PFE QoS data 3G

MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE ET DE LA TECHNOLOGIE UNIVERSITE TUNIS EL MANAR

DEPARTEMENT TECHNOLOGIES DE L’INFORMATION ET DES COMMUNICATIONS

PROJET DE FIN D’ETUDES PRESENTE A

L’ECOLE NATIONALE D’INGENIEURS DE TUNIS POUR OBTENIR LE

DIPLOME NATIONAL D’INGENIEUR EN TELECOMMUNICATIONS PAR

JALLALI MOURAD

Conception et Développement d’une Plateforme pour le Monitoring de la QoS data des réseaux Radio 2G/ 3G EN COLLABORATION AVEC :

ENCADRE PAR : ENCADRANT ENTREPRISE : MR. KAIS AMMEUR ENCADRANT ENIT : MR. MOHAMED CHEDHLY FEHRI

ANNÉE UNIVERSITAIRE : 2011-2012

B.P. 37 Le Belvédère 1002 Tunis - Tunisie ‫ تونس – الجمهورية التونسية‬2001 ‫ البلفدار‬73 ‫ص ب‬ Courriel : [email protected] :‫البريد االلكتروني‬ Fax : +216872729 :‫الفاكس‬ Téléphone : +21671874700 :‫الهاتف‬

ENIT

Tunisie Télécom

Signatures des Encadreurs

Mr kais Ammeur:

Mr Mohamed Chedly Fehri:

Groupe Tunisie Télécom |PFE–Jallali Mourad– 2011/2012

ii

ENIT

Tunisie Télécom

Dédicaces

A tous les membres de ma famille, qui m’ont soutenu tout le long de mes études et qui m’ont poussé jusqu’au bout. A tous mes proches et mes amis pour leur encouragement et leur soutien. A tous ceux qui me sont chers.

Jallali Mourad

Groupe Tunisie Télécom |PFE–Jallali Mourad– 2011/2012

iii

ENIT

Tunisie Télécom

Remerciements

Le présent travail a été élaboré dans le cadre de mon projet de fin d’études d’ingénieur en télécommunications à l’Ecole Nationale d’Ingénieurs de Tunis(ENIT). Ce projet a été proposé et accueilli par le groupe Tunisie Télécom dans et qui porte sur de conception et développement d’une plateforme pour le monitoring de la qualité de service des réseaux radio 2G et 3G. J’exprime mes remerciements à Monsieur Kais Ammeur chef de projet dans le département d’optimisation des réseaux radio de Tunisie Télécom pour sa disponibilité et son soutien. Je tiens également à adresser mes remerciements et ma gratitude à Monsieur Mohamed Chedly Fehri, mon encadrant et maitre-assistant à l’Ecole Nationale d’Ingénieurs de Tunis(ENIT) pour son encadrement, pour son aide précieux et ses conseils importants tout au long de ce projet. Je suis particulièrement reconnaissant à l’Ecole Nationale d’Ingénieurs de Tunis (ENIT) pour m’avoir offert l’opportunité d’acquérir cette expérience qui, sans doute, me sera d’un grand apport dans ma vie professionnelle. Mes vifs remerciements s’adressent également aux membres du jury pour l’honneur qu’ils me font en acceptant de juger ce travail.

Merci !

Groupe Tunisie Télécom |PFE–Jallali Mourad– 2011/2012

iv

ENIT

Tunisie Télécom

Table de Matières Liste des figures ............................................................................................... ix Liste des tableaux ............................................................................................. x Liste des Acronymes........................................................................................ xi INTRODUCTION GENERALE ....................................................................... 1 Chapitre 1:Cadre Général ............................................................................... 2 Introduction ...................................................................................................... 2 I.

Cadre du projet ......................................................................................... 2

II. Présentation de l’entreprise d’accueil ........................................................ 2 II.1. Présentation Générale .............................................................................. 2 II.2. Les missions du Groupe........................................................................... 3 II.3. Organisation Fonctionnelle ...................................................................... 3 II.4.Présentation du Service d’Accueil ............................................................ 3 III. Présentation du sujet ................................................................................. 4 III.1. Présentation ............................................................................................ 4 III.2.Planification des tâches ........................................................................... 4 Conclusion ........................................................................................................ 5 Chapitre 2:

Etat de l’Art des Réseaux Cellulaires ..................................... 6

Introduction ...................................................................................................... 6 I. Concept cellulaire ....................................................................................... 6 II.

Evolution des réseaux cellulaires............................................................ 7

II.1. Norme GSM ............................................................................................ 7 II.1.1. Architecture Générale et Equipements .................................................................. 7 II.1.2. Identités dans un réseau GSM ................................................................................. 9 II.1.3. Les limites de la Norme GSM ................................................................................ 10

II.2. Le standard GPRS ................................................................................ 10

Groupe Tunisie Télécom |PFE–Jallali Mourad– 2011/2012

v

ENIT

Tunisie Télécom

II.2.1. L’apport de la technologie GPRS .......................................................................... 10 II.2.2. Architecture Matérielle du GPRS ......................................................................... 11

II.3. La technologie EDGE ............................................................................ 11 II.4. Téléphonie à mode paquet à haut débit : UMTS .................................... 12 II.4.1. Architecture de l’UMTS ......................................................................................... 12 II.4.2. Le domaine UE (User Equipement) ...................................................................... 13 II.4.3. UTRAN (UMTS Terrestrial Radio Access Network)......................................... 13 II.4.4. Réseau Cœur CN (Core Network)......................................................................... 13

II.5.HSPDA................................................................................................... 13 II.6.HSUPA................................................................................................... 14 III. Concept de la qualité de service ........................................................... 14 III.1. Définition ............................................................................................. 14 III.2. Critères de performances des réseaux 2G/3G ...................................... 14 Conclusion ...................................................................................................... 16 Chapitre 3: Spécification des Besoins et Conception................................... 17 Introduction .................................................................................................... 17 I. Analyse des besoins .................................................................................. 17 I.1. Besoins Fonctionnels .............................................................................. 17 I.2. Besoins Non Fonctionnels....................................................................... 18 II.

Conception ............................................................................................. 18

II.1. Architecture cible de la plateforme ........................................................ 18 II.2. Conception Détaillée ............................................................................. 20 II.2.1.Application cliente .................................................................................................... 20 II.2.2. Application Serveur Central ................................................................................. 25 II.2.3. Application Opérateur ............................................................................................ 29

II.3. Conception de la base de données .......................................................... 31 Conclusion ...................................................................................................... 32 Chapitre 4: Description et Evaluation de Performances de la Plateforme Développée ...................................................................................................... 33 Groupe Tunisie Télécom |PFE–Jallali Mourad– 2011/2012

vi

ENIT

Tunisie Télécom

Introduction .................................................................................................... 33 I. Environnement du travail........................................................................ 33 I.1. Environnement Matériel ......................................................................... 33 I.1.1. Ordinateur .................................................................................................................. 33 I.1.2. Modem clé 3G ............................................................................................................ 34

I.2. Environnement Logiciel .......................................................................... 34 I.3.Framework et Langages de programmation utilisés ................................. 36 I.3.1. Java ..................................................................................................... 36 I.3.2. Java 2 Entreprise Edition (J2EE) ......................................................... 36 I.3.3. APIs utilisées ....................................................................................... 37 II.

Réalisation ............................................................................................. 38

II.1. Application Clientèle ............................................................................. 38 II.1.1.Présentation de l’interface de l’application .......................................... 38 II.1.2. Choix des informations à enregistrer................................................... 39 II.1.3.Création d’un fichier local ................................................................... 40 II.1.4. Envoi vers serveur FTP...................................................................... 41 III. Application Opérateur .......................................................................... 41 III.1. Demande d’accès ................................................................................. 41 III.2.Présentation des Statistiques .................................................................. 42 III.2.1. Statistiques Par Date .......................................................................... 44 III.2.2. Statistiques Par Région ...................................................................... 45 IV.

Diagnostic des problèmes de QoS ....................................................... 45

Conclusion ...................................................................................................... 47 CONCLUSION GENERALE.......................................................................... 48 Bibliographie .................................................................................................. 49 Annexes ........................................................................................................... 50 Annexe A: Les commandes AT..................................................................... 50

Groupe Tunisie Télécom |PFE–Jallali Mourad– 2011/2012

vii

ENIT

Tunisie Télécom

Annexe B: Connexion à un modem 3G via HyperTerminal ......................... 51 Annexe C: Systèmes de mesure de la QoS dans les réseaux mobiles ............. 52

Groupe Tunisie Télécom |PFE–Jallali Mourad– 2011/2012

viii

ENIT

Tunisie Télécom

Liste des figures

Figure 1:Organigramme Général du Groupe Tunisie Télécom [N1] --------------------------------------------------3 Figure 2: Planification des tâches ---------------------------------------------------------------------------------------------- 5 Figure 3:Exemple théorique de couverture cellulaire [B4] -------------------------------------------------------------- 6 Figure 4:Le Sous-Système Radio [B1] ----------------------------------------------------------------------------------------7 Figure 5:Le Sous-Système d'Acheminement [B1] --------------------------------------------------------------------------8 Figure 6:Le Sous-Système d'Exploitation et de Maintenance [B1] ----------------------------------------------------9 Figure 7:Architecture du Réseau GPRS [B1] ----------------------------------------------------------------------------- 11 Figure 8:Architecture du Réseau UMTS [N7] ---------------------------------------------------------------------------- 12 Figure 9:Présentation de l'Architecture de la plateforme -------------------------------------------------------------- 19 Figure 10:Présentation Détaillée des composantes de l’Architecture ----------------------------------------------- 19 Figure 11:Mode de fonctionnement (Application Clientèle)----------------------------------------------------------- 21 Figure 12:Diagramme de cas d'utilisation (Application clientèle) --------------------------------------------------- 22 Figure 13:Diagramme des Classes (Application Cliente)--------------------------------------------------------------- 23 Figure 14:Diagramme de Séquence (Cas Système) ---------------------------------------------------------------------- 24 Figure 15:Diagramme de Séquence (Description détaillée) ------------------------------------------------------------ 25 Figure 16:Présentationde l'application du Serveur Central ----------------------------------------------------------- 26 Figure 17:Mode de fonctionnement (Application mise à jour de la base de données) --------------------------- 26 Figure 18:Interactions avec Serveur FTP ---------------------------------------------------------------------------------- 27 Figure 19:Interactions avec Base de Données ----------------------------------------------------------------------------- 27 Figure 20:Diagramme des Classes (Serveur Central) ------------------------------------------------------------------- 28 Figure 21:Diagramme de Séquence (Serveur Central) ----------------------------------------------------------------- 29 Figure 22:Diagramme de Cas d'Utilisation (Application Opérateur) ----------------------------------------------- 30 Figure 23:Diagramme des Classes (Application Opérateur) ---------------------------------------------------------- 30 Figure 24:Diagramme de Séquence (Application Opérateur)--------------------------------------------------------- 31 Figure 25:Modèle Conceptuel de données --------------------------------------------------------------------------------- 32 Figure 26:Interface d'Eclipse ------------------------------------------------------------------------------------------------- 35 Figure 27:Interface d'Accueil ------------------------------------------------------------------------------------------------- 38 Figure 28:Interface de l'application clientèle (Onglet: Automatique)----------------------------------------------- 39 Figure 29:Interface de l'application Clientèle (Onglet: Manuel) ----------------------------------------------------- 39 Figure 30:Choix des informations à enregistrer -------------------------------------------------------------------------- 40 Figure 31: Enregistrement des données ------------------------------------------------------------------------------------ 40 Figure 32:Interface d'Authentification ------------------------------------------------------------------------------------- 41 Figure 33:Statistiques Globales----------------------------------------------------------------------------------------------- 42 Figure 34:Evolution de débit de transfert de données ------------------------------------------------------------------ 43 Figure 35:Evolution Débit/ Evolution des technologies (WCDMA/EDGE) ---------------------------------------- 43 Figure 36: Statistiques par Date ---------------------------------------------------------------------------------------------- 44 Figure 37:Représentation des paramètres (LAC, CI) ------------------------------------------------------------------- 44 Figure 38:Statistiques par Région (LAC) ---------------------------------------------------------------------------------- 45 Figure 39: Diagramme de Diagnostic des problèmes de QoS -------------------------------------------------------- 46 Figure 40:Communication via un HyperTerminal ---------------------------------------------------------------------- 51 Figure 41 : Schéma de l’évaluation des performances de la QoS----------------------------------------------------- 52

Groupe Tunisie Télécom |PFE–Jallali Mourad– 2011/2012

ix

ENIT

Tunisie Télécom

Liste des tableaux

Tableau 1: Les seuils des KPIs------------------------------------------------------------------------------------------------ 16 Tableau 2:Commande de control -------------------------------------------------------------------------------------------- 50 Tableau 3:Commandes du contrôle des données des cartes ----------------------------------------------------------- 50

Groupe Tunisie Télécom |PFE–Jallali Mourad– 2011/2012

x

ENIT

Tunisie Télécom

Liste des Acronymes 0-9 1G 2G 3G

First Generation of wireless communication technology Second Generation of wireless communication technology Third Generation of wireless communication technology

A API

Application Programming Interface

B BSC BSS BTS BER

Base Station Controller Base Station Subsystem Base Transceiver Station Bit Error Rate

C Cell ID CDMA CN

Cellule Identity Code Division Multiple Access Core Network

E EDGE

Enhanced Data Rate for GSM Evolution

F FDD FTP

Frequency Division Duplex File Transfert Protocol

G GPRS GSM

General Packet Radio Service Global System for Mobile communication

H HSPA HSDPA

High-Speed Packet Access High-Speed Downlink Packet Access

J JVM J2EE

Java Virtuel Machine Java2 Enterprise Edition

Groupe Tunisie Télécom |PFE–Jallali Mourad– 2011/2012

xi

ENIT

Tunisie Télécom

L LAC

Location Area code

M MCC MMS MNC MSC

Mobile Country Code Multimedia Message Service Mobile Network Code Mobile Switching Center

N NSS

Network and Switching Subsystem

O OSS

Operation and Support Subsystem

Q QoS

Quality of Service

R RSSI

Received Signal Strength Indication

T TDD TDMA

Time Division Duplex Time Division Multiple Access

U UMTS UTRAN

Universal Mobile Telecommunications System UMTS Terrestrial Radio Access Network

W W-CDMA

Wideband Code Division Multiple Access

Groupe Tunisie Télécom |PFE–Jallali Mourad– 2011/2012

xii

INTRODUCTION GENERALE

Il est important de noter que les télécommunications représentent

la révolution la plus

innovante qui a marqué la vie de l’humanité moderne durant ce dernier siècle. En effet, cette avancée technologique a absolument changé la vie de l’homme grâce aux différents services mise en œuvre en faveur de l’utilisateur. Ce progrès énorme n’empêche pas l’existence des idées innovatrices qui touchent essentiellement

le besoin du client cible ce qui contribue à l’élaboration d’un espace

convenable à la concurrence entre les opérateurs mobiles. En effet, la tendance à répondre aux besoins du client pousse les opérateurs à améliorer la qualité de service offert. Il s’avère donc que la qualité de service , dans ce domaine comme dans beaucoup d’autres, constitue une source fondamentale de différenciation, aussi déterminante que le prix du service fourni ou l’étendue de la couverture. Le maintien et le suivi de cette qualité nécessitent le contrôle continu de l’état de fonctionnement du réseau et de toutes les performances réalisées et par conséquent, l’intérêt d’outils d’ingénierie adaptés. La concurrence entre les opérateurs des télécommunications est très dynamique où le seul moyen d’attirer le regard du client est de lui offrir sans cesse de nouveaux services avec la meilleure qualité possible. Dans ce contexte s’inscrit notre projet de fin d’études qui a pour objectif la conception et le développement d’une plateforme pour le monitoring de la qualité de service(QoS) des réseaux 2G et 3G. Le présent rapport se décompose en quatre chapitres, on présentera le contenu de chaque chapitre. Dans le premier chapitre, on présentera l’environnement du travail ainsi que le sujet à traiter. Le second chapitre sera consacré à la présentation des architectures des réseaux cellulaires tels que GSM, GPRS, et UMTS et les étapes de l’évolution de ces réseaux. Nous traiterons aussi dans ce chapitre le concept et les critères de la qualité de service (QoS). Nous entamerons dans le troisième chapitre, les phases d’analyse des besoins et la conception. Nous présenterons les différents diagrammes de cas d’utilisation et de classes de notre application pour aboutir enfin à l’établissement des diagrammes de séquences. Dans le dernier chapitre, nous présenterons le résultat de développement sous forme de différentes captures d’écrans ainsi que les interprétations demandées.

Groupe Tunisie Télécom |PFE–Jallali Mourad– 2011/2012

1

ENIT

Tunisie Télécom

Chapitre 1:Cadre Général

Introduction Dans ce chapitre, il s’agit de mettre le projet dans son cadre général. On commence par présenter l’environnement du stage à travers une présentation de la société d’accueil qui a adopté ce projet de fin d’études. En effet, c’est de l’environnement que dépend, en grande partie, l’efficacité et la qualité du travail demandé. On finira par une description du sujet à traiter ainsi que la méthodologie utilisée afin de résoudre les problématiques de ce projet.

I. Cadre du projet Ce projet porte sur « Conception et Développement d’une plateforme pour le monitoring de la qualité de service(QoS) des réseaux radio 2G et 3G » est réalisé dans le cadre de la présentation d’un projet de fin d’études présenté en vue de l’obtention du diplôme d’ingénieur en télécommunication à l’Ecole Nationale d’Ingénieurs de Tunis (ENIT) pour l’année universitaire 2011_2012.

II. Présentation de l’entreprise d’accueil II.1. Présentation Générale Tunisie Télécom est un opérateur de télécommunications qui travaille à renforcer l’infrastructure des télécommunications en Tunisie et à améliorer le taux de couverture sur ses réseaux fixe et mobile. Sa politique de diversification des services lui a permis d’offrir à ses clients une gamme de services au niveau de la téléphonie fixe, de la téléphonie mobile (GSM), et transmission par satellite (VSAT) et l’ADSL [N1]. Avec près de 7 millions d’abonnés, le groupe s’intéresse aujourd’hui sur les valeurs de proximité, de fiabilité et d’accessibilité en visant une meilleure qualité de service au travers de ses 84 agences commerciales, ses multiples centres d’appels et ses

points de vente.

L’opérateur emploie plus de 8000 agents et a enregistré un chiffre d’affaires de 1,117 milliards de dollars en 2009 selon le site Kapitalis.

Groupe Tunisie Télécom |PFE–Jallali Mourad– 2011/2012

2

ENIT

Tunisie Télécom

II.2. Les missions du Groupe Le Groupe “Tunisie Télécom” est chargé d’un ensemble d’opérations, parmi lesquelles on cite:  L’installation, l’exploitation et l’entretien des réseaux publics de télécommunications.  La contribution et la participation au développement des études et des recherches scientifiques liées au secteur des télécommunications [N1].  La promotion de la coopération à tous les niveaux dans le domaine des télécommunications. II.3. Organisation Fonctionnelle On présente dans la figure ci-dessous une vue d’ensemble de l’organisation fonctionnelle de la direction au sein du groupe :

Figure 1:Organigramme Général du Groupe Tunisie Télécom [N1]

II.4.Présentation du Service d’Accueil Le stage de quatre mois réalisé au sein du Groupe Tunisie Télécom s’est déroulé dans les locaux de la Direction Exécutive des Réseaux Radio, et plus précisément dans le service de l’Optimisation des Réseaux Radio. Ce département s’intéresse essentiellement de l’ingénierie des réseaux mobiles qui consiste à concevoir, réaliser et optimiser les réseaux de radiocommunication pour répondre aux objectifs de qualité fixés par l’opérateur Tunisie Télécom. L’objectif essentiel de ce service est l’optimisation et l’évaluation des performances des réseaux mobiles 2G et 3G. Groupe Tunisie Télécom |PFE–Jallali Mourad– 2011/2012

3

ENIT

Tunisie Télécom

III.

Présentation du sujet

III.1. Présentation L’objectif de la plateforme est de permettre aux opérateurs mobiles de fournir un tableau de bord journalier sur l’expérience de ses clients sur l’utilisation de ses services data offerts. Plusieurs incidents de mauvaise qualité de service data des réseaux GPRS/EDGE/3G++ peuvent apparaitre aux clients d’un opérateur mobile et souvent les causes sont multiples et se combinent pour créer des problèmes de navigation internet. Avec les outils classiques d’analyse de la qualité de service du réseau, on fait une meilleure estimation de la cause principale du problème puis des équipes de Drive Test seront envoyés sur le terrain pour essayer de reproduire le problème. Le procès d’analyse par Drive Test d’un côté est couteux et d’autre coté prend beaucoup de temps, et on n’est pas capable de reproduire le même symptôme pendant un Drive Test donc on n’aura pas les données nécessaires pour le diagnostic du problème. Ce projet de fin d’études porte sur la conception et le développement d’une plateforme pour le monitoring de la qualité de service des réseaux 2G et 3G. En effet, l’opérateur cherche toujours à améliorer la qualité du service offert aux clients et dans ce cadre , il vient utile de développer d’abord une application cliente qui collecte les informations d’identification du client et l’ensemble des KPIs data, puis on envoie l’ensemble de ces informations à une base de données chez l’opérateur pour que les ingénieurs de l’opérateur arrivent à suivre la qualité de service par l’intermédiaire de l’application opérateur .Cette application permet de présenter et analyser les KPIs data sous plusieurs formes graphiques, ce qui permet de suivre et de diagnostiquer les problèmes liés à la QoS data et proposer ainsi des solutions afin de résoudre un tel problème. III.2.Planification des tâches Pour bien planifier notre projet et rendre plus simple le suivi de son avancement, nous avons présenté les étapes à suivre durant la période du stage dans le diagramme suivant.

Groupe Tunisie Télécom |PFE–Jallali Mourad– 2011/2012

4

ENIT

Tunisie Télécom

Figure 2: Planification des tâches

Conclusion Ce chapitre a été consacré pour présenter l’entreprise d’accueil (Groupe Tunisie Télécom) ainsi que le cadre de ce projet de fin d’études « Conception et Développement d’une plateforme pour le monitoring de la qualité de service(QoS) des réseaux radio 2G et 3G ». A ce stade, on va étudier et présenter les architectures des réseaux 2G /3G et définir aussi les concepts liés à la qualité de service, ce qui fera l’objet du deuxième chapitre.

Groupe Tunisie Télécom |PFE–Jallali Mourad– 2011/2012

5

ENIT

Tunisie Télécom

Chapitre 2:

Etat de l’Art des Réseaux Cellulaires

Introduction Ce chapitre est un état de l’art de la téléphonie radio mobile dans lequel nous présenterons le contexte dans lequel s’inscrit le présent projet afin de pouvoir se focaliser sur les composantes de notre sujet. Nous étudierons successivement les interfaces radio mobiles mises en jeu, ensuite, nous traiterons le concept de qualité de service.

I. Concept cellulaire Le concept cellulaire constitue le principe de base des réseaux radio mobiles. La zone desservie par un opérateur est divisée en cellules alimentées à partir d’une station de base. Une cellule représente l'ensemble des points du territoire couvert par une même BTS (Base Transceiver Station) et où le signal transmis par cette BTS est le plus fort .Chaque cellule est identifiée par un BSIC (Base Station Identity Code). Le mobile est toujours connecté à la BTS la plus proche de point de vue radio [B2].

Figure 3:Exemple théorique de couverture cellulaire [B4]

L'utilisation du concept cellulaire permet d’ajuster les ressources radio à la demande en trafic. Le principe se traduit par des zones à forte concentration de BTS couvrant de petites cellules et des zones rurales à faible concentration de BTS couvrant des cellules.

Groupe Tunisie Télécom |PFE–Jallali Mourad– 2011/2012

6

ENIT

Tunisie Télécom

II. Evolution des réseaux cellulaires II.1. Norme GSM La norme GSM est un système cellulaire de transmission numérique. Le réseau GSM a pour rôle essentiellement de permettre des communications entre abonnés mobiles (GSM) et abonnés du réseau téléphonique commuté (RTC ou réseau fixe). Le GSM qui a fait une rupture avec les systèmes cellulaires analogiques, utilise les bandes de fréquences 900 MHz et 1800 MHz et utilise la technique de multiplexage F-TDMA ce qui offre un multiplexage temporel et fréquentiel à la fois. II.1.1. Architecture Générale et Equipements Le réseau GSM comporte les 3 sous-ensembles :  Le Sous-Système Radio BSS : responsable d’assurer et gérer les transmissions radios. Une station mobile est un terminal de données qui transmet et reçoit des messages du réseau. La «Base Transceiver Station» ou (BTS)»représente l’ensemble d’émetteurs et de récepteurs fixes. Elle a pour rôle d’échanger des messages avec les stations mobiles présentes dans la cellule qu’elle contrôle. Nous trouvons aussi le contrôleur de station de base nommé «Base Station Controller » ou (BSC). Il communique avec une ou plusieurs BTS [B1].

Figure 4:Le Sous-Système Radio [B1]

 Le Sous-Système Réseau NSS : comporte l’ensemble des fonctions nécessaires pour les appels et la gestion de la mobilité .On trouve le commutateur du réseau «Mobile Switching Centre» ou (MSC) qui a pour rôle le contrôle de la BSC .D’une part, il permet l’interconnexion entre un réseau GSM et une réseau téléphonique public interconnecte un Groupe Tunisie Télécom |PFE–Jallali Mourad– 2011/2012

7

ENIT

Tunisie Télécom

réseau GSM avec le réseau téléphonique public RTCP/RNIS, D’autre part, il présente l’interface des bases de données du réseau GSM avec le sous-système radio. Ces bases de données enregistrent la localisation des abonnés. A ce niveau, on trouve les entités : o VLR «Visitor Location Register» : Une base de données représentant l’enregistreur des visiteurs. o HLR «Home Location Register» : Une base de données contenant les informations relatives à chaque utilisateur (abonné) à savoir l’IMSI et l’IMEI. o AUC «Authentification Centre» : Une base de données qui permet l’authentification des demandes de services En effet, quand cet abonné demande l’accès à un service, un équipement du réseau qui veut contrôler la validité des privilèges du demandeur interroge le HLR de l’abonné. Le HLR d’un abonné contient des informations permanentes. En revanche, un VLR enregistre les informations temporaires, relatives à une station mobile. [B1]

Figure 5:Le Sous-Système d'Acheminement [B1]

 Le Sous-Système d’Exploitation et de Maintenance OSS : permet à l’opérateur d’exploiter et de contrôler son réseau. équipements (OMC, EIR et AUC) assurent ensemble l’administration du réseau. L’OMC est responsable de la gestion du rendement, la gestion de la sécurité, et les opérations de maintenance. L’EIR est une base de données qui peut être consultée lors des demandes de services d’un abonné pour vérifier que le terminal utilisé est autorisé à fonctionner sur le réseau. L’AUC est une base de données qui permet l’authentification des demandes de services. [B1]

Groupe Tunisie Télécom |PFE–Jallali Mourad– 2011/2012

8

ENIT

Tunisie Télécom

Figure 6:Le Sous-Système d'Exploitation et de Maintenance [B1]

II.1.2. Identités dans un réseau GSM On s’intéresse dans cette partie aux paramètres d’identification des clients dans le réseau.  IMSI IMSI (International Mobile Subscriber Identity) est l’identifiant unique affecté à un abonné qui souscrit à un abonnement mobile auprès d’un opérateur. Ce numéro d’IMSI a été préalablement stocké sur la carte SIM (Subcriber Identity Module). Le numéro d’IMSI n’est pas connu de la part de l’abonné mobile et n’est utilisé que par le réseau GSM. L'IMSI est constitué de trois sous-champs : 

MCC (Mobile Country Code) : Il présente le code du pays du réseau.



MNC (Mobile Network Code) : Il s'agit du code du réseau mobile. Il identifie de manière unique le réseau GSM à l'intérieur d'un pays.



MSIN (Mobile Subscriber Identification Number) : il s'agit du numéro d'identification du mobile. Il identifie l'abonné mobile à l’intérieur du réseau mobile. [N2]

 MSISDN MSISDN (Mobile Station ISDN Number) est le numéro de téléphone associé à la station mobile .Il contient les trois sous-champs suivantes : 

CC (Country Code) : présente le code du pays dans lequel l'abonné mobile a inscrit son abonnement.



NDC (National Destination Code) : Il s'agit du numéro national du réseau GSM dans lequel un client a souscrit un abonnement.

Groupe Tunisie Télécom |PFE–Jallali Mourad– 2011/2012

9

ENIT

Tunisie Télécom



SN (Subscriber Number) : En France le numéro MSISDN a la forme 33 6 AB PQ MCDU. 6 regroupe tous les abonnés mobiles. AB est l’indicatif Mobile GSM. PQ est le numéro de HLR logique dans le réseau GSM. [N2]

 IMEI L’IMEI (International Mobile Equipment Identity) permet d’identifier de façon unique un terminal mobile au niveau international. Ce numéro est donné par le constructeur du terminal mobile. L'IMEI est utilisé par les opérateurs GSM pour lutter et défendre contre les vols de terminaux ou pour empêcher l'accès au réseau à des terminaux. [N2] II.1.3. Les limites de la Norme GSM Le GSM offre un débit maximal de 9,6 Kbit/s ce qui permet de transmettre en plus de la voix, des données de faible volume comme le SMS ou le MMS. Il est apparu vers le milieu des années 1990 que cette norme atteindrait rapidement ses limites en termes de support d’un service de transmission de données à haut débit. De plus et avec le progrès dans les services proposés par l’internet, il parait nécessaire de coupler la mobilité avec l’accès à l’internet. Pour cela les opérateurs ont pensé à migrer de la norme GSM à une autre norme qui évite les lacunes et les défauts du système de seconde génération et qui répond aussi au défi de la transmission de données à haut débit. Cette évolution débute par la phase de l’introduction du GPRS avec la transmission en mode paquet sur la voie radio. [B1] II.2. Le standard GPRS II.2.1. L’apport de la technologie GPRS Cette technologie étend l’architecture de la norme GSM et permet un transfert de données à un débit plus élevé tout en optimisant l’utilisation des ressources. La technologie GPRS donne la possibilité d’atteindre un débit maximal théorique de 171,2 Kbit/s ce qui correspond pour l’utilisateur à un débit maximal de 114 Kbit/s dans les conditions optimales. Donc la mise en place d'un réseau GPRS permet à un opérateur de proposer de nouveaux services de type data avec un débit de données 5 à 10 fois supérieur au débit maximum théorique d'un réseau GSM. Le GPRS spécifie une technique de transmission en mode paquet qui immobilise le canal de communication. Cet action donne la possibilité d’avoir une connexion permanente et une facturation à la donnée ce qui présente un avantage non négligeable pour l’utilisateur qui

Groupe Tunisie Télécom |PFE–Jallali Mourad– 2011/2012

10

ENIT

Tunisie Télécom

peut rester connecté sans surcoût et ne paye que le coût du volume échangé de données le contraire de GSM où l’utilisateur est facturé par le temps de connexion ainsi il paye même s’il ne consomme pas la capacité du réseau. [B 1] II.2.2. Architecture Matérielle du GPRS L’intégration du GPRS nécessite l’ajout de quelques équipements et des mises à jour aux entités du réseau GSM pour que l’ancien réseau accepte l’intégration de la nouvelle technologie tout en conservant ses fonctionnalités. La figure ci-dessous présente une architecture de la norme GPRS.

Figure 7:Architecture du Réseau GPRS [B1]

Comme la figure 6 le présente, il existe coté NSS un réseau de commutation de paquets en parallèle du réseau de commutation de circuit. Pour cela on ajoute deux entités (SGSN et GGSN). Le SGSN est le dual paquet du MSC/VLR circuit. Il est connecté au BSS et à des SGSN et GGSN voisins. Le SGSN joue le même rôle réalisé par le VLR dans la gestion de mobilité. En effet, il s’occupe aussi de la compression et cryptage des données. Pour le GGSN il s’agit d’un nœud d’interfonctionnement entre le réseau de données extérieur et le réseau mobile de transfert de paquets. [B1] II.3. La technologie EDGE L’EDGE peut être considéré comme une amélioration du GPRS. Les opérateurs font le recours à cette technologie car la norme UMTS les oblige à déployer un autre réseau physique et donc des investissements très lourdes. L'EDGE présente l'avantage de pouvoir utiliser les infrastructures déjà déployées contrairement à l'UMTS. Groupe Tunisie Télécom |PFE–Jallali Mourad– 2011/2012

11

ENIT

Tunisie Télécom

L’EDGE est mis en place afin d’accroître la capacité des données par rapport au GPRS. La vitesse de transfert de données pour un réseau EDGE peut théoriquement atteindre un débit maximum de 384 Kbps contre seulement 114 Kbps pour un réseau GPRS. Même avec l’introduction du GPRS et EDGE, le débit pratique dans des conditions optimales ne passe pas les 120 Kbit/s ce qui ne pas correspond aux attentes des utilisateurs .Pour cela les opérateurs se trouvent obligés à sacrifier financièrement et installer le réseau de troisième génération. II.4. Téléphonie à mode paquet à haut débit : UMTS L’UMTS ou 3G est une norme pour les réseaux mobiles permettant de fournir aux utilisateurs une meilleure qualité de service. L’UMTS est capable d’offrir de nouvelles applications multimédias et des services à valeur ajoutée telle que la visiophonie et internet à haut débit. L’UMTS utilise des fréquences plus élevées que le standard 2G. L’UMTS occupe les bandes passantes : 1885-2025MHz et2110-2200MHz. [B3] II.4.1. Architecture de l’UMTS Le réseau UMTS possède une architecture flexible et modulaire. L’architecture illustrée à la figure 8, est composée de trois entités qui sont l’équipement de l’usager(UE), le réseau d’accès radio (UTRAN) et le réseau cœur (CN). En effet, chaque équipement doit réaliser une fonction bien déterminée dans le réseau, alors que des interfaces d’échange, notés par Uu et Iu, assurent les échanges et la communication entre les différentes entités du réseau.

Figure 8:Architecture du Réseau UMTS [N7]

Groupe Tunisie Télécom |PFE–Jallali Mourad– 2011/2012

12

ENIT

Tunisie Télécom

II.4.2. Le domaine UE (User Equipement) Il comprend tous les équipements terminaux et permet l’accès à l’infrastructure du réseau et à ses services par le biais de l’interface Uu. II.4.3. UTRAN (UMTS Terrestrial Radio Access Network) Il fournit les ressources radio et les mécanismes nécessaires à l’UE pour accéder au CN. Il permet la maintenance et la libération des canaux radio entre le terminal et le réseau cœur CN et la gestion de ressources radio. L’UTRAN est composé d’un ensemble de sous-systèmes nommés RNC et de plusieurs stations de base appelé NodeB.  NodeB : il a comme rôle la transmission et la réception d’informations entre l’UTRAN et un ou plusieurs équipements usagers. Les UEs sont connectés au Node B via l’interface Uu, qui assure la connexion radio. Le Node B s'occupe de la transmission et de la réception du signal radio, de la modulation/démodulation, du codage de canal et l'adaptation du débit de transmission.  RNC: Il assure essentiellement le routage des communications entre les Nodes B et le réseau cœur d’une part et le contrôle et la supervision des Nœuds B d’autre part par le biais de l’interface IuB. [B 2] II.4.4. Réseau Cœur CN (Core Network) Le CN assure la connexion entre les différents réseaux d’accès radio d’une part et les autres réseaux externes d’autre part tels que RTCP et les réseaux Internet. Sa principale fonctionnalité est la commutation et le routage des données utilisateurs vers la destination correspondante, la gestion de la mobilité, de l’authentification, de la sécurité des échanges, de la taxation et de signalisation entre les terminaux mobiles et les réseaux distants via l’interface radio. Dans le rôle d'acheminement, le réseau cœur se compose de serveurs etde passerelles qui se divisent entre deux sous-systèmes principaux: le domaine CS et le domaine PS. II.5.HSPDA HSPDA (High Speed Downlink Packet Access) ou encore 3.5G ou le 3G+ présente une norme évoluée du standard UMTS. En effet, ce protocole pour la téléphonie mobile offre des performances dix fois supérieures à la 3G.Cette évolution

basée essentiellement sur la

technologie WCDMA permet à un utilisateur de télécharger à des débits théoriques de 1,8 Mbit/s ; 3,6 Mbit/s ; 7,2 Mbit/s et 14,4 Mbit/s. Donc, il s’agit d’une amélioration qui offre des

Groupe Tunisie Télécom |PFE–Jallali Mourad– 2011/2012

13

ENIT

Tunisie Télécom

occasions de téléchargement à des très hauts débits de telle façon qu’on peut atteindre un débit de téléchargement qui dépasse 7,2 Mbit/s avec la Release7. [N8] II.6.HSUPA HSUPA (High Speed Uplink Packet Access) est une norme de haut-débit mobile de troisième génération dont les standards ont été définies et diffusés par le 3GPP dans la sixième édition du référentiel UMTS (Release 6 de l’UMTS). HSUPA présenté comme un successeur de la technologie HSPDA, vient d’améliorer le débit sur la voie montante (Uplink) qui peut atteindre à ce niveau 5,8 Mbit/s alors que le débit descendant (Downlink) reste le même que celui de son prédécesseur (HSPDA) qui atteint 14 Mbit/s.[N8]

III. Concept de la qualité de service III.1. Définition Généralement, la qualité de service ou Quality of Service (QoS) est la capacité de transférer dans les bonnes conditions un type de trafic donné, en termes de disponibilité, débit, et délai de transition. La qualité de service pour le réseau détermine le degré de satisfaction de l’utilisateur aux services offerts. III.2. Critères de performances des réseaux 2G/3G Afin de permettre aux opérateurs d’obtenir des informations sur la qualité du service offert par leur réseau et de l’optimiser, des indicateurs de performance appelés KPIs (Key Performance Indicators) qui spécifient le fonctionnement radio des cellules ont été également définis. En effet, un KPI est une valeur représentative permettant d’évaluer la performance de système. Cette valeur est obtenue à partir d’une ou de plusieurs mesures brutes relevées par des compteurs spécifiques. Ces indicateurs permettent la localisation des anomalies de réseau et par suite, l’identification et le diagnostic des causes de ces problèmes afin de réagir avec des actions correctives adéquates. [B4] Dans le but d’offrir une qualité de service acceptable il faut que certains problèmes doivent être résolus. Ces problèmes sont principalement liés à : a) La couverture : Ce problème ne peut pas être détecté par le système mais évalué par les plaintes des abonnées et par les mesures radio. Les causes probables de ce problème sont les suivants :

Groupe Tunisie Télécom |PFE–Jallali Mourad– 2011/2012

14

ENIT

Tunisie Télécom



Mauvaise configuration du réseau c'est-à-dire problème lié à la position des sites, ou les types d’antennes.



Problème d’installation qui peut être due à la perte des puissances dans les câbles.



Problème de maintenance.

b) La disponibilité du réseau : C’est la probabilité d’obtention d’un nouvel appel. La diminution de taux d’appel aboutis implique que les abonnées ne peuvent pas établir une communication. Les actions de l’échec d’établissement d’appel s’expliquent par : 

Le niveau d’accès minimum dans la cellule.



L’interférence et la mauvaise couverture radio.

c) La qualité de voix : L’opérateur agit contre le problème de la mauvaise qualité de communication, par les mesures système et par les analyseurs de la qualité vocale. Les causes de dégradation de la qualité de la voix sont : 

La hors couverture.



La mauvaise installation.



La qualité des terminaux.

d) Les coupures d’appels : La coupure de communication peut être engendré par : 

La mauvaise couverture.



Les interférences.

Si un des KPI excède les seuils fixés par l’opérateur, le superviseur du réseau vient de signaler un problème détecté au niveau de la fonctionnalité qu’assure cet indicateur. Généralement, ce problème est généré à partir d’un problème ou une anomalie de couverture, d’insuffisance de capacité, d’interférence, ou d’un problème mauvais paramétrage du réseau. A titre d’exemple, si on enregistre un taux de coupure de l’appel supérieur à 2%, alors on a un problème de maintien d’appel qui peut être causé par la mauvaise couverture, l’interférence, problème lors du handover (dans ce cas on consultera les taux de succès de handover) ou un mauvais paramétrage du réseau. De plus, si le taux de succès de l’établissement d’un service est inférieur à 95%, dans ce cas on a un problème d’accès au réseau causé par la capacité, l’interférence ou un problème de paramétrage du réseau.On présente ci-dessous un tableau qui illustre les seuils de quelques KPI :

Groupe Tunisie Télécom |PFE–Jallali Mourad– 2011/2012

15

ENIT

Tunisie Télécom

Indicateur

Seuils

Taux d’établissement des sessions

> 95%

Taux de coupures des sessions RNC

2%

Taux des sessions réussis

>95%

Taux de coupure sessions radio

2%

Taux de coupures d’appels (call drop)

2%

Taux d’établissement d’appels (call setup)

>95%

Taux d’appels réussis (call success)

>95%

Taux d’échec de handover

2%

Tableau 1: Les seuils des KPIs

Conclusion Après avoir traité tout le long de ce premier chapitre les architectures des réseaux cellulaires ainsi que le concept de la qualité de service(QoS), en présentant les différents paramètres et critères de performance de la QoS, on passera dans le chapitre suivant à la conception des différentes applications qui constituent la plateforme de notre projet. On commencera d’abord par identifier et analyser les besoins de l’application et on passera ensuite à une conception bien détaillée des différentes applications inclues dans la plateforme de monitoring de la QoS des réseaux 2G et 3G.

Groupe Tunisie Télécom |PFE–Jallali Mourad– 2011/2012

16

ENIT

Tunisie Télécom

Chapitre 3: Spécification des Besoins et Conception

Introduction Nous passerons à décrire la conception élue pour réaliser le travail demandé. Pour ce faire, nous commencerons en premier lieu par une analyse et spécification des besoins, puis nous donnerons une idée sur le modèle d’architecture convenable pour la réalisation de notre application. Nous traiterons dans un second lieu la conception détaillé de notre application au moyen des diagrammes de cas d’utilisation, de classes et de séquences ainsi que la conception de la base de données.

I. Analyse des besoins Les différents besoins auxquels la phase réalisation doit prendre en considération peuvent se diviser en deux grandes parties à savoir, les besoins fonctionnels et les besoins non fonctionnels. I.1. Besoins Fonctionnels Il s'agit des fonctionnalités du système. Ce sont les besoins qui spécifient un comportement d'entrée / sortie du système. En effet, ces besoins répondent aux points précis du cahier de charge et prennent en considération surtout les besoins de l’utilisateur. Ce sont les "besoins primaires et primordiales" de la catégorie cible. Dans ce cadre, notre système doit répondre aux besoins fonctionnels suivants : 

La collecte d’informations.



L’enregistrement des données collectées dans un fichier local.



L’envoi des fichiers enregistrés de la session précédente vers un serveur FTP.



Création et enregistrement de la base des données.



L’application devra pouvoir accéder à la base dès qu’une connexion sera établie.



Affichage de résultat de l’exécution de la requête.

Groupe Tunisie Télécom |PFE–Jallali Mourad– 2011/2012

17

ENIT

Tunisie Télécom



L’application permet de savoir le débit de transfert de données (Downlod ,Upload) tout en précisant

les valeurs maximales durant une période de connexion bien

déterminée. 

L’application permet à l’opérateur de développer et optimiser son réseau data haut débit en temps réel ainsi fidéliser et répondre à la QoS demandée par les clients.



L’application permet aux ingénieurs de l’opérateur de diagnostiquer les problèmes d’utilisation des clés 3G vécus par les clients.

I.2. Besoins Non Fonctionnels Il s'agit des besoins qui caractérisent le système. Ce sont des besoins en matière de performance, de type de matériel ou le type de conception. Ces besoins peuvent concerner les contraintes liés à l’implémentation (langage de programmation, de système d'Exploitation...) ou à l'interopérabilité générale (ne pas bouffer toutes les ressources de la machine).En effet, ces besoins peuvent être fixés par le client (fonctions optionnelles), ou par le développeur (contraintes d'implémentation).Parmi les besoins non fonctionnels de notre application on cite : 

La performance : L’application doit être performante et doit assurer une continuité de fonctionnement puisque son disfonctionnement conduit à un mauvais résultat chez l’utilisateur ce qui engendre la possibilité de ne pas suivre les performances de la QoS de la part des ingénieurs de l’opérateur.



L’application doit prendre en considération le cas d’une déconnexion défavorable (enlever la clé à tout moment).



L’application doit être performante en termes de temps.

II. Conception II.1. Architecture cible de la plateforme L’objectif de la plateforme de monitoring de la QoS des réseaux radio 2G/3G est de permettre aux opérateurs mobiles de fournir un tableau de bord journalier sur l’expérience de ses clients sur l’utilisation de ses services data offerts. En effet, cette plateforme consiste à reproduire l’expérience client en collectant les informations du réseau radio et les transmet aux ingénieurs de l’opérateur afin diagnostiquer les problèmes liés à la qualité de service offerte.

Groupe Tunisie Télécom |PFE–Jallali Mourad– 2011/2012

18

ENIT

Tunisie Télécom

La figure suivante présente une vue générale des composantes de la plateforme et leurs connectivités.

Figure 9:Présentation de l'Architecture de la plateforme

On présente clairement et de manière un peu plus détaillé les différentes composantes de la plateforme dans la figure ci-dessous.

Figure 10:Présentation Détaillée des composantes de l’Architecture

Groupe Tunisie Télécom |PFE–Jallali Mourad– 2011/2012

19

ENIT

Tunisie Télécom

a) Au niveau de l’application cliente, on va collecter les informations concernant la clé data, le réseau, et la carte Sim par l’intermédiaire des commandes spécifiques appelées des commandes AT (voir Annexe A). Ces derniers ont pour rôle d’assurer la communication avec la clé data. En effet, on envoie une commande AT à la clé 3G, et on récupère la réponse, puis on enregistre toutes ces données dans un fichier local et on les envoie vers un serveur FTP chez l’opérateur. Au niveau du serveur central, on va créer et enregistrer les données dans une base de données locale. Ces données vont être mises à jour dès qu’une une nouvelle connexion s’établie. b) L’application opérateur permet la présentation et l’analyse des KPIs data sous plusieurs formes de filtre et formes graphiques ce qui donne l’occasion de diagnostiquer les problèmes d’utilisation des clés 3G. On a exploité le langage UML (Unified Modelin Language)comme étant langage de modélisation pour concevoir tout d’abord l’application cliente, puis l’application de mise à jour au niveau du serveur central, et enfin l’application opérateur en présentant les diagrammes des cas d’utilisation, des classes et de séquences relatives à chaque module de chaque application déjà traitée. L’UML s’impose comme un standard lorsqu’il s’agit de modéliser de tels systèmes en suivant une démarche orientée objets. Il est devenu un langage de modélisation très répondu, grâce à sa richesse sémantique. II.2. Conception Détaillée II.2.1.Application cliente L’application cliente a pour rôle principale : 

La collecte d’informations.



L’enregistrement des données collectées dans un fichier local.



L’envoi des fichiers enregistrés de la session précédente vers un serveur FTP.

On présente à chaque fois les trois diagrammes (diagramme de cas d’utilisation, des classes, et de séquence). a) Diagramme de Cas d’Utilisation (Application Cliente)  Mode de Fonctionnement On présente dans la figure ci-dessous le mode de fonctionnement de l’application cliente.

Groupe Tunisie Télécom |PFE–Jallali Mourad– 2011/2012

20

ENIT

Tunisie Télécom

Figure 11:Mode de fonctionnement (Application Clientèle)

Une fois installé sur l’ordinateur d’un client, l’application cliente s’exécute automatiquement avec chaque démarrage du PC ainsi détecte la connexion internet par une clé 3G++. Avant que l’application commence à collecter et enregistrer les informations demandées dans un fichier local, elle tente à envoyer les fichiers déjà enregistrés pendant une session de connexion précédente puisque que l’action de déconnexion par le client est imprévisible par l’application. Les fichiers ainsi générés doivent comprendre les informations : 

Les Informations de la carte SIM : - Numéro SIM - IMSI



Les informations de la clé data : - IMEI - Fabricant



Les informations du réseau : - Niveau du signal Min, Avergae et Max. - CIs enregistrés, LAC

Groupe Tunisie Télécom |PFE–Jallali Mourad– 2011/2012

21

ENIT

Tunisie Télécom

- Mode de technologie radio (GPRS/WCDMA/HSPA+) (% d’utilisation). - Bande passante du lien radio (Débit Max en lien descendant et montant) 

Les informations de la session de connexion : - Date de la session. - Durée de connexion, temps de début et temps de fin de connexion - Débits utilisateurs Max, Average.

Vue que la taille des fichiers est petite le temps d’envoi sera aussi de durée courte et n’aura pas d’impact sur les fonctions principales de l’application, enfin, une fois le fichier envoyé il sera supprimé par l’application.  Diagramme de cas d’utilisation associé La figure ci-dessous présente le diagramme de cas d’utilisation de l’application cliente.

Figure 12:Diagramme de cas d'utilisation (Application clientèle)

L’utilisateur doit d’abord se connecter via une clé 3G.Une fois connecté, il pourra avoir les informations d’identifications ainsi que l’ensemble des KPIs data. En effet, l’application clientèle enregistre ces informations dans un fichier local. Dès que l’enregistrement des données prend fin, l’application tente à envoyer ce fichier au serveur FTP chez l’opérateur. Le processus se termine par la suppression de

fichier de la session précédente, et

l’enregistrement de nouveau débit ainsi que les nouvelles valeurs des KPIs.

Groupe Tunisie Télécom |PFE–Jallali Mourad– 2011/2012

22

ENIT

Tunisie Télécom

b) Diagramme des Classes (Application Cliente) La figure ci-dessous présente le diagramme de cas d’utilisation de l’application cliente.

Figure 13:Diagramme des Classes (Application Cliente)

Le digramme de classe est utilisé pour présenter les classes et les interfaces du système ainsi que les différentes relations entre celles –ci. En effet, on a utilisé les classes suivantes : 

Classe Clé 3G : Cette classe permet d’identifier et récupérer les données (fabriquant, le modèle du clé data et l’IMEI « International Mobile Equipement Identity ») à partir des commandes AT bien spécifiques.



Classe Carte Sim : Cette

classe permet de récupérer les données (IMSI

« International Mobile Subscriber Identity » et MSISDN « Mobile Station ISDN Number ») à l’aide des commandes AT bien définies. 

Classe Réseau : Cette classe donne la possibilité d’avoir toutes les informations à propos le réseau tel que LAC « Local Area Cell »,CI « Cell ID »,RSSI « Received Signal

Strength Indication », BER « Bit Error Rate » et le mode de connexion

utilisé(WCDMA,EDGE…)à partir aussi des commandes AT bien déterminées. 

Classe Session Connexion : Cette classe donne l’idée à ce qui concerne un établissement d’une session de connexion .En effet, on détermine la date, l’heure de début et de la fin de connexion, de plus elle calcule la durée de connexion tout en

Groupe Tunisie Télécom |PFE–Jallali Mourad– 2011/2012

23

ENIT

Tunisie Télécom

identifiant aussi de débit de transfert de données (débit maximum DL/UL) pendant cette session. 

Classe FileInfos : Cette classe est destinée pour enregistrer toutes les données déjà traités (LAC, CI, RSSI, BER, MSI, IMEI, Constructeur, Mode de connexion (la technologie utilisée), débit max DL, débit max UL) dans un fichier local puis l’envoyer vers le serveur FTP chez l’opérateur.

c) Diagramme de Séquence (Application cliente) Les diagrammes de séquences permettent de représenter la collaboration entre les objets selon un point de vue temporel. On représente dans un premier lieu le diagramme de séquence (cas système), puis on le présente avec plus de détails.  Cas Système (Cas Généralisé) La figure ci-dessous présente le diagramme de séquence (cas système) qui évoque l’ordre chronologique des évènements d’une manière générale.

Figure 14:Diagramme de Séquence (Cas Système)

Groupe Tunisie Télécom |PFE–Jallali Mourad– 2011/2012

24

ENIT

Tunisie Télécom

 Description détaillée Ce diagramme présente les différentes interactions selon un point de vue temporel avec plus de détails. La figure ci-dessous illustre bien ce déroulement.

Figure 15:Diagramme de Séquence (Description détaillée)

II.2.2. Application Serveur Central Le serveur central est composé de trois éléments différents à savoir un serveur FTP, une base de données et une application qui sert à la mise à jour de la base de données. Dans notre cas, le serveur FTP sert comme intermédiaire entre les applications clients qui sont responsables de générer des fichiers d’informations et la base de données qui va contenir ces informations. Pour bien gérer les fichiers reçus depuis les applications clientes et les fichiers sortants destinés aux mises à jour de la base de données, deux répertoires seront créés : Un répertoire appelé IN qui rassemble les fichiers issus des applications clientes et un autre répertoire OUT qui contient les fichiers dont leurs contenus ont été ajouté à la base de données.

Groupe Tunisie Télécom |PFE–Jallali Mourad– 2011/2012

25

ENIT

Tunisie Télécom

La figure ci-dessous montre clairement les éléments intervenant dans cette application.

Figure 16:Présentationde l'application du Serveur Central

L’application de mise à jour a pour objectif de récupérer les données des fichiers dans le répertoire « IN » du serveur FTP, mettre à jour la base de données et transférer ces fichiers aux répertoires « OUT » du serveur FTP comme c’est déjà présenté dans la figure suivante.

Figure 17:Mode de fonctionnement (Application mise à jour de la base de données)

a) Diagramme de Cas d’Utilisation (Serveur Central)  Cote Application Le diagramme suivant présente les interactions entre le responsable QOS d’une part et le serveur FTP d’une autre part.

Groupe Tunisie Télécom |PFE–Jallali Mourad– 2011/2012

26

ENIT

Tunisie Télécom

Figure 18:Interactions avec Serveur FTP

Le responsable QOS poursuit un procédé bien déterminé pour avoir une information du fichier déjà envoyé au serveur FTP. D’abord, il doit se connecter au serveur FTP, puis il formule la requête SQL et l’envoie à la base de données. Au retour il y aura la réponse à cette requête SQL pour pouvoir, enfin, récupérer l’information à chercher.  Cote Serveur Le diagramme suivant présente les interactions entre le serveur FTP d’une part et base de données d’une autre part.

Figure 19:Interactions avec Base de Données

Le diagramme ci-dessus montre l’interaction entre le serveur et la base des données. En effet, le serveur commence d’abord par envoyer les requêtes une par une. Ces derniers seront traités immédiatement par la base. Enfin, la base envoie les réponses vers le serveur qui les

Groupe Tunisie Télécom |PFE–Jallali Mourad– 2011/2012

27

ENIT

Tunisie Télécom

transmettra vers le répertoire « OUT », là où on enregistre les données qui passeront par la base de données pour une mise à jour continue. b) Diagramme des Classes (Serveur Central) La figure ci-dessous présente le diagramme des classes de l’application serveur central.

Figure 20:Diagramme des Classes (Serveur Central)

Le diagramme présente les interactions entre les différentes classes utilisées afin de mieux présenter et expliquer le fonctionnement de l’application serveur central. En effet on a fait recours aux classes suivantes : 

Classe Fichierinfos : Cette classe a pour rôle de créer le fichier (.XML) pour l’enregistrement des données déjà collectées et l’envoyer au serveur FTP. Une fois envoyé, ce fichier sera supprimé.



Classe RepertoireIN : Cette classe permet de récupérer toutes les fichiers qui proviennent des applications clientes.



Classe RepertoireOUT : Cette classe contient les fichiers déjà générés par les applications clientes mais avec mise à jour de la base de données.

c) Diagramme de Séquence (Serveur Central) La figure ci-dessous présente le diagramme de séquence de l’application serveur central.

Groupe Tunisie Télécom |PFE–Jallali Mourad– 2011/2012

28

ENIT

Tunisie Télécom

Figure 21:Diagramme de Séquence (Serveur Central)

II.2.3. Application Opérateur Il s’agit de présenter les différents KPIs selon plusieurs formes d’affichage (courbes, histogrammes, tableaux…), et cela pour permettre une analyse intelligente des expériences clients et un diagnostic des éventuels problèmes de qualité de service. Les KPIs ci-dessous seront considéré : 

Distribution d’utilisation des technologies GPRS/EDGE/WCDMA/HSPA+.



Débit maximum de transfert FTP.



Distribution des débits max en liens descendant (expérience utilisateur).



Distribution des débits moyens en liens descendant (expérience utilisateur).



Distribution des débits maximaux en liens Montant (expérience utilisateur).



Distribution des temps de latence.



Durée moyen de connexion.



Niveau de signal reçu (RSCR dBm, Rxlev dBm).



Qualité du lien radio. a) Diagramme de Cas d’utilisation (Application Opérateur)

La figure ci-dessous présente le diagramme des cas d’utilisation de l’application opérateur

Groupe Tunisie Télécom |PFE–Jallali Mourad– 2011/2012

29

ENIT

Tunisie Télécom

Figure 22:Diagramme de Cas d'Utilisation (Application Opérateur)

A partir

des courbes et des graphiques des KPIs, les ingénieurs de l’opérateur doivent

diagnostiquer les problèmes d’utilisations des clés 3Gvécus par les clients et proposer des solutions coté clients et/ou opérateur mobile afin d’améliorer la qualité de service offerte. b) Diagramme des classes (Application Opérateur) La figure ci-dessous présente le diagramme des classes

de l’application opérateur. Ce

diagramme présente les interactions possibles entre les différentes classes utilisées dans cette application.

Figure 23:Diagramme des Classes (Application Opérateur)

Groupe Tunisie Télécom |PFE–Jallali Mourad– 2011/2012

30

ENIT

Tunisie Télécom

c) Diagramme de Séquence (Application Opérateur) La figure ci-dessous présente le diagramme de Séquence de l’application opérateur

Figure 24:Diagramme de Séquence (Application Opérateur)

II.3. Conception de la base de données On a utilisé le logiciel Power AMC pour construire tout d’abord le modèle conceptuel de notre base de données puis générer automatiquement le modèle physique et le modèle logique de données. La figure ci-dessous illustre le modèle conceptuel de notre base de données. Les tables majeurs de notre base de données et qui sont indispensables pour le reste du travail sont les suivantes : 

Table Session connexion



Table Réseau



Table Clé 3G



Table Carte Sim

Groupe Tunisie Télécom |PFE–Jallali Mourad– 2011/2012

31

ENIT

Tunisie Télécom

User

1,1

IdUser Entier NomUser Texte CinUser Numérique

envoie commandeAT 1,1

IdUser

Clé3G IMEI Numérique Fabriquant Texte Modèle Texte Version Texte



IMEI

renvoi reponse commandeAT_SessionConnexion

1,1

0,n

0,n 0,n

SessionConnexion IDSC Entier datedebutSC Heure DatefinSC Heure DureeSC Heure imeiSC Numérique imsiSC Numérique ciSC Numérique debitDLmaxSC Numérique debitULmaxSC Numérique debitAVGmaxSC Numérique Nivsign Numérique DtaeSC Date



renvoi réponse commandeAT_Reseau renvoi réponse commandeAT_CarteSIM

1,1

IDSC ...

1,1

Réseau

Carte SIM

IDR Entier CI Numérique LAC Numérique RSSI Numérique BER Numérique technologie Texte

IMSISIM Numérique NumSIM Numérique IMSISIM

IDR ...

Figure 25:Modèle Conceptuel de données

Le modèle conceptuel montre les interactions entre les différentes entités de la base. En effet, on doit enregistrer les données qui représentent les réponses des commandes AT envoyés au clé data dans les entités « Clé 3G », « Réseau », « Carte SIM »et « Session de Connexion ».L’interaction avec cette base se fait grâce à des requêtes SQL bien définis. Les données qui doivent être retenues dans la base sont :  Le temps du début et de la fin de la connexion.  Durée de connexion.  Débit maximum atteint (DL/UL).  IMEI, IMSI.  RSSI, BER.  Cell id, LAC.

Conclusion Le long de ce chapitre, on a présenté la conception globale et détaillé de notre système ainsi que

la base de données, on peut entamer maintenant la partie réalisation. On

commencera d’abord par l’environnement du travail, puis on présentera des captures d’écran qui illustrent le déroulement de l’application.

Groupe Tunisie Télécom |PFE–Jallali Mourad– 2011/2012

32

ENIT

Tunisie Télécom

Chapitre 4: Description et Evaluation de Performances de la Plateforme Développée

Introduction Après avoir présenté la conception de l’application, il s’agit maintenant de présenter la phase réalisation et la mise en œuvre des fonctionnalités du système. On présentera en premier lieu, l’environnement matériel et logiciel du travail ainsi que les outils de développement utilisés, ensuite, on jettera un coup d’œil sur la phase de développement du projet. Enfin, on présentera

un aperçu sur quelques captures d’écran traduisant le

déroulement de l’application.

I. Environnement du travail Afin de réaliser le projet mis en œuvre, on a fait recours à plusieurs outils qui sont choisis de telle façon à arriver aux fonctionnalités attendues du système. Ces outils constituent l’environnement du travail et peuvent être divisés en trois parties : On commence par présenter l’environnement matériel, puis on présentera l’environnement logiciel et on finira par l’ensemble des techniques utilisées au niveau du développement. I.1. Environnement Matériel Afin de réaliser l’application, on a utilisé un ordinateur et un modem clé 3G. I.1.1. Ordinateur L’ordinateur utilisé a les caractéristiques suivantes : 

Marque : HP Compaq 610



Processeur : Intel Core2 Duo CPU



RAM : 2 GO



Disque Dur : 320 GO



Système d’Exploitation : Windows 7 Professionnel

Groupe Tunisie Télécom |PFE–Jallali Mourad– 2011/2012

33

ENIT

Tunisie Télécom

I.1.2. Modem clé 3G Le modem clé 3G utilisé possède les caractéristiques suivantes : 

Fournisseur des services : TUNTEL (Tunisie Télécom)



Type Réseau : GSM



Fabriquant :Huawei

I.2. Environnement Logiciel Les principaux outils qui sont utilisés pour la conception et le développement de notre application sont:  Rational Rose : Ce logiciel facilite la modélisation des diagrammes des applications selon la méthodologie UML et selon le cahier des charges proposé.  Power AMC : Ce logiciel est utilsé essentiellemnt pour la conception de la base de données.En effet,il génère le modèle conceptuel,le modèle physique et le modèle logique des données.  Eclipse HELIOS : Eclipse est considéré comme un environnement de développement destiné surtout aux applications Java. En effet, c’est un IDE dont le but est de donner une plateforme modulaire pour la réalisation des applications informatiques. Eclipse utilise plusieurs modules appelés ‘plug-ins’ dans son propre architecture .D’ailleurs à l’exception du noyau de la plateforme, le reste est développé sous la forme de plug-ins .Ce concept permet

de fournir une possibilité de développement d’autres

modules pour

l’extension de la plateforme et ainsi fournir la possibilité aux développeurs de produire des fonctionnalités qui ne sont pas proposés dans le standard d’Eclipse. Les modules présentés dans le standard avec Eclipse concerne le langage Java mais en revanche, il y a des modules qui sont en cours de développement pour parvenir à intégrer les langages C++,Cobol ainsi que d’autres langages et aussi pour d’autres aspects du développement comme la base de données et la conception avec UML.

Groupe Tunisie Télécom |PFE–Jallali Mourad– 2011/2012

34

ENIT

Tunisie Télécom



Les points Forts d’Eclipse :

Eclipse possède plusieurs points forts qui le distinguent par rapport aux autres IDE de développement .Parmi ces points on cite :  Eclipse est une plateforme destinée aux applications Java.Il est extensible grâce au mécanisme de plug-ins.  Eclipse représente un support pour les plateformes d’exécution : Windows, Linux,…etc.  Le compilateur d’Eclipse permet à la fois de compiler le code même s’il contient des erreurs et de générer des messages d’erreurs. On présente dans la figure 25 une vue de l’éditeur de développement Eclipse Helios.

Figure 26:Interface d'Eclipse

 Le SGBD MYSQL : MYSQL est un système de Gestion de Base de Données(SGBD) qui a pour rôle de gérer l’accès aux bases de données. Le serveur de base de donnés MYSQL est très rapide, facile à utiliser et fiable. Il fonctionne sous la plupart des systèmes d’exploitation. Ce logiciel a l’avantage d’être gratuit et hautement adapté au web. L’un des points fort de MYSQL est qu’il est un SGBD de type relationnel comme Microsoft SQL Server et Oracle, c’est-à-dire qu’il organise les données selon des tables comportant des champs à attributs simples et monovalués.

Groupe Tunisie Télécom |PFE–Jallali Mourad– 2011/2012

35

ENIT

Tunisie Télécom

 Appache Tomcat : Appach Tomcat est un conteneur libre de servlet Java 2 Entreprise Edition. En effet, il adapte les spécifications des Servlets et des JSP (Java Server Pages) issues de Sun Microsystems. Il peut être configuré en éditant des fichiers de configuration XML. Tomcat est considéré comme un serveur d’applications Java qui assure l’exécution des Servlets et des JSP. I.3.Framework et Langages de programmation utilisés I.3.1. Java Java est un langage de développement mise en œuvre par Sun Microsystems. Java possède une caractéristique majeure qui le distingue des autres langages de programmation est sa portabilité due à ses bibliothèques de classes indépendantes de la plate-forme, ce qui est le point essentiel de la programmation sur internet ou plusieurs machines dissemblables sont interconnectées. Le programme résultant s’exécute par la machine virtuelle (JVM pour Java Virtual Machine). Les objectifs de Java sont d'être multiplateformes et d'assurer la sécurité aussi bien pendant le développement que pendant l'utilisation d'untel programme. Java hérite partiellement la syntaxe du langage C++ mais non ses défauts. Java est algorithmique et orienté objet et à ce niveau il peut effectuer toutes les tâches d'un tel langage (graphiques, bases de données, multimédias, environnement de développement, etc...). On va utiliser

Java pour développer l’application cliente de notre plateforme. Cette

application consiste d’abord à collecter les informations et les KPIs data du client et les enregistrer dans un fichier local et enfin envoyer ce fichier à un serveur FTP chez l’opérateur. I.3.2. Java 2 Entreprise Edition (J2EE) Java 2 Enterprise Edition, destiné à un usage professionnel avec la mise en œuvre des serveurs d’applications. Chaque édition présente

un environnement complet pour le

développement et l'exécution d'applications basées essentiellement

sur Java et contient

notamment une machine virtuelle Java (Java Virtual Machine) ainsi qu'un ensemble de classes. J2EE s'appuie entièrement sur le Java, il bénéficie de ses avantages ainsi que ses inconvénients. Généralement, on parle de «plate-forme J2EE» pour désigner l'ensemble constitué des services (API) offerts et de l'infrastructure d'exécution. Groupe Tunisie Télécom |PFE–Jallali Mourad– 2011/2012

36

ENIT

Tunisie Télécom

On utilise J2EE pour présenter l’application opérateur de notre plateforme. En effet, les ingénieurs de l’opérateur doivent consulter cette application pour suivre les performances des services offertes à partir les courbes et les diagrammes qui vont être affichés. Ainsi, on donne l’occasion à l’équipe de diagnostiquer les problèmes de la QOS et proposer enfin des solutions pour rendre la fonctionnalité normale du système. Donc, tout le projet est basé sur Java/J2ee comme étant un environnement de développement, mais cet environnement est lié à d’autres technologies qu’on doit les signaler tel que :  XML : XML (Extensible Markup Language) ou langage à balises extensibles. Ce Langage permet de transférer les données sous formes de balises ordonnées. Il permet d’encapsuler tout type de données en le représentant sous la forme d'une arborescence. On a fait recourt au lagunage XML dans notre projet dans la phase d’envoi des informations d’identification des clients et les KPIs au serveur FTP.  HTML : HTML (HyperText Mark-Up Language), est un langage de structuration ou de balisage dont le rôle est de formaliser l'écriture d'un document avec des balises de formatage.  SQL : SQL (Structured Query Language) est un langage utilisé pour effectuer des différentes opérations sur la base de données tel que la mise à jour de la base, la modification des données dans une table (ajout, suppression) …etc. I.3.3. APIs utilisées Au cours de la phase développement, on a utilisé plusieurs bibliothèques (APIs) pour assurer de nombreuses fonctionnalités. En effet, ces bibliothèques comprennent plusieurs méthodes qui facilitent beaucoup la tâche du développeur. Parmi les APIs qu’on a utilisées on cite : 

Javax.comm : utilisée essentiellement pour la programmation port série en Java. En effet, grâce à cette bibliothèque on arrive à communiquer avec la clé 3G, envoyer des commandes AT et recevoir la réponse de retour qui concerne soit les données d’identifications du client (IMSI, IMEI, etc…), soit les KPIs data (RSSI, BER, etc…).



Jdom : utilisée pour la création d’un fichier XML et l’enregistrement des données à collecter tel que les KPIs data et les données d’identifications des clients.



Mysql-Connector : assure essentiellement la connexion avec la base de données et exécution des requêtes SQL envoyés.

Groupe Tunisie Télécom |PFE–Jallali Mourad– 2011/2012

37

ENIT



Tunisie Télécom

Simpleftp : utilisée pour se connecter à un serveur FTP et on peut aussi soit envoyer un fichier soit recevoir un autre du serveur.



Jfreechart : bibliothèque utilisée afin de créer des courbes ou des diagrammes au cours de l’application opérateur. En effet, on doit consulter la base de données pour extraire des données et ensuite dessiner les courbes qui vont être utiles pour le suivi de la qualité de service offert.

II. Réalisation Par l’intermédiaire du langage de programmation Java, on a réalisé l’application cliente. II.1. Application Clientèle On présente dans la figure ci-dessous l’interface de départ.

Figure 27:Interface d'Accueil

II.1.1.Présentation de l’interface de l’application L’application clientèle consiste à collecter les informations d’identification des clients ainsi que l’ensemble des KPIs data en interrogeant les modems clé 3G via des commandes AT bien déterminées. Cette application permet aussi de donner à chaque session de connexion le débit de transfert des données. L’interface de l’application présente trois onglets (Automatique, Manuel, A propos) comme c’est déjà indiqué dans la figure suivante.

Groupe Tunisie Télécom |PFE–Jallali Mourad– 2011/2012

38

ENIT

Tunisie Télécom

Figure 28:Interface de l'application clientèle (Onglet: Automatique)

Cet Onglet contient les données d’identification et l’ensemble des KPIs data à un instant bien déterminé de l’exécution du programme. De plus, elle contient le débit de transfert de données (Download, Upload et Average). Cet onglet renferme tous les informations qu’on puisse les envoyer. II.1.2. Choix des informations à enregistrer On présente dans la figure ci-dessous l’onglet « Manuel »de l’interface application clientèle.

Figure 29:Interface de l'application Clientèle (Onglet: Manuel)

Groupe Tunisie Télécom |PFE–Jallali Mourad– 2011/2012

39

ENIT

Tunisie Télécom

En effet,on choisit ce qu’on veut parmi les données et les informations déjà colléctées et présentés dans l’interface et par un clic sur le boutton « Enregistrer/Envoyer », on vient d’enregistrer les informations choisis dans un fichier local.Cet enregistrement est suivi par une opération d’envoi de ces informations au serveur FTP chez l’opérateur .

Figure 30:Choix des informations à enregistrer

II.1.3.Création d’un fichier local Au moment où on clique sur le bouton « Enregistrer/Envoyer», toutes les informations seront enregistrées dans un fichier de format (.xml) .La figure suivante présente le fichier déjà crée.

Figure 31: Enregistrement des données

Groupe Tunisie Télécom |PFE–Jallali Mourad– 2011/2012

40

ENIT

Tunisie Télécom

II.1.4. Envoi vers serveur FTP Une fois toutes les informations sont récupérées, on envoie le fichier vers le serveur FTP par un simple clic sur le bouton «/Enregistrer/Envoyer » On peut sortir de l’application par un simple clic sur le bouton « Quitter ».

III. Application Opérateur L’application opérateur permet aux ingénieurs de l’opérateur de suivre les performances de la qualité de service offert. En effet, à partir d’une analyse d’un ensemble des courbes et des diagrammes, ils doivent préciser la cause d’un tel problème qui touche la qualité de service chez le client. Le problème majeur qui se pose tout le temps c’est le débit de transfert de données chez un client. Pour des raisons de sécurité, l’utilisateur doit avoir le droit d’accès (nom d’utilisateur et mot de passe) pour pouvoir suivre l’ensemble des statistiques enregistrées. III.1. Demande d’accès IL faut taper le nom de l’utilisateur et le mot de passe qui sont déjà enregistrées dans la base de données afin d’accéder à l’ensemble des statistiques de l’application.

Figure 32:Interface d'Authentification

Après la saisie de nom de l’utilisateur et le mot de passe, il y a aura une redirection vers la page « Monitoring.jsp »qui contient les statistiques globales enregistrées dans un tableau.

Groupe Tunisie Télécom |PFE–Jallali Mourad– 2011/2012

41

ENIT

Tunisie Télécom

III.2.Présentation des Statistiques Pour arriver à faire une diagnostique des problèmes liés à la qualité de service, il faut avoir présenté les KPIs dans des courbes et des diagrammes qui facilitent l’interprétation, et donc savoir la cause du problème déjà signalé. Pour cela, on doit enregistrer les différentes données issues de la base de données dans un tableau et on imagine ensuite tous les scénarios possibles pour le traçage des courbes. La figure suivante présente un exemple de tableau d’enregistrement des données. Ce tableau contient les différentes données telles que LAC,CI, débit de transfert de données (Download et Uploade) et les date de début et de fin de la session de connexion.

Figure 33:Statistiques Globales

Depuis les statistiques données ,on peut tracer l’évolution de débit de transfert de données durant les dates de connexion déjà enregistrées dans le tableau ainsi que l’évolution des technologies utilisés( à savoir :WCDMA/EDGE)ce qui va être généré dans la figure34 suite à un simple clic sur le bouton « Evoultion Debit ». On représente à ce niveau le débit (Download/Upload) durant la période d’enregistrement de l’ensemble de ces statistiques.

Groupe Tunisie Télécom |PFE–Jallali Mourad– 2011/2012

42

ENIT

Tunisie Télécom

Figure 34:Evolution de débit de transfert de données

Le faite d’avoir de courbes superposées dans le même graphe permet de faciliter dans un premier lieu l’analyse des KPIs, et l’ensemble des interprétations dans un second lieu. En effet, on peut obtenir un tel résultat par un simple clic sur le bouton « Courbes Superposés ».On représente aussi dans la même redirection l’évolution des technologies utilisés à savoir (WCDMA/EDGE) durant le même période d’enregistrement de données.

Figure 35:Evolution Débit/ Evolution des technologies (WCDMA/EDGE)

Groupe Tunisie Télécom |PFE–Jallali Mourad– 2011/2012

43

ENIT

Tunisie Télécom

III.2.1. Statistiques Par Date On présente aussi dans le tableau suivant les statistiques de l’IMSI durant les dates de connexion bien définies. De même, on trace les courbes paramètres radio LAC et CI durant cette période d’enregistrement.

Figure 36: Statistiques par Date

On présente ainsi les courbes des paramètres (LAC et CI) si on clique sur le bouton «Afficher courbes des paramètres radio (LAC, CI)».

Figure 37:Représentation des paramètres (LAC, CI)

Groupe Tunisie Télécom |PFE–Jallali Mourad– 2011/2012

44

ENIT

Tunisie Télécom

III.2.2. Statistiques Par Région On présente les statistiques de l’IMSI, CI, durée session, début session, fin session et le débit maximal enregistrée durant cette

période d’exploit dans la

figure 38.

Figure 38:Statistiques par Région (LAC)

IV. Diagnostic

des problèmes de QoS

Le diagramme ci-dessous montre le procédure à suivre afin de fair le diagnostic d’un tel problème lié à la QOS.Ce diagramme présente un approche ou un sénario parmi plusieurs sénarios à imaginer dans ce contexte.

Groupe Tunisie Télécom |PFE–Jallali Mourad– 2011/2012

45

ENIT

Tunisie Télécom

Problème : Faible Débit EDGE /WCDMA Quelle Technologie ?

Améliorer la Couverture 3G

Technologie ?

HSPA Faible

Niveau Signal ? Satisfaisant Oui Problème lié à des heures chargées ? Non

Oui

Problème lié à une période spécifique ? Non

Problème De capacité Du réseau (Interface radio, IUb, IU-PS, Core Network) Problème lié à des actions faites sur le réseau. Le problème doit être limité dans le temps

Oui Problème Design physique Ou Logique De la cellule

N Problème lié à une cellule CI ? Non Oui Problème lié à une région LAC ? Non

Problème Paramètres Logiques RNC

Problème lié à la clé d’utilisateur ou son profil HLR

Figure 39: Diagramme de Diagnostic des problèmes de QoS

L’objectif est de déterminer le problème majeur de faible débit enregistré pendant une période bien déterminée chez un utilisateur. On propose une logique d’analyse qui consiste à déterminer dans un premier lieu les causes probables du problème, puis dans un deuxième lieu on cherche la solution la plus efficace afin d'améliorer la qualité de service data offerte à un client. Les causes peuvent être liées à une période temporelle (heures chargées ou périodes limitées) aussi que la notion géographique (même problème qui affecte une zone desservie par Groupe Tunisie Télécom |PFE–Jallali Mourad– 2011/2012

46

ENIT

Tunisie Télécom

un RNC/BSC identifié par un LAC ou au niveau d’une zone desservie par une cellule d'un NodeB/BTS identifié par un CI). Tout d'abord, il faut noter que le standard GSM (version GPRS ou EDGE) offre un débit faible (débit moyen 80 Kb /s), donc on ne peut parler d’un problème du débit si le client se connecte majoritairement en mode GPRS/EDGE, seulement on peut penser à densifier la zone par l'ajout de la couverture 3G mais ceci suit un planning d'extension de l'opérateur. De plus, il faut s’assurer que la faiblesse de débit détecté avec connexion réseau 3G mode HSPA n’est pas lié soit aux heures chargées data (allant du 19H vers 21H chez Tunisie Télécom), soit à des périodes limitées en temps qui résultent d’une intervention pour maintenance du réseau. Si toutes les causes à dimensions temporelles ou mode de connexion sont éliminées on peut voir la dimension géographique du problème c’est-à-dire

est ce que ce problème

concerne juste un client où toute une zone ? En effet, si le même problème apparaît pour tous les clients connectés à une cellule (CI) ou à un RNC/BSC (LAC) il faut revoir le fonctionnement de l’équipement concerné via les statistiques OMC (alarmes, paramètres, KPIs ,…) Par contre, si le problème concerne uniquement le client qui plaigne de ce faible débit, alors il faut avoir une investigation personnalisé côté client c’est-à-dire voir l’environnement de connexion (Indoor/Outdoor), modèle de clé utilisée, PC utilisé, ou les paramètres HLR du SIM utilisé.

Conclusion Ce dernier chapitre a été consacré à la partie de réalisation qui représente la dernière partie dans le développement de cette application. En effet, on a décrit tout au long de la première partie l’environnement logiciel ainsi que matériel tout au long de la première partie, la deuxième partie était consacrée pour la description de l’application à partir des captures d’écran qui traitent le déroulement suivi afin de réaliser le travail demandé.

Groupe Tunisie Télécom |PFE–Jallali Mourad– 2011/2012

47

ENIT

Tunisie Télécom

CONCLUSION GENERALE

Il parait évident

que le seul moyen d’attirer le client est de lui offrir de façon continue

de nouveaux services avec la meilleure qualité possible, ce qui engendre une concurrence entre les opérateurs mobiles dans le marché des télécommunications. Ainsi, les opérateurs se trouvent donc obliger à offrir une diversification des services avec une qualité acceptable et qui répond aux besoins des clients. Le but principal de ce projet était de créer une plateforme qui facilite la tâche de suivi et de monitoring de la qualité de service de l’opérateur Tunisie Télécom. Ce travail a suivi plusieurs étapes qui ont été très importants pour la phase de réalisation et le développement. La première étape était de mettre le sujet dans son contexte général, ce qui a permis de dégager les différentes besoins dont l’application est chargée d’y répondre. Ces besoins ont été bien traités et analysés dans la phase de spécification. L’étape suivante, était la conception, durant toute cette phase, une étude globale et ensuite détaillée des fonctionnalités du système était réalisée à l’aide de langage de modélisation UML pour aboutir enfin à l’application opérateur qui vise à aider l’opérateur à améliorer la qualité de service offert. Ce projet présente une occasion pour s’améliorer dans le développement Java/J2ee sur plusieurs niveaux : communication avec les modems via les ports séries USB, communication client/serveur, communication réseaux avec les serveurs FTP, conception et interaction avec les bases de données, aussi, il m’a permis d’acquérir des connaissances importantes surtout au niveau de la qualité de service des réseaux mobiles 2 G et 3 G. Le travail présenté répond au cahier de charge déjà posé, mais il ne représente pas la version finale qu’on peut atteindre. En effet, ce travail peut s’améliorer certainement dans le futur, avec des nouvelles idées. Pour conclure, ce stage était très important, dans la mesure où il m’a permis d’appliquer mes connaissances acquises lors de mon cursus éducatifs et de maitriser des nouvelles technologies de développement. Finalement, il était une occasion pour

s’introduire

s’intégrer dans le milieu professionnel.

Groupe Tunisie Télécom |PFE–Jallali Mourad– 2011/2012

48

et

ENIT

Tunisie Télécom

Bibliographie Ouvrages [B1] Hakim Mabed « Modèles et techniques d’optimisation pour les réseaux radio mobiles », Thèse de doctorat, 2003. [B2] ZORGUI Sofiene « Conception d'une interface homme-machine pour une chaîne de mesure GSM, GPRS, EDGE, UMTS et HSDPA en se basant sur le concept client-serveur », PFE Supcom ,2006/2007 [B3] Willy Pirard, « principe de fonctionnement des réseaux de téléphonie mobile GSM », 1995 [B4] Rezguiv Saoussen « Conception et développement d’un outil de drive test pour les réseaux GSM », PFESupcom, 2005/2006

Netographie [N1]

:

Groupe

Tunisie

Télécom.

Portail

internet,

consulté

le

2011-06-

17 :. [N2]

:http://www.commentcamarche.net/contents/j2ee/j2ee-intro.php3

[N 3]

:http://www.efort.com/r_tutoriels/GSM1_EFORT.pdf

[N4]

:http://fr.wikipedia.org/wiki/Commandes_Hayes

[N5]

:http://www.technologuepro.com/gsm/commande_at.htm

[N6]

:http://www.etudionet.com/communaute/xuser/doc/etudionet_doc_090716032657.pdf

[N7]

:http://www.memoireonline.com/02/12/5284/m_tude-de-dimensionnement-et

planification-dun-reseau-dacces-WCDMA-3G10.html [N8]

:http://www.memoireonline.com/07/10/3741/Evolution-technologique-de-la-3G-et

3G.html

Groupe Tunisie Télécom |PFE–Jallali Mourad– 2011/2012

49

ENIT

Tunisie Télécom

Annexes Annexe A: Les commandes AT Commandes AT ou encore Commandes Hayes, représentent un langage de commandes développé pour le modem Hayes Smartmodem 300. Ces commandes permettent les communications avec un modem (périphérique externe), afin de savoir des informations d’identifications des clients ou les KPIs data. Ces commandes permettent aussi : [N4] 

de commander le raccordement du modem à la ligne (l'équivalent de décrocher le téléphone)



de savoir l'état de la ligne : tonalité d'invitation à transmettre…



d’indiquer le type de transmission et le protocole de liaison à utiliser



d'envoyer les caractères transmis vers l'écran.



d'afficher les renseignements concernant le modem.



de manipuler les registres internes du modem.

On présente ici des exemples d’utilisations des commandes AT. [N6] 1. Commandes de Control

Commande AT+CSTA ATD ATH ATM ATO

Description Sélectionnez le type d'adresse Dial command Raccrochez appel Moniteur haut-parleur en mode Aller en ligne Tableau 2:Commande de control

2. Commandesde contrôledes données des cartes Commande ATI ATZ AT+GMR AT+GMI AT+GSN

Description identification Rappelons profil stocké L'identification demander la révision Demande d'identification du fabricant Demande numéro d'identification du produit (IMEI) Tableau 3:Commandes du contrôle des données des cartes

Groupe Tunisie Télécom |PFE–Jallali Mourad– 2011/2012

50

ENIT

Tunisie Télécom

Annexe B: Connexion à un modem 3G via HyperTerminal L’HyperTerminal est un logiciel de communication utilisé afin de se connecter à d'autres ordinateurs via les modems ou les connexions RS-232 série. Il appartient à l’ensemble des logiciels libres qui peut fonctionner sur toutes les versions de Windows. L’HyperTerminal permet de communiquer avec un modem 3G par l’intermédiaire des commandes spécifiques appelées des commandes AT (déjà vu dans l’Annexe A).Pour établir une communication avec le modem 3G, il est nécessaire et obligatoire de définir le protocole utilisé, et les paramètres suivants : [N7].  Port de communication : Indiquer le port de communication à utiliser.  Vitesse : La vitesse de communication à utiliser sur le port série déjà indiqué.  Bit de données (Data Bits) : Choisir le nombre de bits de données.  Parité (Parity) : Indiquer la parité à utiliser pour cette connexion série.  Stop bits : Choisir les bits de stop à utiliser.  Contrôle de flux (Flow Control) : indiquer le contrôle de flux à utiliser. La figure ci-dessous montre la communication avec la clé 3G via un HyperTerminal.

Figure 40:Communication via un HyperTerminal

Groupe Tunisie Télécom |PFE–Jallali Mourad– 2011/2012

51

ENIT

Tunisie Télécom

Annexe C: Systèmes de mesure de la QoS dans les réseaux mobiles L’analyse et l’évaluation des performances de la QoS des réseaux mobiles suivent généralement la démarche illustrée dans la figure suivante.

Données récupérés par les OMC KPIs data

Plaintes des Clients

Détection des problèmes Mesures Drive Test

KPIs data

Localisation de l’anomalie

Action de maintenance et supervision

Figure 41 : Schéma de l’évaluation des performances de la QoS

On distingue plusieurs méthodes lors de la mesure de la QoS mobile, parmi lesquelles on cite : a) Drive Test : Cette technique d’analyse de Qos permet la récupération d’une trace

des mesures faites par le mobile à différents instants. En effet, ce sont les opérateurs qui sont chargés de mesurer la qualité de service. Les problèmes de QoS sont signalés par les employés de l’opérateur. Les mesures nécessitent un mobile de test, un système de localisation GPS, un PC portable et un onduleur d’alimentation. b) Mesures OMC: Cette technique assure la collecte et la gestion de statistiques

d’équipements d’un réseau mobile. Les données OSS sont des données brutes. En Groupe Tunisie Télécom |PFE–Jallali Mourad– 2011/2012

52

ENIT

Tunisie Télécom

effet, on doit les transformer à un ensemble de KPIs data afin qu’ils seront exploitables. Ces mesures sont utilisées aussi pour l’optimisation et la planification du réseau. c) Les analyseurs de protocoles (sondes d’interfaces) : Ils sont liés aux interfaces

entre les différents équipements du réseau tel que : BTS/Node B, BSC/RNC… afin de détecter et diagnostiquer les problèmes sur le réseau mobile.

Groupe Tunisie Télécom |PFE–Jallali Mourad– 2011/2012

53

Résumé Le présent travail entre dans le cadre d’un projet de fin d’études pour l’obtention du diplôme national d’ingénieur en télécommunications. L’objectif de ce projet est de concevoir et développer une plateforme pour le monitoring de la qualité de service data des réseaux radio 2G et 3G. L’originalité du projet vient du fait qu’il exploite le progrès technologique puisque l’application exige l’utilisation des modems clé 3G pour la collecte d’informations d’identifications des clients et de différentes KPIs data. De plus, la solution à développer permet à un opérateur mobile d’optimiser son réseau data haut débit en temps réel ainsi fidéliser et répondre à la QoS demandé par le client. En outre, cette application permet de diagnostiquer les problèmes d’utilisation des clés 3G vécus par les clients et proposer des solutions coté client et/ou opérateur mobile à partir d’une analyse des KPIs data sous plusieurs formes graphiques.

Mots Clés : Algorithmique, Programmation Client Serveur, Communication avec les modems via les ports séries USB (Programmation Port Série), Evaluation des

performances, QoS des

réseaux mobiles 2G/3G.

Abstract This work is part of graduation project for graduation national telecommunications engineer. The objective of this project is to design and develop a platform for monitoring the quality of service data of 2G and 3G radio networks. The originality of the project is that it exploits the technological progress since the application requires the use of USB 3Gmodemsto collect customer identifiable information and data from different KPIs. In addition, the solution allows developing a mobile operator to optimize its broadband data network in real time and retain and meet the QoS requested by the customer. In addition, this application is used to diagnose problems using3G dongles experienced by customers and offer solutions client and /or mobile operator from an analysis of KPI data in several forms graphics.

Key words: Algorithms, Programming Customer Server, Communication with modems through USB serial ports(Port Programming Series), Performance Evaluation, QoS in 2G/3Gmobile networks.