log_2(1+(S/N))$
$C = 216*10^3*log_2(1+10^{\frac{16,4}{10}})$
$C = 1,18 Mb/s$

$log_2(x) = \frac{ln(x)}{ln(2)}$

5. *En simplifiant la relation $C = B*log_2(1+(S/N))$, on obtient C/B=S/N si S/N est faible. Cette relation prouve:
Veuillez choisir au moins une réponse :
A. à débit C constant, on peut diminuer S/N en augmentant B
B. à S/N constant, on peut augmenter C en augmentant B
C. à débit C constant, on peut augmenter S/N en augmentant B
D. à S/N constant, on peut diminuer C en augmentant B*

Les réponses sont
+ à débit C constant, on peut diminuer S/N en augmentant B
+ à S/N constant, on peut augmenter C en augmentant B

6. *associer noms commerciaux et standards*

+ WiMax : 802.16
+ WiFi : 802.11
+ Zigbee : 802.15.4
+ Bluetooth : 802.15.1

7. *associez les bandes de fréquences aux bons standards*

+ WiFi : 2.4+5Ghz
+ LTE-Advanced (4G) : Bandes à 800MHz, 1800MHz, 2600MHz
+ bande IMT 2000 (UMTS) en FDD : 1920-1980 MHz ; 2110-2170 MH
+ bande GSM : 890-960 MHz
+ bande IMT 2000 (UMTS) en TDD : 1885-1920 MHz; 2010-2025 MHz
+ Future 5G : bandes à 700MHz, 3400-3800 MHz, 24,25-27,5GHz

8. *Attribuez à chaque standard la technique de partage de ressources utilisée*

+ 5G : OFDMA
+ LTE : OFMDA
+ IS-95 : CDMA
+ Bluetooth : CSMA/CA
+ GSM : FTDMA
+ UMTS : CDMA
+ WIFI : CSMA/CA

9. *Concernant le duplexage (FDD ou TDD), sélectionnez les affirmations vraies :
Veuillez choisir au moins une réponse :
a. Le FDD nécessite un seul canal fréquentiel
b. Le GSM utlise un mode TDD
c. Le TDD nécessite une bonne synchronisation
d. Le FDD permet d'isoler les voies montante et descendante
e. Le TDD est possible en UMTS*

Les réponses sont :
+ Le TDD nécessite une bonne synchronisation
+ Le FDD permet d'isoler les voies montante et descendante
+ Le TDD est possible en UMTS

10. *1 système de com. Mobile (à 1GHz) doit fournir un taux de réussite d’appel de 90%, à la limite de couverture des cellules.
Le système opère dans un environnement décrit par le modèle à 2 raies, associé à un facteur de «clutter» de 20dB. Le modèle de shadowing est défini par une loi normale ($sigma=8dB$). Les pertes maximales du systèmes sont de 140dB. Les hauteurs d’antennes sont resp : $ht=30m, hr=1,5m$. Quel est la distance de couverture (en km)?*

$PL(d) = PL_{free}+PL_{clutter}+PL_{shadowing}$
$PL_{free} = 40log(d)-20log(ht)-20log(hr) = 40log(d) - 20log(30) - 20log(1,5) = 40log(d) - 33,06$
$PL_{clutter} = 20dB$
$PL_{shadowing} = [X*\sigma_{s}; t.q. Q(X) = 0.1] \implies PL_{shadowing} = 1,25 * 8 = 10 dB$

$log(d)=\frac{140+33,06-20-10}{40}=3,5765 \implies d = 3,77km \approx 3,8km$

11. *Quel est le standard IEEE utilisé pour le WiFi ?
Veuillez choisir au moins une réponse :
A. 802.15.4
B. 802.16
C. 802.11 :heavy_check_mark:

Le standard 802.11.

12. *Le champ « en-tête » (Header) de la trame WIFI sert essentiellement à :*
Veuillez choisir une réponse :
A. - transmettre les données utiles
B. - la détection et la synchronisation de la trame
C. - fournir diverses informations sur la trame :heavy_check_mark:

13. *Le champ « Préambule » de la trame WIFI sert notamment à :
Veuillez choisir au moins une réponse :*
A. - fournir diverses informations sur la trame
B. - transmettre les données utiles
C. - la détection et la synchronisation de la trame :heavy_check_mark:

14. *Parmi les standards 802.11, lequel ou lesquels utilise une modulation OFDM ?
Veuillez choisir au moins une réponse :*
a. 802.11a :heavy_check_mark:
b. 802.11n :heavy_check_mark:
c. 802.11g :heavy_check_mark:
d. 802.11b

15. *Parmi les standards 802.11, lequel ou lesquels peut exploiter le MIMO ?
Veuillez choisir au moins une réponse :*
a. 802.11ac :heavy_check_mark:
b. 802.11n :heavy_check_mark:
c. 802.11g
d. 802.11a
e. 802.11b

16. *Quelle est "la ressource rare" qui limite le plus la capacité des cellules en GSM ? *
A. La puissance
B. Le temps
C. La fréquence :heavy_check_mark:
D. L'énergie

17. *La figure ci-dessous représente un schéma théorique de réutilisation de ressources prévu pour un système FDMA. Sachant que l'on dispose de 84 canaux, combien de canaux par cellule pourra-t-on déployer avec ce schéma de réutilisation ?*

$84/N=84/12=7$
$N=i^2+ij+j^2$

18. *Un mobile est allumé et tente de se synchroniser sur une cellule GSM déterminez l'ordre dans lequel les canaux logique communs vont être détectés.*

L'ordre est :
+ FCCH
+ SCH
+ BCCH

19. *Un système FDMA doit respecter une contrainte de SIR<12dB.On s'intéresse à l'interférence produite par le canal (n+1) sur le canal n. Le standard donne l'ACIP (facteur de réjection) de premier canal adjacent qui est de -2,6 dB. La puissance utile reçue sur le canal 'n' à l'antenne est -2,3dBm. Quelle est la puissance interférente maximale admissible à l'antenne sur le canal n+1 (en dBm)?*

$P = P(n) - ACIP$
$P = -2,3 + 2,6 = 0,3 dBm$

20. *En GSM, la voix est codée par paquets de 20ms. Chaque paquet est découpé en 8 petits paquets émis dans 8 slots d'émission différents, pour :*
Veuillez choisir au moins une réponse :
a. Sécuriser la transmissions
b. Augmenter le débit
c. Bénéficier de la diversité temporelle :checkered_flag:
d. Favoriser l'égalisation

21. *parmi les affirmations suivantes lesquelles sont vraies ?
Veuillez choisir au moins une réponse :*
a. Le saut en fréquence est aussi utilisé en UMTS
b. Le saut de fréquence augmente le débit par voix
c. Le saut de fréquence a été introduit pour exploiter la diversité en fréquence. :heavy_check_mark:
d. La voie balise n'utilise jamais le saut en fréquence. :heavy_check_mark:

22. *Sachant que le standard GSM prévoit des cellules pouvant aller jusqu'à un rayon de 30km, quelle est la valeur qu'il faut donner au paramètre 'Time Advance' (en micro-secondes) ?*

C'est l'aller retour : $TA = \frac{distanceAR}{vitesseOnde}$
$\frac{30*10^3*2}{3*10^8}=200\mu s$

23. *Un usager 2G ressent systématiquement les symptômes suivants lors de ses communications sur son trajet habituel : le nombre de barrettes affichées diminue progressivement, la qualité de communication devient mauvaise et il y a une coupure systématique. Si l’usager relance l’appel de cet endroit, la communication est de bonne qualité et le mobile affiche 4 barettes. Quelle est la source probable du problème ?*
A. Interférence du à la résurgence d'une cellule utilisant le même canal que la cellule serveuse
B. Mauvaise déclaration de voisinage entre la serveuse et une cellule dont le champ est prépondérant dans la zone. :heavy_check_mark:
C. Faiblesse de couverture due à une densité de site trop faible pour la zone, ouà un masque radio (bâtiment, obstacle naturel...)

24. *On enregistre de la congestion de trafic Voix sur une cellule 2G. Quelle action doit être envisagée ?*
A. - Ajout d'un équipement TRXB. :heavy_check_mark:
B. - Ajout d'un canal PDTCHC.
C. - Modification de fréquence

25. *En UMTS, le débit maximal downlink d'un utilisateur est obtenu avec un facteur d'étalement de 4, en réservant 3 des 4 codes. Calculez le débit maximal utile en Mb/s.
On rappelle que :*
- *le débit chip est égal à 3,84Mc/s*
- *la modulation utilisée est une QPSK*
- *le codage canal est de taux 1/2*


$SF = 4$
$4c/S ; 2b/S ; 3\ codes\ pour\ l'user$

$debit_{bit} = \frac{debit_{chip}*nb_{code}*nbbit_{QPSK}}{SF}$
$debit_{bit} = \frac{3,84*10^3*3*2}{4} = 5,76 Mb/s$
$debit_{utile} = debit_{bit} * tx_{codage} = 5,76 * 0,5 = 2,88 Mb/s$

26. *Sachant que le débit chip en UMTS est de 3,84Mc/sec, quel est le débit symbole d'une voie, lorsque le facteur de multiplexage utilisé est égal à 512 (en kb/sec)?*

$debit_{symbole} = \frac{debit_{chip}}{SF} = \frac{3,84*10^6}{512} = 7,5 kb/s$

27. *Le multiplexage en UMTS est de type
Veuillez choisir une réponse :*
a. TDMA
b. FDMA
c. FDD
d. CDMA :heavy_check_mark:

28. *Pour multiplexer les flux de données, une cellule radio peut utiliser une ou plusieurs dimensions: temps, fréquence, puissance.
Quelle est la dimension principale de multiplexage en UMTS ?
Veuillez choisir une réponse :*
A. - le temps
B. - la fréquence
C. - l'énergie
D. - la puissance :heavy_check_mark:

29. *Quel code joue quel rôle ?*
+ *réduction des interférences entre sources :* pseudo orthogonal
+ *multiplexage de plusieurs flux d'une même source :* Walsh
+ *passage au temps chip :* Walsh
+ *robustesse aux chemins multiples :* pseudo orthogonal

30. *Pour chacun des codes OVSF ci-dessous, choisissez dans le menu déroulant un code qui n'est pas orthogonal au code OVSF.*
code 1100001100111100 : 1100
code 1001 : 0110
code 11110000: 11111000

31. *Que permet la technologie HSUPA dans le monde de l'UMTS ?
Veuillez choisir au moins une réponse :*
A. De bénéficier de haut débits sur la voie montante ( High Speed Uplink Packet Access) :heavy_check_mark:
B. D'accéder aux chaines de télévision sur mobile ( High Service UHF Public Access)
C. De crypter les données entre le mobile et le Node B ( High Security Universal for Public Access)
D. De faire des hand-over en cours de transmission data ( Handover Service UMTS Packet Access)

32. *Quels sont les raisons principales qui ont conduit à la définition d’un nouveau standard (4G/LTE) ?
Veuillez choisir au moins une réponse :*
a. Permettre aux équipementiers des télécoms de vendre plus d’équipements
b. Faire face à la demande croissante de trafic pour les applications mobiles :heavy_check_mark:
c. Réduire les coûts de déploiement et de maintenance des réseaux :heavy_check_mark:
d. Tester de nouvelles technologies (modulations, PHY, MIMO)
e. Améliorer les performances de l’interface air, en termes d’efficacité spectrale. :heavy_check_mark:

33. *LTE veut dire :
Veuillez choisir une réponse :*
a. liable technical emergency
b. long term evolution :heavy_check_mark:
c. limited time and energy

34. *La couche radio de LTE repose sur 3 innovations technologique. Lesquelles ?
Veuillez choisir au moins une réponse :*
a. frequency hopping
b. WCDMA
c. link adaptation :heavy_check_mark:
d. DSSS
e. MIMO :heavy_check_mark:
f. OFDMA :heavy_check_mark:

35. *sélectionnez les affirmations vraies
Le préfixe cyclique utilisé en OFDM :
Veuillez choisir au moins une réponse :*
a. Est ajouté au signal dans le domaine fréquentiel
b. Permet de détecter la présence de signal.
c. Consomme de la bande passante. :heavy_check_mark:
d. Facilite l'egalisation du canal pour un cout calculatoire réduit. :heavy_check_mark:
e. Permet de remplacer une convolution linéaire par une convolution cyclique. :heavy_check_mark:
f. Contribue à la réduction des interférences inter symboles. :heavy_check_mark:
g. Est un bruit blanc de spectre uniforme
h. Contient l'adresse MAC du destinataire

36. *L'OFDMA est :
Veuillez choisir une réponse :*
a. une extension de l'OFDM à très haut débit et grande bande passante
b. une extension de l'OFDM permettrant d'intégrer la gestion de l'accès multiple :heavy_check_mark:
c. une simplification de l'OFDM permettant de réduire la complexité de calcul
d. une optimisation de l'OFDM pour réduire la consommation d'énergie

37. *Pourquoi en OFDM, le PAPR doit-il être maintenue le plus bas possible ?
Veuillez choisir une réponse :*
a. un PAPR élevé implique une forte puissance d'émission
b. un PAPR élevé induit des interférences inter porteuses à cause de la non linéarité des amplificateurs :heavy_check_mark:
c. Il représente la quantité d'erreurs dues à la quantification

PAPR : Peak to Average Power Ratio

38. *Combien y a-t-il de 'resource element' dans un 'resource block' dans une trame LTE (dans le cas d'un préfixe cyclique long)
Veuillez choisir une réponse :*
a. 12x150
b. 6x12 :heavy_check_mark:
c. 10x15

39. *Sur l’interface air de LTE, quel est le rôle des canaux de synchronisation (P-SS et S-SS) ?
Veuillez choisir une réponse :*
a. Permettre aux mobiles d’acquérir et maintenir la synchronisation temporelle et
fréquentielle avec l’eNB :heavy_check_mark:
b. Permettre aux eNBs d’acquérir et de maintenir la synchronisation temporelle et
fréquentielle avec les eNBs voisins
c. Transmettre aux terminaux mobiles l’information nécessaire à propos des eNB
: fréquence porteuse, bande de fréquence, modulations et codes supportés (MCS)
d. Permettre aux terminaux mobiles d’estimer le canal
e. Transporter les acquittements permettant de synchroniser les communications
downlink et uplink entre les mobiles et l’eNB

40. *le signal 'RS' veut dire 'reference signal'. Il sert à
Veuillez choisir au moins une réponse :*
a. Estimer le canal radio pour l'égalisation :heavy_check_mark:
b. Evaluer les CQI. :heavy_check_mark:
c. Diffuser des informations sur la cellule radio

41. *Choisissez ci-dessous les affirmations qui sont correctes vis-à-vis du RACH (Random Access Channel)
Veuillez choisir au moins une réponse :*
a. Des collisions en transmission peuvent apparaître sur le RACH. Mais il existe des mécanismes spécifiques de détection de collision et des mécanismes de
récupération pour les gérer correctement :heavy_check_mark:
b. RACH peut être utilisé pour le transport de données utilisateurs, quand le mobile a perdu la synchronisation durant l’accès initial au réseau
c. Un mobile synchronisé en uplink est autorisé à utiliser le RACH pour envoyer sa requête de synchronisation (SR) si il n’a pas encore d’autre ressource uplink allouée qui lui permettrait d’envoyer cette requête. :heavy_check_mark:
d. RACH est utilisé pour synchroniser en temps un lien uplink, pour un mobile qui ne s’est pas encore synchronisé ou qui a perdu sa synchronisation :heavy_check_mark:
e. LTE utilise le RACH pour la synchronisation uplink :heavy_check_mark:
f. En LTE, il y a un RACH en downlink et un en uplink

42. *Sélectionnez les affirmation vraies relatives au premier ellipsoide de Fresnel
Veuillez choisir au moins une réponse :*
a. L'ellipsoide de Fresnel permet de calculer l'impact de l'onde réfléchie au sol
b. Les foyers de l'ellipsoide sont situés sur les positions des émetteur et
récepteur :heavy_check_mark:
c. Le premier ellipsoide de Fresnel permet de vérifier si la transmission sera parfaitement dégagée :heavy_check_mark:
d. L'elliposide de Fresnel permet d'optimiser le déploiement de liens point à point, typiquement pour des ponts radio entre stations de base. :heavy_check_mark:
e. Les foyers de l'ellipsoide sont situés sur la projection au sol des émetteur et récepteur.

43. *On veut déployer un réseau GSM dans une zone où le trafic est estimé à 5 erlang/$km^2$. Le taux d'appels rejetés doit être inférieur à 2%. On affecte au maximum 5 fréquences par cellule, dont 4 seulement sont utilisées pour la transmission de la voix. La figure suivante donne le taux de blocage en fonction de la charge d'une cellule, en fonction du nombre de canaux voix qui lui sont alloués. Calculez le rayon maximum des cellules (résultat en km)*


On a $5E/km^2$
On a $8 slot/trame$, $5 freq/cellule$ dont $4$ pour la voix = $4*8=32 slots$ pour la voix.
D'après l'abaque on a 20 pour 2% erreur et 32 slots
$S=4km^2$
$sqrt(4/\pi)=1,128 \approx 1,12km$, on arrondi au dessous pour éviter de dépasser le taux d'erreurs

44. *Le code d'étalement utilisé en UMTS:
Veuillez choisir une réponse :*
A. possède de bonnes propriétés d'autocorrélation
B. possède des propriétés d'orthogonalité :heavy_check_mark:

45. *Le flux de données en UMTS a un débit variable. Quel est le paramètre qui est fixe:
Veuillez choisir une réponse :*
A. temps bit
B. temps chip :heavy_check_mark:
C. temps symbole

46. *Le gain de traitement en UMTS,
Veuillez choisir au moins une réponse :*
A. est égal au facteur d'étalement choisi :heavy_check_mark:
B. explique la limitation du nombre d'utilisateurs simultanés :heavy_check_mark:
C. n'explique pas la limitation du nombre d'utilisateurs simultanés
D. est égal à 30dB

47. *Quelles sont les modulations utilisées en UMTS (version initiale sans HSPA) ?
Veuillez choisir au moins une réponse :*
A. 16 QAM
B. BPSK :heavy_check_mark:
C. 32 QAM
D. QPSK :heavy_check_mark:

48. *que veut dire EVM
Veuillez choisir une réponse :*
a. Energy Value Modem
b. Error Value of Measurement
c. Evident Victim of a Mysogyne
d. Estimated Value of the Magnitude
e. Error Vector Magnitude :heavy_check_mark:

49. *La synchronisation sur le SCH primaire qui est le même quel que soit la cellule partout en France, permet:
Veuillez choisir au moins une réponse :*
A. la synchronisation chip du récepteur
B. la détection du début des slots :heavy_check_mark:
C. la synchronisation trame

50. *La synchronisation sur le SCH secondaire permet:
Veuillez choisir au moins une réponse :*
A. la synchronisation trame :heavy_check_mark:
B. la synchronisation chip du récepteur
C. la détection du début des slots