Rapport Final Ahmed

Etudes des interférences des antennes au niveau BTS et conception des antennes planaires pour la téléphonie mobile

ROYAUME DU MAROC *-*-*-*-*-*-*-* UNIVERSITE HASSENE 1er *-*-*-*-*-*-*-* Ecole Nationale des Sciences Appliquées ***Khouribga*** *-*-*-*-*-*-*-*

Année universitaire : 2011-2012

MEMOIRE DE FIN D’ETUDES En vue de l’obtention du titre INGÉNIEUR D’ETAT Génie Réseaux et Télécommunications *-*-*-*-*-*-*-*

Etude des Interférences des Antennes au niveau des BTS et Conception des Antennes imprimées pour la Téléphonie Mobile Réalisé par : Mr Ahmed OULD SEDOUM

Soutenu le 14/07/2012 devant le jury composé de : M. Adib JENNAN (président) M. Imade FATANI (encadrant interne) M. Jamal ZBITOU (encadrant externe) M. Soufiane NAIT MBARK (encadrant externe)

Directeur de l’ ENSA-Khouribga Professeur ENSA-Khouribga Professeur FPK-Khouribga Dimension-data

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Dédicaces

Je dédie ce modeste travail A Ma mère décédée et à mon père A mes chers frères & sœurs A ABADA, Nouredine et Toumena A ma famille, A tous mes enseignants A tous mes amis de la promotion 2012, A tous ceux qui m’ont aidé à réaliser ce travail ......... Ahmed

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Remerciement Au terme de ce stage de fin d’études, je voudrai

exprimer mes sincères

remerciements et ma profonde gratitude aux personnes qui m’ont aidé à la réalisation de ce travail et qui m’ont apporté leur support tout au long de cette période. Je tiens à remercier Mr. Soufiane NAIT MBAREK, chef de projet réseaux mobiles au sein du département Déploiement pour sa patience, son esprit ouvert et ses efforts qui m’ont permis de passer une période de stage intéressante et dans de bonnes conditions. Je remercie infiniment, mon encadrant, le Docteur Mr. Jamal ZBITOU, l’enseignement chercheur à la

faculté polydisciplinaire de khouribga, qui m’a honoré par son

encadrement de qualité et son soutien permanant. Mes

vifs

remerciements aux membres de l’équipe Déploiement, l’équipe

Transmission et en particulier Mr. Ridouane responsable du département Transmission, Mr. Mohamed ELBAISSI chef de projet transmission, Mr. IKBAL chef de projet réseaux fixes et Mr Ahmed MECHATTE responsable de qualité. Je tiens également à remercier, mon professeur et mon encadrant, le Docteur Mr. LAMARI pour sa collaboration, ainsi que Mr. Imade FATANI pour son appui et sa générosité. Je profite aussi de cette occasion pour exprimer ma reconnaissance à mes professeurs de l’École Nationale des Sciences Appliquées, particulièrement ceux du département génie réseaux pour leur engagement et leur générosité.

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Merci Infiniment. 3

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Résumé La première partie de ce rapport vise l’étude des interférences entre les antennes au niveau des BTS et de proposer des solutions qui permettent de résoudre le problème de couplage, entre les antennes existantes sur le même site du BTS.

C’est dans ce cadre, le sujet de mon

stage de fin d’études au sein de DIMENSION-DATA propose une étude des actions prises dans ce sens, à savoir le déploiement du réseau 2G et sa coexistence avec d’autres réseaux éventuels déjà existants. La deuxième partie traite le deuxième objectif du cahier des charges qui a comme objectif l’étude, la conception et la simulation d’une antenne planaire en technologie micro-ruban bibandes fonctionnant dans la bande GSM900/DCS1800 pour la téléphonie mobile.

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Abstract The first part of this thesis is to study interferences between antennas existing in the same BTS and to propose solutions that can resolve these problems of antennas coupling. In this side, the subject of my graduation experience in DIMENSION-DATA offers a study of the different actions which should be taken in this direction, to come with real practical solutions. The second part deals with the second goal of the project subject which aims to study, design and simulation of a planar antenna in microstrip technology dual-band operating in the GSM900/DCS1800 band. Then, a second work will be on the design and simulation of an antenna for mobile phones by using ADS 'Advanced Design System "software.

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T

able des

M

atières

Introduction Générale...........................................................................................................13 Chapitre I : Présentation de l’entreprise DIMENSION-DATA .................................................15 I-1. Historique de DIMENSION-DATA ................................................................................15 I-2. DIMENSION–DATA MAROC ....................................................................................15 I-2-1. Fiche d'identité ...........................................................................................................16 I-3. Dimension Data à travers le monde .................................................................................16 I-4. Organigrammes de Dimension Data Temara ....................................................................17 I-5. La direction de déploiement.............................................................................................18 I-5-1. Les taches réalisées par le service Déploiement.............................................................19 Chapitre II : Les activités effectuées Durant mon stage ............................................................22 II-1 Présentation Générale du GSM........................................................................................22 II-1-1. Introduction ..............................................................................................................22 II-1-2 Architecture du réseau GSM ........................................................................................23 II-1-2-1. Le sous-système radio(BSS) : ..................................................................................23 II-1-2-2. Le sous-système réseau NSS ..................................................................................24 II-2-3. Sous-système d’Exploitation et de Maintenance :.........................................................25 II-1-3. Les interfaces du réseau GSM :..................................................................................26 II-1-3-1. L’interface radio Um : ............................................................................................27 II-1-3-2. La signalisation du réseau GSM ..............................................................................27 II-1-4. Méthode d’accès multiple ..........................................................................................28 II-1-5. Notion de multi-trames: ............................................................................................29 II-2. La station de base (BTS): ..............................................................................................30 II-2-1. Architecture de la station de base :..............................................................................30 II-2-2. Configurations de la BTS ...........................................................................................31 II-3. Visite et installation des sites BTS .................................................................................33 II-3-1. Phase d’installation :...................................................................................................33 II-3-1-1. Les antennes de BTS ..............................................................................................34 II-3-1-2. Tilt .......................................................................................................................35 II-3-1-3. Feeder et Jumper ...................................................................................................36 II-3-1-4. Connecteurs ...........................................................................................................37 II-3-1-5. Mise à la terre ........................................................................................................37 II-3-1-6. Installation de la station de base ...............................................................................37 6

Etudes des interférences des antennes au niveau BTS et conception des antennes planaires pour la téléphonie mobile II-3-1-6-1. BTS3900/BTS3900A...........................................................................................38 II-3-1-6-1-1. Structure physique de la BTS3900/BTS3900A : .................................................39 II-3-1-6-2. DBS3900 ...........................................................................................................41 II-3-2. Phase de validation ...................................................................................................45 II-3-2-1. Pré-acceptation.......................................................................................................45 II-3-2-2. Acceptation ............................................................................................................45 Chapitre III : les antennes ......................................................................................................48 III-1. Généralité ....................................................................................................................48 III-1-1. Introduction ..............................................................................................................48 III-1-2. PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT DES ANTENNES ..........................................48 III-1-3. Différents types d’antennes .......................................................................................48 III-1-3-1. Antenne dipolaire ..................................................................................................48 III-1-3-2. Antenne cornet......................................................................................................49 III-1-3-3. Antenne à réflecteur parabolique ............................................................................49 III-1-3-4. Antennes plaquées.................................................................................................50 III-1-3-4-1. Description de l’antenne patch .............................................................................50 III-1-3-4-2. Avantages et inconvénients des antennes imprimées en général .............................51 III-1-3-4-3. L’alimentation de l’antenne patch........................................................................52 III-1-4. Les caractéristiques des antennes ...............................................................................53 III-1-4-1. Fonction caractéristique de rayonnement ................................................................53 III-1-4-2. Diagramme de rayonnement...................................................................................54 III-1-4-3. Ouverture de l’antenne ..........................................................................................55 III-1-4-4. Directivité.............................................................................................................55 III-1-4-5. Gain d’une antenne...............................................................................................56 III-1-4-6. Adaptation ............................................................................................................57 III-2. Les antennes PIFA bi-bandes appliquées à la téléphonie au niveau des terminaux mobile GSM ....................................................................................................................................58 III-2-1. Introduction ............................................................................................................58 III-2-2. Le principe des antennes PIFA ................................................................................58 III-3. Conception et simulation des structures antennaires .......................................................60 bi-bandes..............................................................................................................................60 III-3-1. Description de logiciel utilisé .....................................................................................60 III-3-2. Validation et simulation de la première structure antennaire Bi-bande..........................61 III-3-3. Validation et simulation de la deuxième structure antennaire .......................................64 Bi-bande ..............................................................................................................................64 III-3-4. Génération du masque (layout) et réalisation ..............................................................67 7

Etudes des interférences des antennes au niveau BTS et conception des antennes planaires pour la téléphonie mobile Chapitre IV : La cohabitation entre les antennes au niveau des sites BTS..................................69 IV.1 Problématique : ..........................................................................................................69 IV-2. Interférences : Généralité .............................................................................................69 IV-3. Origines des interférences :..........................................................................................69 IV-3-1. Co-siting : ................................................................................................................69 IV-3-2. Adjacence des bandes de fréquence : .........................................................................70 IV-4. Types d’interférences : ................................................................................................71 IV-4-1. Spurious ou émission parasite : .................................................................................71 IV-4-2. Blocage des récepteurs : ...........................................................................................72 IV-4-3 Intermodulation : ......................................................................................................72 IV-5. Solutions de cohabitation : ...........................................................................................73 IV-5-1. Règles de découplage : ..............................................................................................74 IV-5-2. Spécifications techniques : ........................................................................................75 IV-5-3. Mise en pratique des exigences de découplage ...........................................................77 1.Découplage d’air des antennes simple bande ........................................................................77 2.Antennes bi technologie avec duplexeur .............................................................................77 3.Antenne bi technologie avec filtre additionnel .....................................................................78 4.Les antennes simples avec des filtres GSM et CDMA :........................................................79 Conclusion et Perspectives ....................................................................................................82 Bibliographie........................................................................................................................83

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Table de Figures Figure 1 : Dimension Data à travers le monde. ........................................................................16 Figure 2 : processus de travail ................................................................................................19 Figure 3 : Architecture du GSM .............................................................................................23 Figure 4 : les interfaces entre les différentes parties du réseau GSM. ........................................26 Figure 5 : Bandes de fréquence des différentes technologies du GSM .......................................27 Figure 6 : signalisation du réseau GSM. .................................................................................28 Figure 7 : Types de trames TDMA .........................................................................................29 Figure 8 : Station de base outdoor ..........................................................................................30 Figure 9 : Configuration standard (3 zones de localisation avec 1,3 et 5 BTSs)..........................31 Figure 10 : Configuration en parapluie ...................................................................................32 Figure 11 : BTS tri-sectorielle................................................................................................32 Figure 12 : Antenne Bi-bandes (900 Mhz, 1800 Mhz). ............................................................34 Figure 17 : Feeder

Figure 18 : Jumper .................................................36

Figure 19 : connecteurs .........................................................................................................37 Figure 20 : mise à la terre du BTS et les câbles d'alimentation. .................................................37 Figure 21 : Structure de BTS3900 ..........................................................................................38 Figure 22 : câbles connectés à la BBU. ...................................................................................38 Figure 23 : Structure physique de BTS3900/BTS3900A. .........................................................40 Figure 24 : Schémas de GTMU..............................................................................................41 Figure 25 : les différents entre BTS 3900/BTS3900A ..............................................................41 Figure 26 : Structure de DBS .................................................................................................42 Figure 27 : Architecture de la DBS3900 .................................................................................43 Figure 28 : TGBT alimentant une BTS Huawei indoor. ...........................................................43 Figure 29 : composants de la PDU. ........................................................................................44 Figure 30 : interrupteurs de la PDU d’une BTS outdoor. ..........................................................45 Figure 31 : Site Mater S331A. ...............................................................................................45 Figure 32 : Antenne dipolaire.................................................................................................48 Figure 33 : Antenne cornet. ...................................................................................................48 Figure 34 : Antenne à réflecteur.............................................................................................49 Figure 35 : Antenne plaquée. .................................................................................................50 Figure 36 : Co-siting des antennes CDMA et GSM sur le même pylône....................................70 Figure 38 : Exemple d’émission parasite (spurious). ................................................................71 9

Etudes des interférences des antennes au niveau BTS et conception des antennes planaires pour la téléphonie mobile Figure 37 : Adjacence des bandes de fréquence CDMA et GSM. .............................................71 Figure 39 : Exemple de blocage. ............................................................................................72 Figure 40 : spectre de fréquence avec des produits d’intermodulation. ......................................73 Figure 41 : Séparations verticale et horizontale. ......................................................................74 Figure 42 : Paramètres de calcul de la séparation horizontale. ..................................................75 Figure 43 : Informations inscrites sur un filtre CDMA. ............................................................76 Figure 44: Installation des filtres ............................................................................................76 Figure 45 : Découplage d’air entre antennes CDMA et GSM. ..................................................77 Figure 46 : Découplage avec un seul duplexeur. ......................................................................78 Figure 47 : Découplage avec filtre additionnel. .......................................................................79 Figure 48 : Découplage avec des filtres GSM et CDMA. .........................................................80

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LISTE DES TABLEAUX : Tableau 1 : fiche d’identité de Dimension Data. ......................................................................16 Tableau 2 : Comparaison entre GSM et DCS ..........................................................................22 Tableau 3 : Limitation des puissances des spurious dans la bande CDMA.................................75 Tableau 4 : Limitation des spurious dans la bande GSM. .........................................................76 Tableau 5: Tableau récapitulatif des solutions proposées .........................................................81

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LISTE DES ABREVIATIONS GSM : Global System for Mobile communications. DCS : Digital Cellular System. BTS : Base station transceiver TDMA : Time Division Multiple Access. FDMA : Frequency Division Multiple Access GMSK : Gateway Mobile Switching Center PCM : power and environment monitoring unit PSU : power supply unit DCDU : direction current distribution unit GTMU : GSM Transmission and Management Unit RFU : Radio Frequency Units BBU : Base Band Unit GATM : GSM antenna and TMA control module AuC: Authentication Center BSS: Base Station Sub-system BSC: Base Station Controller DBS: Distributed Base Station DDF: Digital Distribution Frame EIR: Equipment Identity Register ETSI: European Telecommunication Standard Institute FDD: Frequency Division Duplex FE: Fast Ethernet PIFA : Planar inverted F Antenna ADS (Advanced design system) CDMA: Code Division Multiple Access CEPT: Conférence Européenne des Postes et Télécommunication

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Introduction Générale

La cohabitation des antennes au niveau des BTS peut engendrer des problèmes d’interférences, nuisant à la performance des systèmes GSM. La première partie de ce rapport vise l’étude des interférences entre les antennes au niveau des BTS,

et de proposer des

solutions qui permettent de résoudre le problème de couplage, entre les antennes existantes sur le même site du BTS.

Dans cette première partie, on trouvera une étude sur le tilt électrique et mécanique ainsi que son intérêt. Ensuite, il y aura une deuxième partie qui traite les différentes visites effectuées sur le terrain avec l’entreprise Dimension-Data, afin de découvrir les différentes contraintes posées, lors de l’installation des BTS ainsi que le problème de cohabitation des antennes.

Après, on trouve une troisième partie qui traite le deuxième objectif du cahier des charges qui a comme objectif l’étude, la conception et la simulation d’une antenne planaire en technologie micro-ruban bi-bandes fonctionnant dans la bande GSM900/DCS1800.

Cette

partie comporte une 1ère étude bibliographique sur les antennes bi-bandes ainsi que leurs applications. Ensuite,

une deuxième étude sera sur la conception et la simulation d’une

antenne pour la téléphonie mobile en utilisant le logiciel ADS « Advanced Design System » de CAO « Conception assisté par ordinateur ».

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Chapitre I

Présentation de l’entreprise DIMENSION-DATA

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Chapitre I : Présentation de l’entreprise DIMENSION-DATA Cette partie, sera dédiée à une vue générale de l’entreprise d’accueil Dimension Data puis le service déploiement dans lequel j’ai effectué mon stage du projet fin d’études.

I-1. Historique de DIMENSION-DATA Fondée il y a 29 ans en Afrique du sud, par trois jeunes, ambitieux Sud-africains. Ainsi leur cycle de développement a été comme suit :  1983 : Fondée par Jeremy Ord, Richard Came and Bruce Watson, en Afrique du sud.  1987 : Cotée à la bourse de Johannesburg.  1993 : Les revenus ont augmenté à 34 millions de dollars.  1994 : Dimension data en Afrique du Sud est devenue Cisco gold Partner.  1995 : Elargie dans les logiciels et les services du secteur.  1996 : Stratégie d’expansion internationale  2000 : Coté à la bourse de Londres.  2004 : Dimension Data en Afrique du Sud conclut Black Economic Empowerment transaction.  2005 : Dimension Data awarded Cisco Global Partner of the Year award.  2009 : Augmentation du chiffre d’affaire jusqu’au 4 milliard de dollars  2010 :Nippon Telegraph and Telephone a annoncé une prise de contrôle convenu de Dimension Data en £ 2,12 milliards. DIMENSION-DATA est un groupe qui est aujourd’hui implanté dans 51 pays. il est un intégrateur de services, spécialisé dans les infrastructures informatiques et fait partie du groupe NTT.

I-2. DIMENSION–DATA MAROC Dimension data Maroc vient de voir le jour au Maroc le 1er novembre 2009, en marge d’une participation dans « la Télédistribution et la Communication ». Dimension Data vient de s’offrir une participation à hauteur de 51% dans le capital de la société marocaine TELCOM « Télédistribution et Communication ». Telcom est une société de services dans les télécommunications créée en 1999. Elle possède un statut juridique de société Anonyme à Responsabilité Limitée. Par ailleurs, dans un premier temps, c'est à partir des bureaux de Temara et Casablanca qu’est assurée la gestion de DIMENSION DATA Maroc. Dimension data est un acteur majeur des télécommunications au Maroc. Ses principaux clients sont : Opérateurs Télécoms: Inwi, Médi-Télécom, Maroc Telecom. Équipementier Télécoms: Huawei, Nokia, Alcatel, Motorola, Harris, Ericsson, Siemens, Sagem. Autres: Administrations Publiques, Gendarmerie Royale, Marine Nationale, Forces Armées Royales (FAR), Offices publics, Autoroutes du Maroc, RTM (chaîne de télévision).

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I-2-1. Fiche d'identité Raison sociale Siège social Gérant Registre de commerce Patente Identification Fiscale Forme juridique Capital social Logo

Dimension Data (Anciennement Telcom) Lot 30 Zone Industrielle Assinaia, Temara, Rabat Jean-Pascal BECHTEL et Réda MEZIANE 51461 de Rabat 25770288 333 27 96 SARL 5 000 000 DHS soit l’équivalent de 435.000 €

Tableau 1 : fiche d’identité de Dimension Data.

I-3. Dimension Data à travers le monde

• USA CA : $686 millions

38

• EUROPE CA : $1121millions Effectif :1,910

%

62 %

Effectif :899 • ASIE CA : $720 millions Effectif :1,474

• GLOBAL CA :> $4 milliards Effectif : Plus de 12 000

Dimension Data / Datacraft Preferred Partners Pas de couverture

•

AFRIQUE & MOYEN ORIENT CA : $1001 millions Effectif :4,596

• AUSTRALIE CA : $974 millions Effectif :1,469

Figure 1 : Dimension Data à travers le monde. Dimension Data opère aujourd’hui dans 51 pays répartis à travers 5 zones géographiques clés : Moyen-Orient, Afrique, les Amériques (Nord et Sud), Europe, Asie et Australie. Chacune de ces unités d’affaires régionales fonctionne sous l’égide de la DIMENSION DATA Group Head Office situé sur le campus à Bryanston à Johannesbu.

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I-4. Organigrammes de Dimension Data Temara Afin d’assurer une bonne prestation de services à ses clients, Dimension data est basé sur l’interaction de plusieurs directions et départements complémentaires comme le montre l’organigramme :

Organigramme de la direction générale de Dimension Data.

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I-5. La direction de déploiement Ce Projet de fin d’Etudes a été réalisé à la direction de déploiement qui joue un rôle primordial dans la société DIMENSION DATA MAROC, qui s’occupe de la partie installation du réseau mobile et du réseau fixe.

Organigramme de la direction Déploiement de Dimension Data

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I-5-1. Les taches réalisées par le service Déploiement Le processus de travail de service déploiement peut être schématisé comme suit :

Figure 2 : processus de travail

Livraison du matériel Les sites BTS sont généralement composés de : Une station de base (BTS). 3 antennes recouvrant 3 secteurs (parfois uniquement 2 soient 2 secteurs dans le cas où la zone est en peu dense). Guides d’ondes constituant le lien entre la BTS et les antennes : le Jumper est flexible tandis que le Feeder est rigide et permet d’obtenir un meilleur rapport d'ondes stationnaires (ROS) que le Jumper mais il reste difficile à manipuler. Câbles. Un redresseur de tension. Kits de la mise en terre : Ils permettent de protéger le matériel (lignes coaxiales, antennes, BTS …) contre la foudre. Il permet aussi à l'électricité statique de se disperser pour réduire les parasites. Autres équipements mineurs comme les pinces de serrage.

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Etudes des interférences des antennes au niveau BTS et conception des antennes planaires pour la téléphonie mobile Concernant la livraison, la Huawei s’occupe de l’acheminement du matériel depuis la chine jusqu’au port de Casablanca pour qu’une équipe de Dimension Data vienne le récupérer et puis le stocker dans l’entrepôt de l’entreprise à Temara. La livraison du matériel s’effectue à l’aide de Delivery Note. Après, les soutraitants de Dimension Data viennent récupérer leurs parts du matériel pour commencer l’installation des BTS. Cette installation se fait normalement en 2 jours pour un seul site.

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Chapitre II

Les activités effectuées Durant mon stage

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Chapitre II : Les activités effectuées Durant mon stage II-1 Présentation Générale du GSM II-1-1. Introduction Le GSM, (Global System for Mobile communications), est un système cellulaire et numérique de télécommunication mobile. Il a été rapidement accepté et a vite gagné des parts de marché de tel sorte qu’aujourd’hui plus de 180 pays ont adopté cette norme et plus d’un milliard d’utilisateurs sont équipés d’une solution GSM. L’utilisation du numérique pour transmettre les données permet, des services élaborés, par rapport à tout ce qui a existé auparavant. On peut citer, par exemple, la possibilité de téléphoner depuis n’importe quel réseau GSM dans le monde. Le groupe GSM était chargé de définir un nouveau standard de communications mobiles dans la bande 900MHz. Il était décidé d’utiliser la technologie numérique. Cependant, au cours du temps, la Conférence Européenne des Postes et Télécommunication (CEPT) a évolué pour devenir un nouvel organisme appelé European Telecommunication Standard Institute (ETSI), mais en fait ceci n’a pas changé la mission attribuée au groupe GSM. En 1991, le premier système GSM était déjà prêt et l’acronyme GSM a du changé de désignation, Global System for Mobile Telecommunication. Au cours de cette même année, le premier système dérivé du GSM a vu le jour, il s’agit du Digital Cellular System 1800 (DCS1800). Ce dernier n’est plus au moins qu’une traduction du GSM même dans la bande 1800MHz. Paramètres Bande de fréquence Largeur du canal Nombre de slots par trame TDMA Ecart duplex Type de modulation Accès multiple Rayon des cellules Puissance des terminaux Débit de voix

GSM 890-915 MHz(lien montant) 935-960 MHz(lien descendant) 200 KHz 8

DCS 1710-1785 MHz(lien montant) 1805-1880 MHz(lien descendant) 200 KHz 8

45 MHz GMSK

95 MHz GMSK

TDMA/ FDMA-FDD(Frequency Division Duplex) 0,3 à 30 Km 2à8W

TDMA/ FDMA-FDD(Frequency Division Duplex) 0,1 à 4 Km 0,25 à 1 W

13 Kbit/s 13 Kbit/s Tableau 2 : Comparaison entre GSM et DCS

En 1992, plusieurs pays européens ont déjà leurs réseaux de GSM opérationnels et au fur et à mesure que le temps avance ces réseaux GSM accumulaient du progrès technologique. De ce fait, il devient un succès commercial pour les équipements et les opérateurs de télécommunications.

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Etudes des interférences des antennes au niveau BTS et conception des antennes planaires pour la téléphonie mobile Derrière ce succès on peut citer quelques raisons et facteurs : La libéralisation du secteur des télécommunications en Europe dans les années 1990 ce qui a installé une concurrence résultant d’une baisse des tarifs. Le savoir et l’approche professionnelle du Groupe Spéciale Mobile et la contribution positive de l’industrie.

II-1-2 Architecture du réseau GSM L’architecture de base du système GSM prévoit, alors, trois sous-systèmes principaux dont chacun dispose d'un certain nombre d'unités fonctionnelles et est connecté à l’autre à travers des interfaces standard qui seront décrites ultérieurement. Les principaux sous-systèmes du réseau GSM sont : ->BSS (Base Station Subsystem) : qui assure les transmissions et gère la ressource radio; il comprend essentiellement les stations de base (BTS), et leurs contrôleurs (BSC). -> NSS (Network Sub-System) : qui comprend l'ensemble des fonctions nécessaires à l'établissement des appels et à la mobilité est essentiellement constitué de MSC (Mobile Service Switching Centre), VLR (Visitor Location Register), HLR (Home Location Registrer). -> OSS (Operation Subsystem) : dont l'OMC (Operation and Maintenance Center) qui est l'équipement principal, permet à l'opérateur d'administrer son réseau.

Figure 3 : Architecture du GSM

II-1-2-1. Le sous-système radio(BSS) : Le sous-système radio est composé de l’ensemble des BTS (base station receiver), des BSC (base station controler) du réseau et les MS (mobile Station).

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Etudes des interférences des antennes au niveau BTS et conception des antennes planaires pour la téléphonie mobile La station Mobile (MS) : MS (Mobile Station) : C’est l’équipement utilisé par l’usager, elle est composée de deux parties ME + SIM. ME (Mobile Equipement) : est identifié exclusivement à l’intérieur de n'importe quel réseau GSM par l'International Mobile Equipment Identity (IMEI). L'IMEI est un numéro à 15 chiffres. SIM (Subscriber Identity Module), une carte à microprocesseur de deux formats, qui sert à identifier l'abonné indépendamment du terminal employé; il est donc possible de continuer à recevoir et à émettre des appels et d'utiliser tous ces services simplement grâce à l'insertion de la carte SIM dans un terminal quelconque. BTS (Base Station Transceiver) La station de base (BTS) contient tous les émetteurs reliés à la cellule et dont la fonction est de recevoir et d’émettre des informations sur le canal radio en proposant une interface physique entre le Mobile Station et le BSC. La BTS réalise une série de fonctions décrites ciaprès:  Activation et désactivation d'un canal radio,  Le saut de fréquence (FH),  La transmission discontinue (DTX) sur l’Uplink, et sur le Downlink,  Modulation, démodulation du signal radio  Surveillance des niveaux de champ reçus et de la qualité des signaux (nécessaire pour le handover)  La gestion des algorithmes de chiffrage, BSC (Base Station controler) Le contrôleur de station de base (BSC) gère les ressources radio pour une ou plusieurs BTS, à travers le monitorage de la connexion entre la BTS et les MSCs il s'agit de centrales de commutation qui offrent la liaison au réseau fixe ou à d'autres réseaux, et aussi, à travers les canaux radio, le codage, le FH et le handover. Il permet plus précisément:  La gestion et la configuration du canal radio : il doit opter pour chaque appel la cellule la mieux adaptée et doit sélectionner à l'intérieur de celle-ci le canal radio le plus adapté à la mise en route de la communication,  La gestion de handover: Il décide, sur la base des relevés reçus par la BTS, le moment d’effectuer le handover,

II-1-2-2. Le sous-système réseau NSS Le NSS joue un rôle primordial dans tout réseau mobile. Alors que le BSS assure l’accès radio des stations mobiles au réseau, les différents éléments du NSS assure la responsabilité de prendre en charge les appels et les connexions en général pour les contrôler et les acheminer sur le réseau en utilisant les procédures suivantes : cryptage, authentification et roaming. Pour satisfaire ces exigences le NSS se compose de :

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Etudes des interférences des antennes au niveau BTS et conception des antennes planaires pour la téléphonie mobile MSC (Mobile switching Center) : C’est un commutateur chargé de la gestion des services en mode circuit des stations mobile qui se trouvent dans la zone géographique qu’il gère. GMSC (Gateway Mobile Switching Center) : Passerelle qui effectue le routage des appels venant du RTC, RNIS, PLMN, ou d’autre réseau, vers le MSC du destinataire. HLR (Home Location Register) : C’est une base de données qui contient des informations concernant les conditions d’abonnement de l’utilisateur et les caractéristiques des services souscrits. Elle contient également des informations grossières sur la localisation de l’abonné. VLR (Visitor Location Register) : C’est une base de données qui contient des informations précises sur la position de l’abonné et son déplacement dans une zone de localisation (Location Area). AuC (Authentification Center) : C’est une base de données qui contient une liste noire des terminaux dont l’accès au réseau peut être refusé. EIR (Equipement Identity Register) : C’est une base de données qui contient les paramètres utilisés pour la gestion de la sécurité de l’accès au système. Le sous-système est interconnecté directement ou indirectement à l’aide d’un réseau de signalisation sémaphore N°7 (SS7). La topologie du réseau NSS est typiquement flexible comparée à la structure hiérarchique du BSS. Un MSC peut, par exemple, utiliser un seul VLR, l’utilisation d’un EIR est optionnelle et le nombre de HLRs utilisés dépend du nombre d’utilisateur à servir.

II-2-3. Sous-système d’Exploitation et de Maintenance : Le système d’exploitation et de maintenance OMC se connecte aux MSC et BSC à travers le réseau X25, et il possède les fonctions suivantes:  L’accès à distance à tous les éléments qui composent le réseau GSM (BSS, MSC, VLR, HLR…),  La gestion des alertes et de l’état du système avec la possibilité d'effectuer différentes sortes de teste permet l’analyse des prestations et la surveillance de la qualité de fonctionnement de ce dernier,  Le stockage de toutes les données relatives au trafic des abonnés, nécessaires à la facturation,  La supervision du flux du trafic dans les centrales et l’introduction de changements éventuels dans le même flux,  La visualisation de la configuration du réseau avec la possibilité d'effectuer des changements à partir d'endroits éloignés, 25

Etudes des interférences des antennes au niveau BTS et conception des antennes planaires pour la téléphonie mobile  La gestion des abonnés et la possibilité de localiser leur position à l’intérieur de l’aire de couverture. Dans des systèmes très importants, peuvent exister plusieurs OMC. Dans ce cas on prévoit la mise en place d'un OMC général d' où l'on peut contrôler la totalité d’opérations (OMC-N) et d'autres OMC qui se bornent à effectuer le contrôle de quelques zones seulement (OMC- R).

II-1-3. Les interfaces du réseau GSM : Les interfaces normalisées sont utilisées entre les entités du réseau pour la transmission du trafic (paroles ou données) et pour les informations de signalisations. Dans le réseau GSM, les données de signalisations sont séparées des données de trafic. Toutes les liaisons entre les équipements GSM sauf avec la station mobile sont des liaisons numériques. La liaison entre BTS et MS est une liaison radio numérique.  l'interface radio "UM" appelée aussi Air ou radio, est localisée entre la station mobile et la station de base.  Interface A-BIS : entre BTS et BSC s’appuie sur le protocole LAPD, qui est utilisé pour transport du trafic et des données de signalisation.  Interface A (MIC): entre BSC et MSC s’appuie sur le protocole Sémaphore N-7 du CCITT. Qui a la même fonction que LAPD (transporter des trafics et données de signalisation). Cette interface aussi permet l’interconnexion entre le BSS et le NSS.  Les Interfaces B(MSC et VLR),C(MSC et HLR), E(MSC et MSC), F(MSC et EIR), G(VLR et VLR), D(VLR et HLR/AUC) s’appuient sur le sémaphore N-7 CCITT pour les couche OSI basses (MTP, Message Transfert Protocol) et sur le protocole MAP(Mobile Application Protocol) pour la couches hautes. Ces interfaces sont utilisées en particulier pour le transport des données relatives à l’application des mobiles. Il existe entre OMC-R et BSS et entre OMC-S et NSS l’interface REM, qui utilise un réseau de transmission de donnée de type X25.

Figure 4 : les interfaces entre les différentes parties du réseau GSM.

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II-1-3-1. L’interface radio Um : Le système cellulaire GSM peut-être divisé en GSM900, DCS1800 et PCS1900 suivant la bande de fréquence utilisée avec des canaux de fréquences de 200 [Khz]. Les différentes bandes de fréquences exploitées sont illustrées par la figure 1.2 ci-dessous :

Figure 5 : Bandes de fréquence des différentes technologies du GSM

II-1-3-2. La signalisation du réseau GSM La signalisation utilisée pour le GSM est faite sur le réseau sémaphore Numéro 7 comme le montre la figure suivante :

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Figure 6 : signalisation du réseau GSM. Le mode associé est utilisé entre les BSCs et les MSCs. Le protocole de signalisation utilisé est BSSAP (Base Station Subsystem Application Part). Le mode quasi-associé s'applique au sous-système réseau (NSS, Network Subsystem). Les MSCs, GMSCs, HLR et EIR sont considérés comme des SPs (Signaling Point) rattachés à des STPs (Signaling Transfer Point). Les protocoles de signalisation considérés sont ISUP, MAP (Mobile Application Part), INAP (Intelligent Network Application Part) et CAP (CAMEL Application Part). Rappelons que le principe de la signalisation sémaphore, code CCITT N°7 est de dissocier les voies de signalisation des voies de communication. Le réseau est constitué de trois composants essentiels :  les SSP (Signal Switching Points), points de commutation sémaphore ;  les STP (Signal Transfer Points), points de transfert sémaphore ;  les SCP (Signal Control Point), point de contrôle sémaphore. Les modes associé et quasi-associé sont deux modes différents de la signalisation SS7. Ils dépendent de la relation entre le canal et l’entité qu’ils servent.

II-1-4. Méthode d’accès multiple Dans les systèmes cellulaires de communication mobile, plusieurs terminaux sont tenus de communiquer en même temps utilisant les mêmes stations de base. De ce fait, il est nécessaire de distinguer entre les différents signaux échangés. La solution de ce problème est l’utilisation de technique d’accès multiple parmi les cinq déjà existent : FDMA (Frequency Division Multiple Access), TDMA (Time Division Multiple Access), CDMA (Code Division Multiple Access), SDMA (Space Division Multiple Access) et PDMA (Polar Division Multiple Access). La solution utilisée dans le GSM repose sur TDMA supportée par FDMA. Le principe de ces deux techniques est expliqué dans ce qui suit.

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II-1-5. Notion de multi-trames: Les slots ou "Time slot" sont groupés par huit afin de définir l’élément essentiel du système GSM qui est la trame TDMA, sa durée est de 8 x 0,5769 = 4,6152 ms. Chaque utilisateur utilise un slot par trame TDMA, ces slots sont numérotés avec un indice TN (Time slot Number) allant de 0 à 7. Le système GSM est constitué principalement de canaux logiques, ces canaux sont la résultante d'une répétition périodique de slots dans la trame TDMA, on l’appelle la multi-trame. Tous les canaux logiques n’ont pas les mêmes besoins, certains se contentent de faibles débits alors que d'autres sont beaucoup plus gourmands en ressource. Afin de gérer les débits et de définir une périodicité sur les canaux logiques, on a créé deux structures de Multitrames. La Multi-trame 26 composée de 26 trames TDMA, d'une durée de 120 ms, et la Multi-trame 51, composée de 51 trames TDMA, d'une durée de 235,8 ms. Pour gérer ces deux multi-trames, on a créé la Super-trame, structure rassemblant 26 Multitrame 51 ou indifféremment 51 Multi-trame 26 et l’Hyper trame, qui est composée de 2048 super-trames.

Figure 7 : Types de trames TDMA

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II-2. La station de base (BTS): La station de base (BTS), qui reprèsente le premier élément dans le sous-système radio du GSM, fournit les connexions physiques entre les mobiles et le réseau via l’interface air. Elle est connectée au contrôleur de stations de base (BSC) par l’interface Abis. Elle effectue les opérations suivantes : l’exécution des procédures de la couche physiques (multiplexage TDMA, saut de fréquences (frequency hopping), chiffrement modulation et démodulation RF, la réalisation des mesures radio nécessaires pour vérifier la qualité de la liaison et la gestion de la couche liaison de données. Sa capacité est autour de 16 porteuses. Elle supporte une centaine de communications simultanées.

Figure 8 : Station de base outdoor

II-2-1. Architecture de la station de base : La station de base est composée de plusieurs modules, à savoir : Module émetteur/récepteur : c’est le module le plus important de la BTS. Il comporte une partie basses fréquences pour le traitement numérique du signal et une partie hautes fréquences pour effectuer la modulation et la démodulation GMSK. Ces deux parties sont liées par une unité séparée ou intégrée du saut de fréquences (Frequency Hopping Unit). Les autres parties de la BTS sont plus au moins associées à ce module et effectuent des tâches auxiliaires et administratives.

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Etudes des interférences des antennes au niveau BTS et conception des antennes planaires pour la téléphonie mobile Module Operations et maintenance (O&M): ce module est composé au moins d’une unité centrale qui gère toutes les autres parties de la BTS. Pour cela, elle est connectée directement au BSC à travers des canaux spécifiques. En effet, ceci permet de faire passer les commandes de maintenance venues du BSC ou du MSC ainsi que de reporter les résultats. De plus ce module fournit une interface homme machine pour le contrôle local de la BTS. Module d’horloge : le module d’horloge fait partie du module opération et maintenance (O&M). En fait, la procédure consiste à d’extraire le signal d’horloge de référence à partir du signal PCM sur l’interface Abis. Cependant, une génération interne du signal d’horloge est toujours obligatoire pour référencier la BTS dans des environnements appelés standalone, ceci veut dire que la BTS a perdu sa connexion avec le BSC suite à une erreur sur le lien. Les filtres d’entrée/sortie : les filtres d’entrées et sorties sont utilisés pour limiter les bandes passantes des signaux émis et reçus. Ils interviennent par exemple en downlink pour limiter la bande passante en sortie à 200KHz.

II-2-2. Configurations de la BTS Il existe différentes configurations de la BTS permettant une couverture radio optimale. Dans ce qui suit, nous allons présenter les principales configurations :

 Configuration standard : Dans cette configuration, on affecte à toute BTS un identifiant diffère CI (Cell Identifier). Un certain nombre de BTS (et dans certains cas une seule BTS) forment une zone de localisation (location area). Cette méthode d’implémentation de BTS est la plus utilisée en générale. Dans le cas d’une zone urbaine dense, cette configuration peut être changée en une autre configuration appropriée.

Figure 9 : Configuration standard (3 zones de localisation avec 1,3 et 5 BTSs)

 Configuration en parapluie : La configuration en parapluie (umbrella configuration) est le fait de disposer d'une seule BTS d'une grande puissance de transmission dotée d'une antenne qui sert un nombre BTS de puissance plus faible.

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Figure 10 : Configuration en parapluie

 BTS multisectorielles : Le terme « multisectorielle » met évidence le fait de mettre plusieurs BTSs sur un même site (un même point) mais qui servent différentes directions. Cette configuration est adoptée dans les zones à populations très denses. Cette configuration offre les avantages suivants:  Réduire les coûts des liaisons avec le BSC  Réduire les interférences de réutilisation de fréquences  Répondre aux exigences en termes de fréquences dans les zones urbaines.

Figure 11 : BTS tri-sectorielle

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II-3. Visite et installation des sites BTS Durant ce projet de fin d’étude, j’ai effectué plusieurs visites, et ceci dans plusieurs villes. La première visite était à Kenitra, il s’agit de l’installation d’une station de base GSM900. Par la suite j’ai assisté à plusieurs installations de GSM900 et DCS1800 à Rabat. Dans le paragraphe suivant nous aborderons les différents équipements des BTS ainsi leur installation :

II-3-1. Phase d’installation : On trouve deux principales configurations de sites :  Les sites indoor,  Les sites outdoor. Selon qu’on soit en indoor ou outdoor il est nécessaire que les équipements de télécommunications soient disposés dans un cadre assurant un maximum de protection contre les éléments pouvant nuire leur bon fonctionnement et empêcher l’accès aux personnes non qualifiées. Pour les sites indoor, on utilise le shelter qui représente une maisonnette de la forme d’un container. En ce qui concerne les sites outdoor d’une cabine abrite sous une paillasse à laquelle sont solidement soudes des barres en vue de la fixation de la cabine outdoor. Bien sûr on trouve d’autre type d’installation de sites, par exemple lors de ma première visite, nous avons installé des équipements de sites indoor dans une cabine outdoor.

L’installation se répartit sur deux zones :  Une zone des équipements qui se trouve en dehors de la cabine outdoor ou du shelter  Une zone des équipements a l’intérieur du shelter ou de la cabine outdoor. Ci-dessous, une vue générale des composants des sites BTS :

Figure 11 : vue générale des composants des sites BTS.

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II-3-1-1. Les antennes de BTS Les antennes sont les composantes les plus visibles du réseau GSM. On les voit un peu partout, souvent sur des hauts pylônes, sur les toits d’immeubles, contre des murs et à l’intérieur des bâtiments. Ces antennes permettent de réaliser la liaison Um entre la MS (téléphone mobile) et la BTS. Les stations de base doivent être puissantes (20 à 30 W). Les antennes sont donc associées sous forme de réseau. Le diagramme en résultant doit être omnidirectionnel autour de la station afin d’assurer la liaison avec les terminaux dont la position est quasiment aléatoire. Le diagramme dans le plan vertical ne doit pas présenter de zéros. L’ouverture verticale varie de 10° à 70°. Les antennes de la BTS plus utilisées dans le GSM sont des antennes panneaux. Elles sont constituées d’antennes filaires (quelquefois planaires) associées sous formes de réseau linéaire vertical. Chaque réseau constitue une antenne sectorielle. Les panneaux sont placés selon un triangle équilatéral, de façon à couvrir les 360° de l’espace autour d’un pylône (figure 6.14), en choisissant des antennes sectorielles d’ouverture 120°.

Figure 12 : Structure d'antenne BTS

Les antennes GSM sont réglables dans l'espace et doivent être installées correctement. Les références géométriques des antennes GSM sont :  HBA : hauteur de Bas d'Antenne. Hauteur entre le sol et le bas de l'antenne.  Azimut : orientation horizontale de la face avant de l'antenne. Un réglage fin est nécessaire pour améliorer la qualité radio. L’azimut représente la direction dans laquelle l’antenne doit pointer pour mieux recevoir les signaux.  Tilt : Inclinaison de l'antenne, angle de l'antenne par rapport à au plan vertical.

Figure 13 : Antenne Bi-bandes (900 Mhz, 1800 Mhz).

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II-3-1-2. Tilt Pour une bonne couverture du réseau, l'inclinaison des rayons de la station de base doit être contrôlée. Le tilt est l’angle d'inclinaison (en degrés) de l'azimut du lobe principal. Le tilt est laissé à la discrétion des installateurs d’antennes qui les orientent selon les recommandations de l’opérateur.

Figure 14 : références géométriques des antennes GSM.

Il existe deux types de tilt : mécanique et électrique. Le tilt mécanique correspond à une inclinaison physique de l'antenne tandis que le tilt électrique correspond à une inclinaison du faisceau rayonnant de l’antenne par action sur la polarisation.

Figure 15 : différence entre les tilts mécaniques et électriques.

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Pour réaliser un Tilt mécanique, il suffit de relever légèrement l’antenne sur son support, afin qu’elle soit orientée dans la direction souhaitée. En ce qui concerne le Tilt électrique, nous procédons à un réglage d’environ 2 à 10°, en tournant une partie mécanique à l’arrière de l’antenne, celle-ci modifie le déphasage des signaux dans les différents dipôles constituant l’antenne.

Figure 16 : Support de Tilt Électrique

Figure 17 : Equerre de réglage de tilt Mécanique

II-3-1-3. Feeder et Jumper Leur rôle est connecter les antennes aux équipements de la station de base, et ainsi transmettre les données reçues par chaque antenne. Caractéristique de Feeder et Jumper : L'alimentation est utilisée pour les longues distances à cause de sa durée élevée ainsi que sa robustesse aux pertes. Le Jumper est utilisé pour de courtes distances.

Figure 18 : Feeder et Jumper

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II-3-1-4. Connecteurs Les connecteurs liant le Jumper et le Feeder connectent l’interface « 7/8 » et l’interface «1/2 » du Jumper.

Figure 19 : connecteurs

II-3-1-5. Mise à la terre La mise à la terre des composants est un point très important. Les raisons d'une mise à la terre sont :  Protection contre les coups de foudre avoisinants.  Evacuation de l'électricité statique dans les câbles et les équipements

Figure 20 : mise à la terre du BTS et les câbles d'alimentation.

II-3-1-6. Installation de la station de base Il existe deux types de BTS indoor et outdoor. En ce qui concerne BTS outdoor on utilise des BTS Huawei 3900A et pour les BTS indoor, on utilise des BTS Huawei 3900. Le paragraphe suivant présent les principales caractéristique des différents BTS Huawei :

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II-3-1-6-1. BTS3900/BTS3900A

Figure 21 : Structure de BTS3900

La BTS3900/BTS3900A est une macro station de base bi-bande développée par HUAWEI. Comparée avec les stations de base traditionnelles, elle offre une simple structure et une combinaison facile de la 2G et la 3G. Elle est composée principalement des éléments suivants : BBU (Base Band Unit) : C’est l’unité de traitement en bande de base. Elle fournit des ports physiques pour la connexion avec le BSC et les unités de traitement RF. Elle gère toute la station de base en termes de maintenance et de traitement de la signalisation et fournit aussi le signal d’horloge. Les câbles connectés à la BBU sont illustrés sur la figure ci-dessous :

Figure 22 : câbles connectés à la BBU.

RFU (Radio Frequency Units) : C’est une unité RF de filtrage utilisée pour la modulation, la démodulation, le traitement des données, la combinaison et la division des signaux RF en bande de base. Il y a deux types de cette unité : DRFU et GRFU. La différence entre les deux types réside au niveau de leurs capacités, en effet La GRFU supporte plus de porteuses que la DRFU.

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Etudes des interférences des antennes au niveau BTS et conception des antennes planaires pour la téléphonie mobile  Fonctions de DRFU : 

Il permet en œuvre la conversion fréquentielle direct de canal de transmission, ainsi que la modulation des signaux en bande base à des signaux RF. Le DRFU permet l’envoie des signaux aux antennes pour la transmission.



Il reçoit des signaux RF de l'antenne et effectue une conversion vers le bas, d'amplification, analogique-numérique de conversion, de filtrage adapté et le contrôle automatique de gain (AGC). Ensuite, le DRFU transmet des signaux à la BBU pour un traitement ultérieur.



Il contrôle la puissance et détecte le ratio ondes stationnaires (ROS).

Cabinet indoor : il loge la BBU et les RFUs et permet la distribution de l’énergie, la dissipation de la chaleur et la protection. La BTS3900A est la version outdoor de la BTS3900. Elles ont toutes les deux la même structure sauf que la BTS3900A est plus protégée pour résister aux intempéries extérieurs. La lettre « A » désigne outdoor. La BTS3900 possède les caractéristiques suivantes :  Elle a été développée sur la base d’une plateforme unifiée des BTS de HUAWEI et offre  une évolution simple de 2G à 3G  Elle supporte l’interface Abis IP/FE  Elle permet une installation flexible et une maintenance facile  Elle supporte plusieurs bandes de fréquences comme GSM900, EGSM900 et DCS1800  Elle supporte GPRS et EGPRS  Elle supporte les cellules directionnelles et omnidirectionnelles  Elle supporte les différentes topologies : étoile, arbre, chaîne, anneau et hybrides  Elle supporte les algorithmes de cryptage A5/3, A5/2 et A5/1

II-3-1-6-1-1. Structure physique de la BTS3900/BTS3900A : La BTS3900 a trois types d’alimentation :-48V DC, +24V DC et 220 AC. Par conséquent, selon ce critère, sa structure diffère surtout au niveau de la distribution de l’énergie. BTS3900/BTS3900A -48V DC : Le cabinet de BTS3900/BTS3900A a -48V DC est composé des éléments suivants :  GRFUs ou DRFUs (Unités RF)  BBU (Unité de bande de base)  DCDU-01 : représente unité qui distribue l’énergie sur les autres unités du cabinet.  L’unité FAN : il s’agit d’une unité de climatisation qui comporte quatre ventilateurs. Ce cabinet utilise une source d’alimentation à -48V DC injectée directement dans l’unité de distribution d’énergie DCDU-01 qui alimente les autres unités du cabinet. BTS3900/BTS3900A +24V DC : celle-ci de BTS3900/BTS3900A a -24V DC est composé des mêmes éléments en plus de la PSU (DC/DC), qui est une unité de conversion DC/DC qui convertit le +24V DC au -48V DC.

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Etudes des interférences des antennes au niveau BTS et conception des antennes planaires pour la téléphonie mobile BTS3900/BTS3900A 220V AC : Le cabinet de BTS3900/BTS3900A à 220V AC est composé aussi des mêmes éléments en plus de la PSU (AC/DC) qui représente une unité de conversion AC/DC qui convertit le 220V AC au -48V DC. Les cabinets décrits ci-dessous peuvent être installés en combinant plusieurs cabinets adjacents mais avec une seule unité de traitement en bande de base (BBU). La figure montre la structure physique des BTS3900 et BTS3900A.

Figure 23 : Structure physique de BTS3900/BTS3900A.

GTMU (GSM Transmission and Management Unit) Lors de la transmission GSM, l'unité de gestion pour BBU (GTMU) contrôle et gère les BTS entières. Elle offre des interfaces liées à l'horloge de référence et l’alimentation.  Fonction de GTMU :  Prend en charge la gestion des pannes et la gestion de configuration,  la gestion de la performance et la gestion de la sécurité.  Prend en charge le suivi du module de ventilateur et module d’alimentation.  Fournit de port pour la maintenance des terminaux.  Prend en charge quatre entrées E1.  Fournit des ports CPRI pour la communication avec les modules RFU

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Figure 24 : Schémas de GTMU

La figure ci-dessous montre les différences majeures entre les BTS Huawei indoor et outdoor :

Figure 25 : les différents entre BTS 3900/BTS3900A

On peut résumer la différence entre ces deux BTS comme suit :  La BTS en indoor est placée dans une petite bâtisse appelé Shelter.  La BTS outdoor ne comporte pas de redresseur de tension mais il possède des PSU.  Le GMTU se trouve en bas de la BTS indoor et au-dessus du redresseur de tension pour les BTS outdoor.

II-3-1-6-2. DBS3900 La DBS3900 est une micro station de base développée par HUAWEI qui assure les mêmes fonctionnalités que la station de base BTS3900, cependant elle offre une capacité inférieure. C’est une solution présentée par le Huawei pour faire face au problème d’insuffisance d’espace dans les sites, ceci atteint en distribuée et qu’il demande un espace minimal pour son logement. La DBS3900 est constituée principalement des éléments suivants :

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Etudes des interférences des antennes au niveau BTS et conception des antennes planaires pour la téléphonie mobile BBU3900 : C’est l’unité de traitement indoor en bande de base. Elle fournit des ports physiques pour la connexion avec le BSC et les unités de traitement RF. Elle gère toute la station de base en termes de maintenance et de traitement de la signalisation, aussi elle fournit le signal d’horloge. RRU3004 : C’est une unité radio distante placée en outdoor. Elle traite les signaux RF en bande de base. Chaque module RRU de la RRU3004 supporte deux porteuses. RRU3008 : C’est également une unité radio distante placé en outdoor. Elle assure les mêmes fonctionnalités que la RRU3004 mais avec une capacité supérieure. Ainsi, un module RRU de la RRU3008 supporte huit porteuses. La figure ci-dessous illustre les différents composants de la DBS3900.

Figure 26 : Structure de DBS

Structure physique : La DBS3900 a une structure physique distribuée, dans laquelle, les modules fonctionnels peuvent être configurés de façon flexible pour assurer les contraintes de la couverture radio. La BBU est toujours installée dans un shelter (en indoor) alors que la RRU est installée dehors (en outdoor) plus près des antennes, fixée sur le pilône des antennes par exemple. Les unités RRU sont connectées à la BBU par une fibre optique, elles sont connectées aux antennes par un feeder. La DBS3900 présente aussi un avantage énorme en termes de coût car elle demande une longueur minimale du feeder au détriment de la fibre optique. En effet, le feeder coûte plus cher que la fibre. La figure montre l’architecture distribuée de la DBS3900.

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Figure 27 : Architecture de la DBS3900

 Redresseur de tension Le coffret de distribution d’énergie TGBT (tableau général de basse tension) délivre un courant aléatoire avec une tension de 220V. Or la BTS doit être alimentée par un courant continu et une tension de -48V. Par ailleurs, l’utilisation d’un redresseur de tension était indispensable pour pouvoir transformer la tension 220V en une autre de -48V.

Figure 28 : TGBT alimentant une BTS Huawei indoor.  Les cartes RFU : Dans cette BTS il est possible d’installer jusqu’à 6 cartes GRFU (à partir de GRFU0 jusqu’à GRFU5).

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Etudes des interférences des antennes au niveau BTS et conception des antennes planaires pour la téléphonie mobile  La PDU : Cette unité s’occupe de l’alimentation de la BTS. Elle comporte des interrupteurs pour chaque composant comme la BBU .

Figure 29 : composants de la PDU.  FAN BOX La boîte du ventilateur régule de manière automatisé la température à l'entrée d'air de l'armoire et dans la boîte du ventilateur. Il est possible de régler la vitesse de rotation de la ventilation et la dissipation du ventilateur de l'armoire.

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II-3-2. Phase de validation II-3-2-1. Pré-acceptation Après avoir terminé l’installation du hardware, on mesure la tension d’entrée de la BTS pour voir si la tension correspond aux normes. Par la fin, on mesure les ROS avant et après l’installation des filtres, on met à marche la BTS, on lance la transmission et on vérifie depuis le BSC si la BTS a été détectée. Cette opération s’appelle le SWAP. Le démarrage des BTS diffère selon le type. Pour les BTS indoor, on commence d’abord par allumer les ventilateurs, puis la BBU et ensuite les cartes BBU.

Figure 30 : interrupteurs de la PDU d’une BTS outdoor.

Par contre, pour les BTS outdoor, on met tout d’abord sur ON le switch « AC Main » et les SW. Ensuite, on allume la BBU et enfin les cartes RFU et les batteries.

II-3-2-2. Acceptation Une équipe constituée d’un superviseur et de techniciens veillent à ce que l’installation des sites BTS soit faite correctement. En effet, le travail à réaliser au niveau chaque site est de s’assurer de la disponibilité du matériel et de vérifier l’état d’avancement des travaux ( en remplissant une « quality checklist» ). D’autre part, on utilise un Site Master pour contrôler la qualité du signal et mesurer le ROS le ROS exprime la qualité de l'adaptation de l’antenne à une ligne de transmission. Le ROS doit être inférieur à 1,3 avant l’installation des filtres (inférieur de 1,4 après).

Figure 31 : Site Mater S331A.

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Etudes des interférences des antennes au niveau BTS et conception des antennes planaires pour la téléphonie mobile Le principe de fonctionnement du Site Master est le suivant : on envoie une onde à travers les guides d’onde (Jumper et Feeder) et on la récupère en sortie. Le Site Master calcule l’atténuation de la puissance de l’onde envoyée. Cet outil de mesure permet aussi de déterminer l’emplacement de ces pertes que ce soit à l’origine d’un connecteur mal connecté ou de courbures des guides d’ondes eux-mêmes (anglés de 90°).

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Chapitre III

Les antennes

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Chapitre III : les antennes III-1. Généralité III-1-1. Introduction Les antennes sont des dispositifs utilisés pour rayonner le champ électromagnétique dans l’espace ou pour le capter. Il existe de nombreux types d’antennes. Il est important d’avoir une connaissance globale de leur fonctionnement lors du choix d’un dispositif rayonnant. La compréhension de ce fonctionnement aidera, d’une part à utiliser l’antenne au mieux de ses performances et d’autre part, à en réaliser une conception optimale. Les techniques de conception et de réalisation d’antennes se sont affinées au fur et à mesure que le domaine de l’électromagnétisme s’est développé.

III-1-2. PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT DES ANTENNES Antenne d’émission Afin d’assurer la propagation dans l’air, il est nécessaire qu’un dispositif génère une onde rayonnée. Le rôle de l’antenne d’émission est de transformer la puissance électromagnétique guidée, issue d’un générateur en une puissance rayonnée. Dans ce sens, c’est un transducteur.

Antenne de réception De façon inverse, la puissance rayonnée peut être captée par une antenne de réception. Dans ce sens, l’antenne apparaît comme un capteur et un transformateur de puissance rayonnée en puissance électromagnétique guidée. Elle joue le même rôle qu’un télescope qui capte la lumière issue des étoiles et la transforme.

Réciprocité Dans la plupart des cas, une antenne peut être utilisée en réception ou en émission avec les mêmes propriétés rayonnantes On dit que son fonctionnement est réciproque. Du fait de la réciprocité des antennes, il ne sera pratiquement jamais fait de différence entre le rayonnement en émission ou en réception. Les qualités qui seront annoncées pour une antenne le seront dans les deux modes de fonctionnement, sans que cela soit précisé dans la plupart des cas.

III-1-3. Différents types d’antennes III-1-3-1. Antenne dipolaire L’antenne dipolaire est constituée de deux fils alignés, très courts et reliés chacun à deux fils parallèles et très proches constituant une ligne bifilaire. En émission, cette ligne est reliée à un générateur alternatif, caractérisé par sa fréquence et son impédance interne. À la réception, la ligne bifilaire est branchée sur un récepteur. Dans la ligne bifilaire, les courants sont de sens contraire, alors que dans le dipôle les courants sont dans le même sens. L’influence de ces deux courants s’annule dans la ligne 48

Etudes des interférences des antennes au niveau BTS et conception des antennes planaires pour la téléphonie mobile bifilaire. Ce sont les courants variables, de même sens, qui rayonnent et créent l’onde électromagnétique dans l’espace. Étant donnée la symétrie du dipôle, le rayonnement s’effectue autour de l’axe, matérialisé par le fil. Il est isotrope dans un plan perpendiculaire à cet axe. Le rayonnement est nul dans la direction du fil. On ne peut donc pas parler d’un rayonnement isotrope.

Figure 32 : Antenne dipolaire.

À l’extrémité de chaque fil apparaissent des charges de signes opposées dont l’existence s’explique par la conservation de la charge. En effet, la relation de conservation suivante lie les charges au courant : I=dq/dt

III-1-3-2. Antenne cornet Un dispositif très utilisé pour la propagation d’ondes guidées est le guide d’onde rectangulaire. Sa qualité de transmission est excellente. Pour cette raison, il est utilisé en haute fréquence. Son utilisation est très répandue en hyperfréquences. Le transformateur de puissance électromagnétique guidée en puissance rayonnée est l’antenne cornet. Sa forme permet de passer graduellement des dimensions du guide d’onde à l’espace libre. L’onde est ainsi naturellement projetée dans l’espace libre.

Figure 33 : Antenne cornet.

III-1-3-3. Antenne à réflecteur parabolique L’antenne à réflecteur est constituée de la source d’émission associée à une partie métallique réflectrice, souvent de forme parabolique La source, placée au foyer de la parabole envoie l’onde vers le réflecteur parabolique. Selon la propriété bien connue de la parabole, tous les rayons sont réfléchis parallèlement. Ce type d’antenne est utilisé pour vise dans une direction très précise, puisque tous les rayons passant par le foyer sortent parallèles. Par 49

Etudes des interférences des antennes au niveau BTS et conception des antennes planaires pour la téléphonie mobile décalage de la source dans le plan focal, les rayons parallèles à la sortie du réflecteur, peuvent présenter une inclinaison par rapport à l’axe de la parabole.

Figure 34 : Antenne à réflecteur

Ces antennes permettent de recevoir un signal d’un satellite, placé à très grande distance. Les antennes de ce type sont très répandues pour la réception de la télévision. Leur orientation est choisie de façon à viser un satellite particulier.

III-1-3-4. Antennes plaquées L’antenne plaquée, appelée aussi antenne patch est un type récent d’antenne dont le développement et l’utilisation sont de plus en plus fréquents. Elle est constituée d’un diélectrique, possédant un plan de masse métallique sur une face. Sur l’autre face, une gravure métallique permet de supporter des courants de surface qui créent le rayonnement électromagnétique. Les courants sont amenés du générateur à l’antenne par une ligne micro ruban.

Figure 35 : Antenne plaquée.

Elle présente l’avantage du poids sur certaines antennes décrites précédemment. Les gravures des parties métalliques peuvent prendre des formes très variées en fonction des objectifs fixés pour la répartition du rayonnement dans l’espace. Ceci donne une grande souplesse de conception.

III-1-3-4-1. Description de l’antenne patch

Figure 36 : Structure d’une antenne imprimée. 50

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L’antenne patch est constituée essentiellement de trois principales parties : 1. Le patch : c'est l’élément central du dispositif. Il gouverne le rayonnement de l'antenne décrit par le(s) mode(s) qui se forme(nt) en son sein. Ses dimensions sont d’écrites par W et L. 2. Le substrat : c'est le support sur lequel est imprimé le patch. C'est un milieu dans lequel se propage une partie de l'OEM1 . Il est caractérisé par son épaisseur h, sa valeur de permittivité diélectrique relative εr ainsi que sa tangente de perte tan(δ). Dans notre cas de figure, le substrat est neutre, il possède les mêmes propriétés que le vide, à savoir une permittivité diélectrique εr égale à 1 et une tangente de perte tan(δ) nulle. 3. Le plan de masse : il assure la propagation de l'onde dans le milieu diélectrique (substrat). Sa surface est généralement bien supérieure à celles des parties imprimées (patch, ligne micro-ruban, etc). Les dimensions typiques d’une antenne patch sont sa longueur L, sa largeurW et son épaisseur h. D’un point de vue pratique, cette dernière est habituellement fine et bien inférieure à la longueur d’onde de travail (h < 0, 05l0), l0 représentant la longueur d’onde dans le vide L’antenne patch rectangulaire est assimilable à une ligne micro-ruban de longueur L est de largeur W, en circuit ouvert à ses deux extrémités, la longueur L étant choisie voisine de λg/2 ou λg est la longueur d’onde guidée dans la ligne, il en résulte que cette ligne se comporte comme un résonateur demi-onde. Le principe consiste à favoriser le prélèvement d’une fraction importante de l’énergie localisée dans une antenne micro-ruban pour la convertir en énergie rayonnée dans l’espace .cette fuite d’énergie se produit naturellement en raison de la nature ouverte de la structure micro-ruban .elle est maximale lorsque les conditions de résonateurs sont remplies. D’une extrémité à l’autre du résonateur rectangulaire, le champ électromagnétique est ainsi déphasé de 180.

III-1-3-4-2. Avantages et inconvénients des antennes imprimées en général Les avantages sont :  un faible coût de fabrication,  elles sont légères et peu encombrantes,  la possibilité de les imprimer sur des surfaces non-planes dans le cas de substrats souples,  la possibilité de mise en réseaux pour améliorer la directivité et pour des applications de balayage électronique de l’espace,  la possibilité de les intégrer dans des appareils électriques nomades,  la polarisation de l’onde électromagnétique linéaire ou circulaire en ajustant la géométrie et l’excitation de l’élément rayonnant. 1

OEM : Onde Electromagnétique 51

Etudes des interférences des antennes au niveau BTS et conception des antennes planaires pour la téléphonie mobile Les inconvénients sont : Malheureusement, ces antennes présentent également un certain nombre d’inconvénients qui peuvent limiter leur domaine d’applications. On peut noter :  une bande passante limitée (de 1 à 5 %),  un faible gain (de l’ordre de 5 dB),  une pureté de polarisation difficile à obtenir,  l’excitation possible d’ondes de surface dans le diélectrique,  des puissances transportées faibles en comparaison aux antennes traditionnelles.

III-1-3-4-3. L’alimentation de l’antenne patch Un problème récurrent dans la conception des antennes imprimées concerne le choix de la technique d’excitation. L’alimentation par sonde coaxiale est possible mais on préfère souvent utiliser des lignes imprimées qui permettent d’alimenter plusieurs éléments à la fois notamment dans le cas de la mise en réseau des antennes. Nous distinguerons plusieurs types d’alimentations dont les principales sont l’excitation par sonde coaxiale, par ligne imprimée (a), par proximité (b) et par couplage à travers une fente dans le plan de masse (c).

Figure 37 : Différentes techniques d’alimentation des antennes imprimées.

Alimentation par fente L’alimentation par une ligne micro ruban sur le même plan que l’élément rayonnant est, dans certains cas, un désavantage par rapport à la qualité du rayonnement. La solution à ce problème consiste à placer la ligne d’excitation sur un plan inférieur. La ligne écrantée par le plan de masse ne rayonne pratiquement pas. La ligne est gravée sur la face arrière d’un diélectrique possédant un plan de masse sur la face avant, dans lequel une ouverture est pratiquée. Le plan de masse est recouvert par un deuxième diélectrique au-dessus duquel est gravé l’élément rayonnant métallique. Le diélectrique se trouvant au-dessus est généralement de faible permittivité afin de favoriser le rayonnement.

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Le diélectrique supportant la ligne est de permittivité plus élevée afin de jouer le rôle d’écran de la ligne d’excitation et de concentrer le champ électrique. Le couplage existant est un couplage magnétique à travers l’ouverture. Cette ouverture introduit un élément inductif qui est compensé par l’effet capacitif plus ou moins prononcé de la ligne micro ruban. Relativement à ce dernier paramètre, il suffit d’ajuster la longueur de la ligne afin d’obtenir l’adaptation adéquate.

III-1-4. Les caractéristiques des antennes III-1-4-1. Fonction caractéristique de rayonnement L’antenne est située en O. Le rayonnement est observé au point M, situé en champ lointain de l’antenne. Dans ces conditions, le champ électromagnétique est assimilable, localement, à celui d’une onde plane. Les vecteurs sont directement perpendiculaires entre eux. Les champs électriques et magnétiques sont contenus dans un plan perpendiculaire au vecteur de propagation. Le champ électrique n’ayant pas de composante selon le vecteur radial s’exprime par :

53

Etudes des interférences des antennes au niveau BTS et conception des antennes planaires pour la téléphonie mobile Figure 38 : Situation de l’antenne par rapport au point M d’observation.

Le champ magnétique s’en déduit par :

Avec l’impédance du vide : Z= (µo/εo)1/2 Ainsi, la définition de la fonction caractéristique de rayonnement est donnée par :

Cette définition ne fait intervenir que les variables angulaires.

III-1-4-2. Diagramme de rayonnement La représentation graphique de la fonction caractéristique de l’antenne porte le nom de diagramme de rayonnement. La direction du maximum de rayonnement est appelée l’axe de rayonnement de l’antenne. La représentation de cette fonction donne les caractéristiques du rayonnement dans l’espace. Classiquement, on a pris l’habitude de représenter le diagramme de rayonnement dans deux plans perpendiculaires qui sont : le plan E et le plan H. Le plan E est défini comme le plan contenant l’axe de l’antenne et le champ électrique. Le plan H est défini comme le plan contenant l’axe de l’antenne et le champ magnétique. Certaines représentations en trois dimensions ont l’avantage de montrer toutes les directions de rayonnement dans l’espace mais permettent difficilement une appréciation quantitative. La figure est en coordonnées logarithmiques. Ceci permet de mieux voir les détails pour les faibles valeurs, dans les lobes latéraux.

Figure 39 : Exemple de diagramme de rayonnement 3D en valeurs logarithmique

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Etudes des interférences des antennes au niveau BTS et conception des antennes planaires pour la téléphonie mobile Le lobe principal est défini entre les deux minima de chaque côté du maximum. Des maxima secondaires apparaissent de chaque côté. Ils constituent les lobes secondaires.

III-1-4-3. Ouverture de l’antenne L’ouverture angulaire à mi-hauteur ou ouverture à 3 dB est définie par l’écart angulaire existant entre les deux directions situées de chaque côté de l’axe, pour lesquelles la puissance est divisée par deux. L’ouverture angulaire n’a de sens que dans un plan. Pour évaluer l’ouverture d’une antenne, il faut donner l’ouverture dans deux plans perpendiculaires. Donc on parle d’ouverture dans le plan E, ou dans le plan H. C’est alors le produit de ces angles qui donnerait une idée de l’ouverture en trois dimensions. On utilise plutôt la notion d’angle solide qui est une généralisation de la notion d’angle valable en deux dimensions. On rappelle la définition de l’angle solide dV sous lequel est vue une surface à partir d’un point O .

Figure 40: Définition de l'angle solide

III-1-4-4. Directivité Définition On parle d’une antenne plus ou moins directive. Afin de quantifier cette propriété la notion de directivité a été introduite. La directivité dans une direction est le rapport entre la valeur de la fonction caractéristique de rayonnement dans cette direction à sa valeur moyenne dans tout l’espace :

Une valeur faible pour la moyenne de la fonction caractéristique de rayonnement, correspond à une antenne directive : la puissance n’est envoyée que dans un cône d’angle solide petit. Dans ce cas, d’après la définition, la valeur moyenne étant au dénominateur entraîne une valeur élevée de la directivité. La directivité s’exprime aussi en fonction de la densité surfacique de puissance :

La directivité dans une direction permet de comparer la densité de puissance rayonnée dans cette direction à la puissance moyenne rayonnée dans l’espace.

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III-1-4-5. Gain d’une antenne Soit Pt la puissance d’alimentation d’une antenne. Cette puissance est transformée en une puissance rayonnée P0. Dans le sens de l’émission, la puissance rayonnée est inférieure à la puissance d’alimentation. L’antenne est un transformateur imparfait. Il y a des pertes lors de la transformation d’énergie, comme dans tout système. L’efficacité de l’antenne est définie par :

Elle permet de mesurer le taux de transformation. C’est un rendement au sens thermodynamique du terme : À la réception, la transformation a lieu en sens inverse. La puissance Pr reçue sur le récepteur est inférieure à la puissance P0 rayonnée arrivant sur l’antenne. Le gain dans une direction est défini par le rapport de la densité de puissance rayonnée dans une direction à la densité de puissance Sri qui serait rayonnée par une antenne isotrope sans pertes, les deux antennes étant alimentées par la même puissance et placées à la même position.

Le gain s’exprime en décibel (dB).On utilise quelquefois la notation dBi pour préciser la référence au rayonnement isotrope. La puissance totale rayonnée par l’antenne est donnée par :

P0 est liée à la puissance d’alimentation par l’efficacité de l’antenne. La densité de puissance isotrope Sri se déduit de la puissance d’alimentation par :

Donc

En reportant cette valeur dans l’expression du gain :

Soit encore :

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III-1-4-6. Adaptation L’impédance d’entrée de l’antenne est utilisée pour insérer cet élément de façon optimale dans la chaîne de l’émetteur (ou du récepteur). Si l’impédance caractéristique de la ligne de propagation est Z0 et l’impédance d’entrée de l’antenne ZA, le signal se réfléchit à l’entrée de l’antenne avec un coefficient G dont l’expression est :

Dans le cas où le coefficient de réflexion est non nul, un système d’ondes stationnaires apparaît et la puissance émise par le générateur n’est pas transmise de façon optimale à l’antenne. C’est donc ce cas de réflexion minimale à l’entrée de l’antenne qu’on visera. Il correspond à un paramètre de transmission de la matrice de répartition (S21) proche de 1 et à un coefficient de réflexion (S11) proche de 0 (en valeurs linéaires). On admet qu’une bonne adaptation est obtenue lorsque le coefficient de réflexion est inférieur à –10 dB. Cela correspond à un rapport d’ondes stationnaires (VSWR, Voltage Standing Wave Ratio), compris entre 1 et 1,4. Le rapport d’ondes stationnaires est défini comme le rapport de la tension maximale à la tension minimale sur une ligne. Pour améliorer l’adaptation d’une antenne, tous les moyens associés aux techniques hyperfréquences sont utilisables. Lorsque les performances de l’antenne en termes d’adaptation, de rayonnement, de polarisation et de gain sont conservées à l’intérieur d’une bande de fréquences, on parle alors de bande passante de l’antenne. S’agissant d’une structure cavité, la bande passante est inversement proportionnelle à la fois au facteur de qualité de l’antenne et à la racine carrée de la constante diélectrique εr du substrat. La bande passante d’une antenne patch, qui tient compte de l’adaptation exprimée à partir du rapport d’onde stationnaire (VSWR), est donnée par de nombreux auteurs par la formule suivante :

ΔF = VSWR-1 fo Q(VSWR) 1/2 où f0 représente la fréquence de résonance de l’antenne et Q, le facteur de qualité global (incluant le facteur de qualité dû aux pertes par rayonnement, par conduction dans le métal, dans le diélectrique et par ondes de surface).

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III-2. Les antennes PIFA bi-bandes appliquées à la téléphonie au niveau des terminaux mobile GSM III-2-1. Introduction Les antennes de terminaux sont souvent très proches d’un plan de masse imparfait (le sol, le toit d’un véhicule ou le corps humain : la main ou la tête) qui modifie le diagramme de rayonnement. Les d’antennes pour les terminaux mobiles évoluent sans cesse. Ainsi les techniques utilisées pour les téléphones portables sont passées en quelques années d’antennes fouets, aux antennes hélicoïdales, puis aux antennes planaires. Certaines antennes sont repliées à des fins de miniaturisation (antennes PIFA). Les antennes utilisées sur les véhicules sont très souvent des antennes fouets qui sont constituées d’une antenne filaire de longueur égale à un quart d’onde au-dessus d’un plan de masse. Il est possible d’utiliser des antennes filaires de différentes tailles. Afin d’adapter les antennes, il est souvent nécessaire d’ajouter des selfs ou des capacités à l’entrée. Nous allons montrer l’influence du plan de masse.

III-2-2. Le principe des antennes PIFA Le principe de l’antenne F inversée a été développé pour les antennes planaires en F inversées (PIFA pour Planar inverted F Antenna). Cette fois-ci, le brin métallique est remplacé par un pavé rayonnant métallique l’assimilant ainsi à une antenne patch conventionnelle mais assortie de quelques particularités (figure 42). Le substrat diélectrique est généralement remplacé par de l’air de façon à améliorer les caractéristiques radioélectriques. On utilise un court-circuit qui permet, au même titre que le monopôle, de réduire la dimension résonnante de l’antenne d’un facteur 2. Celui-ci est en effet placé en un point où le champ électrique du mode fondamental est nul. Cependant, sa longueur n’est pas égale à la largeur du pavé rayonnant.

Figure 41 : Structure d’une antenne PIFA.

Les antennes PIFA sont alors associées à des fentes, des charges capacitives et des patch parasites court-circuités pour obtenir des résonances multiples tout en conservant des dimensions réduites qui permettent l’intégration dans un terminal mobile. Dans les applications telles que les systèmes mobiles, le plan de masse de ce type d'antenne est considérablement réduit ce qui pour effet de rendre le diagramme de rayonnement plus omnidirectionnel. Ces antennes ont pour principaux avantages, leur compacité et leur faible coût de fabrication. De plus, leurs performances peuvent être améliorées grâce à l'ajout de charges

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Etudes des interférences des antennes au niveau BTS et conception des antennes planaires pour la téléphonie mobile judicieusement placées. Dans cet article, nous présentons une nouvelle géométrie pour ce type d'antenne.

Figure 42 : Structures d’antennes PIFA imprimées

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III-3. Conception et simulation des structures antennaires bi-bandes. III-3-1. Description de logiciel utilisé ADS (Advanced design system) est le premier logiciel d’automatisation de conception électronique pour RF, micro-ondes, et les applications d’intégrité du signal. Cet outil est très complet car il permet de faire des simulations de circuits analogiques hyperfréquences, de circuits numériques, de la co-simulation analogique/ numérique ainsi que des simulations électromagnétiques. Du fait de son fort potentiel, cet outil très complet est de plus en plus utilisé dans le monde de la recherche universitaire et industrielle. Il fournit un environnement de conception intégré pour les concepteurs de RF produits électroniques tels que téléphones mobiles, les téléavertisseurs, les réseaux sans fil, satellite de communication, radar de systèmes et de données à vitesse élevée des liens.

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III-3-2. Validation et simulation de la première structure antennaire Bibande La structure d'antenne bi-bande suivante est proposée pour une utilisation dans le réseau DCS (1710-1880MHz) / WiMAX. Le système est représenté avec les caractéristiques suivantes : Fréquences de fonctionnement f1=1800 Mhz et f2=3.3 Ghz. Le substrat : FR4 La permittivité diélectrique εr = 4.4. Les pertes tangentielles tan = 10−4. La hauteur du substrat h=1.58mm. L’épaisseur de métallisation t= 35μ m La figure suivant présente les dimensions de l’antenne, en divisant cette antenne en trois parties : 1. La première section est le radiateur principal du projet : La section AB (radiateur monopôle) est un radiateur qui s'étend à partir du point B (point d'alimentation). 2. La deuxième section c’est la partie CD ( couplage bande) est un ruban de couplage. 3. La troisième section est la (tuning pad ) .

Figure 43 : les dimensions de la structure

En se basant sur cette étude bibliographique, on a pu développer et concevoir une structure antennaire planaire comme le montre la figure suivante :

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Les dimensions de cette antenne sont validées par l’utilisation de la partie optimisation intégrée dans ADS et plus particulièrement le logiciel Memontum.

Figure 44 : l’élaboration du masque de l’antenne

Après l’optimisation de cette structure, on a pu obtenir les résultats suivants :  Le coefficient de réflexion (S11) :

Figure 45 : le résultat de la simulation de l’antenne

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Etudes des interférences des antennes au niveau BTS et conception des antennes planaires pour la téléphonie mobile Comme le montre la figure ci-dessus, on a l’adaptation qui est réalisée @ 1.72 GHz et 3.34 GHz. Pour le diagramme de rayonnement, il est présenté sur la figure suivante :  le diagramme de rayonnement de l’antenne

Figure 46 : diagramme de rayonnement de l’antenne

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III-3-3. Validation et simulation de la deuxième structure antennaire Bi-bande La structure suivante a été ma proposition d'une nouvelle structure bi-bande GSM(890-960MHz) / DCS(1710-1880MHz) Le système est représenté avec les caractéristiques suivantes : 1- Fréquences de fonctionnement f1=900 Mhz et f2=1800 Mhz. 2- Le substrat : FR4 3- La permittivité diélectrique εr = 4.4. 4- Les pertes tangentielles tan = 10−4. 5- La hauteur du substrat h=1.58mm. 6- L’épaisseur de métallisation t= 35μ m La figure suivant présente les dimensions de l’antenne : 66.5 42

6

49 2 10.5 1 5

6

2

20

31.5

5 .5

28

Figure 44 : dimension de l’antenne

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Etudes des interférences des antennes au niveau BTS et conception des antennes planaires pour la téléphonie mobile Les dimensions de cette antenne sont validées par l’utilisation de la partie optimisation intégrée dans ADS et plus particulièrement le logiciel Memontum.

Figure 47 : l'élaboration de l'antenne.

Après l’optimisation de cette structure, on obtient les résultats suivants :

 Le coefficient de réflexion (S11) :

Figure 48 : le résultat de la simulation de l’antenne.

On constate qu’on a l’antenne qui adaptée @ 924 MHz et 1800 MHz ce qui correspond à une antenne bi-bandes fonctionnant autour de la bande GSM900 et DCS 1800. Pour la distribution des courants ainsi que le diagramme de rayonnement on les retrouve au niveau de la figure suivante :

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 Le diagramme de rayonnement de l’antenne

Figure 49 : diagramme de rayonnement

La figure ci-dessous montre que les fentes de l’antenne rayonnent bien vers toutes les directions.

Figure 50 : le rayonnement de l’antenne patch en 3D.

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III-3-4. Génération du masque (layout) et réalisation

Figure 51 : la représentation du layout final.

Après qu’on a obtenu l’adaptation de l’antenne, on a passé à intégrer le logo de l’école, le nom de réalisateur et les noms de les encadrants.

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Chapitre IV

Chapitre IV : La cohabitation entre les antennes au niveau des sites BTS

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Chapitre IV : La cohabitation entre les antennes au niveau des sites BTS IV.1

Problématique :

Etant donné que l’opérateur Inwi dispose déjà d’un réseau téléphonique mobile CDMA.la mise en place de nouveau réseau de deuxième génération n’est pas immédiate, il s’est mis entre le choix de rechercher de nouveaux endroits pour installer le réseau en question ou de réutiliser les sites du réseau mobile CDMA déjà existant. La première solution est loin d’être pratique du fait que les meilleurs sites sont déjà utilisés. De plus, si on cherche de nouveaux emplacements cela sera plus coûteux : le prix de la location, l’achat des pylônes et de nouveaux matériels etc. Les règlements de protection de l’environnement représentent un autre empêchement pour cette solution. Par ailleurs, l’opérateur Inwi s’avère la cohabitation des réseaux téléphoniques CDMA et GSM impérative et décide d’adopter la politique du co-siting des équipements. Cependant, le choix de cette solution est au prix de certains problèmes qui peuvent nuire à la qualité des deux réseaux cohabités. Parmi ces problèmes on peut citer les interférences qui peuvent être à l’origine du co-siting et de l’adjacence des bandes de fréquences utilisées par l’opérateur.

IV-2. Interférences : Généralité On parle d’interférence lorsqu’un point donné de l’espace de couverture reçoit, en plus du signal utile (assurant le service), un signal dit interférent, de puissance relativement élevée, et porté sur une fréquence identique ou adjacente. On peut aussi dire que les interférences sont des parasites perturbant les signaux circulant sur des canaux de communication.

IV-3. Origines des interférences : Il existe plusieurs facteurs favorisant la présence d’interférences. Parmi ces facteurs on trouve :

IV-3-1. Co-siting : L’opérateur Inwi a choisi de réduire le coût d’investissement du projet 2G en utilisant les sites existant du réseau CDMA. Cette technique s’appelle le Co-siting. Il s’agit de faire partager, pour deux ou plusieurs réseaux différents, des ressources considérées comme points d’émission ou de concentration.

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Figure 52 : Co-siting des antennes CDMA et GSM sur le même pylône. Cependant, le fait de combiner et de placer des équipements de la même technologie ou de technologies différentes en même endroit, et sur une même structure donne la naissance aux interférences. Avec la cohabitation des antennes CDMA et GSM, les interférences deviennent significatives et peuvent nuire à la sensibilité, à l’efficacité et à la performance des systèmes co-situés.

IV-3-2. Adjacence des bandes de fréquence : L’origine principale de l’interférence sur canal adjacent (Adjacent Channel Interférence) est l’utilisation des canaux très proches les uns des autres dans le spectre de fréquences. L’interférence sur canal adjacent se produit de façon importante lorsque les canaux fréquentiels voisins dans le spectre des fréquences sont utilisés sur les mêmes sites ou sur des sites peu distants entre eux. Pour mieux couvrir la totalité du territoire, l’opérateur utilise les deux normes internationales du GSM. La norme GSM 900 ; utilisée dans les zones urbaines, et la norme GSM 1800 ; employée dans les zones rurales. Comme déjà mensionné, la bande de fréquence du GSM 900 est 890-915 [Mhz] pour la réception et 935-960 [Mhz] pour l’émission. Cette bande de fréquence est exploitée par tous les opérateurs marocains, Maroc Télécom, Méditel et Inwi. De ce fait, Cette solution met en adjacence la bande utilisée en GSM par chaque opérateur et aussi met en adjacence la bande d’émission CDMA avec la bande de réception GSM.

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Figure 53 : Adjacence des bandes de fréquence CDMA et GSM.

IV-4. Types d’interférences : Co-situer des systèmes de technologies différentes cause des problèmes d’interférences influençant les performances des récepteurs de stations de base. On peut classer les interférences en trois types :

IV-4-1. Spurious ou émission parasite : Le spurious peut être défini comme étant une émission sur une ou des fréquences qui sont en dehors, de la bande passante nécessaire, et dont le niveau peut être réduit sans affecter la transmission de l'information correspondante. Tous les signaux autres que ceux de la bande de fréquence voulue sont appelés des signaux indésirables, ou rayonnement parasite. La figure 55 en donne un exemple illustratif.

Figure 54 : Exemple d’émission parasite (spurious). L’émission parasite produite par le système 1 se trouve dans la bande de fréquences de réception du système 2. Si on compare le niveau de ces parasites avec celui du signal, on peut dire qu’il est très faible et même négligeable. Ces parasites ne perturbent pas la transmission

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Etudes des interférences des antennes au niveau BTS et conception des antennes planaires pour la téléphonie mobile de l’information du système 1, par contre ils peuvent causer des interférences au niveau de la réception du système 2. Pour éviter le spurious, on peut augmenter l’atténuation des signaux émis par le système 1 qui se trouvent dans la bande de réception du système 2. On peut également augmenter le découplage entre les deux systèmes.

IV-4-2. Blocage des récepteurs : Le blocage se produit lorsque notamment le signal de l'émetteur se trouve à grande proximité du chemin de réception rendant ainsi le récepteur «partiellement aveugle». Ceci devient plus facile à comprendre en prenant l’exemple illustré suivant :

Figure 55 : Exemple de blocage.

Le système 1 émet des signaux de puissance forts qui causent le blocage du récepteur du système 2. On peut très bien remarquer que même si les signaux émis par le système 1 sont hors la bande de réception du système 2, ce dernier peut être bloqué et désensibilisé quand ils sont de puissances très fortes. Ce problème peut être évité en augmentant l’atténuation hors bande du système 2 suivant le chemin de réception pour les fréquences d’émission du système 1. Une autre alternative consiste en l’augmentation du découplage entre les deux systèmes est une autre solution.

IV-4-3 Intermodulation : L'intermodulation est un défaut de certains amplificateurs qui risque de fort gêner les amplificateurs haute fréquences destinés aux radiocommunications. L'intermodulation est un phénomène qui est dû au caractère non-linéaire des étages de sortie des émetteurs, et des étages d'entrée des récepteurs. Quand deux émetteurs sont trop proches l'un de l'autre et émettent sur des fréquences respectives f 1 et f 2, il se crée dans l'antenne d'un des émetteur un courant induit par le champ magnétique émis par l'autre, et on peut trouver à la réception des composantes de fréquences f 1− f 2 et f1+ f 2.

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Etudes des interférences des antennes au niveau BTS et conception des antennes planaires pour la téléphonie mobile On parle d'intermodulation lorsque les étages non-linéaires des émetteurs et récepteurs introduisent des harmoniques des fréquences d'origine, et l'ordre du produit d'intermodulation ainsi créé est la somme des coefficients affectant les fréquences qui rentrent en jeu lors du phénomène d'interférences. Les produits d'intermodulation sont générés suivant l'expression mf1 ± nf2. m et n appartiennent à l’ensemble des entiers relatifs. f1 et f2 les fréquences des signaux émis. La somme |m| +|n| représente l'ordre du produit d'intermodulation.

Figure 56 : spectre de fréquence avec des produits d’intermodulation. Les nouvelles composantes fréquentielles d’intermodulation peuvent existe sur ou hors la bande utile du système. Ces produits d'intermodulation représentent des fréquences parasites (ou battements) quand ils sont dans la bande utile. Par contre, quand ils occupent des fréquences éloignées de la bande du système, ils peuvent tomber sur les bandes des autres réseaux co-situés ce qui provoque des problèmes d’interférence. On a vu dans le paragraphe précédent que le fait de cohabiter les deux différents réseaux CDMA et GSM donne naissance à des interférences. Ces dernières nuisent à la performance des récepteurs radio et entrainent des problèmes pour la bonne réception des signaux et des informations. Dans la partie suivante, on va présenter un ensemble de solutions techniques permettant de réduire et de limiter ces interférences dans le but d’assurer une bonne coexistence entre les deux systèmes.

IV-5. Solutions de cohabitation : Ils existent trois solutions nécessaires et complémentaires. La première consiste à établir un découplage suffisant entre les antennes, le deuxième est le respect scrupuleux des normes d’immunité et de rayonnements non désirés et le troisième est d’installer les filtres GSM et CDMA.

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IV-5-1. Règles de découplage : Le découplage entre deux antennes est le rapport entre la puissance fournie à l’entrée de la première antenne servant à l’émission et la puissance en sortie de l’autre antenne servant à la réception. La valeur de ce rapport n’est pas identique si on renverse l’émission et la réception. Un découplage émission/réception évite la réception gênante du bruit de l’émetteur aux fréquences de réception. Un découplage entre antennes évite la création de produit d’intermodulation par réjection de signaux dans les équipements auxquels elles sont raccordées. Les antennes peuvent être découplées dans le plan vertical ou dans le plan horizontal.

Figure 57 : Séparations verticale et horizontale.

La distance de séparation verticale peut être calculée approximativement à partir de la formule générale: AV = 28 + 40 log (dv/λ) [dB]. Avec dv la distance verticale (tip-to-tip) entre les antennes en [m] et λ la longueur d’onde en [m]. La distance de séparation horizontale peut être calculée approximativement à partir de la formule générale: AH = 22 + 20 log( dh/ λ) – (G1(α) +G2(β)) [dB]. Avec dh la distance entre les antennes à partir du centre. G1(α) le gain de l’antenne 1 suivant l’angle α et G2(β) le gain de l’antenne 2 suivant l’angle β.

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Figure 58 : Paramètres de calcul de la séparation horizontale.

IV-5-2. Spécifications techniques : Dans le but de limiter et d’éviter les problèmes d’interférences de la co-existance des antennes de technologies différentes, des organismes de standardisation des réseaux de télécommunication veillent à spécifier et à définir des normes techniques que les opérateurs doivent respecter et tenir comptes. Plusieurs recommandations et spécifications techniques sont citées dans les documents 3GPP TS 05.05 pour le GSM et 3GPP2 C.S0010-0 pour le CDMA. Dans ce paragraphe, on citera quelques-unes.

Pour la technologie CDMA : Le document 3GPP2 C.S0010-0 précise les normes de limitation des puissances des parasites d’émission pour les bandes de fréquences 824-849 MHz et 869-894 MHz comme le montre le tableau ci-dessous : Bande [MHz] Puissance maximale du spurious Bande réception : 824-849 -80 dBm / 30 KHz Bande d’émission : 869-894 -60 dBm / 30 KHz Tableau 3 : Limitation des puissances des spurious dans la bande CDMA.

Autrement, pour chaque bande de mesure de 30 KHz, la puissance du spurious doit être inférieure à -80 dBm pour la bande de réception 824-849 MHz, et inférieure à -60 dBm pour la bande de d’émission 869-894 MHz.

Pour la technologie GSM Le tableau ci-dessous résume les limitations des puissances parasites dans la bande GSM qui sont spécifié sur le document 3GPP TS 05.05. Ces limitations concernent les spurious causés par des systèmes co-situés avec les récepteurs GSM (émetteurs CDMA dans notre cas) et par les émetteurs GSM. Bande [MHz]

Puissance maximale des spurious 75

Etudes des interférences des antennes au niveau BTS et conception des antennes planaires pour la téléphonie mobile Bande de réception : 876-915 -98 dBm / 100 KHz Bande d’émission : 921-960 -57 dBm / 100 KHz Tableau 4 : Limitation des spurious dans la bande GSM.

D’autre part, pour chaque bande de mesure de 100 KHz, la puissance du spurious doit être inférieure à -98 dBm pour la bande de réception 876-915 MHz, et inférieure à -57 dBm pour la bande de d’émission 921-960 MHz.

Les Filtres Deux types de filtres sont utilisés pour l’installation ces sites BTS : des filtres CDMA et des filtres GSM. Ils sont des filtres passe bande qui font passer deux bandes de fréquences distinctes. Selon la bande passante inscrite sur la face arrière des filtres, on peut distinguer s’il s’agit d’un filtre CDMA ou GSM. Prenons l’exemple ci-dessous :

Figure 59 : Informations inscrites sur un filtre CDMA.

On remarque qu’il s’agit d’un filtre CDMA dont la bande passante est de 825 MHz à 877.5 MHz. L’image ci-dessous montre l’installation des filtres GSM et CDMA :

Filtre GSM Coté antenne Filtre GSM Coté BTS Figure 60: Installation des filtres

Filtre CDMA

Pour installer ces filtres, on relie le côté ANT avec l’antenne par des Feeder et le côté BTS avec la station de base par des Jumper.

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IV-5-3. Mise en pratique des exigences de découplage Afin d’éviter les interférences entre les différents systèmes co-situés CDMA et GSM, il est nécessaire de respecter les normes et les spécifications déjà citées avant. Pour ce faire, on est mené à réaliser un découplage entre les antennes. Au cours de ce projet de fin d’étude, j’ai pu voire quatre méthodes différentes. Chacune de ces méthodes exige un matériel différent de l’autre et possède des avantages et des inconvénients.

1. Découplage d’air des antennes simple bande Avec cette méthode, chacune des antennes simples bande CDMA et GSM est relié par un feeder à la BTS correspondante (CDMA ou GSM). La figure ci-dessous montre le principe de cette méthode

Figure 61 : Découplage d’air entre antennes CDMA et GSM.

Les considérations de calcul des distances de séparation des antennes doivent être respectées avec cette configuration.

2. Antennes bi technologie avec duplexeur On peut également réaliser un découplage entre les deux systèmes CDMA et GSM, en utilisant une seule antenne bi technologie (dual technology Antenna), fonctionnant à la fois pour les deux technologies et un duplexeur séparant les signaux traités par les deux BTS CDMA et GSM. Le principe de cette méthode est représenté sur la figure suivante :

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Figure 62 : Découplage avec un seul duplexeur.

Cette configuration présente l’avantage d’utiliser un seul feeder et un seul panneau d’antenne. En revanche, l’inconvénient majeur est que les antennes utilisées pour les deux technologies possèdent les mêmes caractéristiques. Ainsi, il est difficile de pouvoir choisir différents tilts pour les deux systèmes ce qui pourrait constituer une entrave devant l’optimisation de l’un des deux réseaux.

3. Antenne bi technologie avec filtre additionnel Une antenne bi technologie peut être défini comme étant deux antennes simple bande regroupées sur un seul panneau. La majorité des fournisseurs d’antennes peuvent réaliser un découplage de 30 dB entre l’antenne CDMA et celle GSM. Cependant, ce découplage est insuffisant pour respecter les spécifications déjà vues. Cependant, on ajoute un filtre externe réduisant les spurious du système CDMA dans la bande de réception du GSM. La figure suivante montre le principe de cette méthode :

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Figure 63 : Découplage avec filtre additionnel.

Le découplage de l’antenne est à 30 dB et le filtre additionnel réduit les rayonnements parasites de l’émission CDMA dans la bande de réception GSM. L’avantage principal de cette méthode c’est qu’on peut utiliser différents tilts électriques. En revanche, le fait d’utiliser un filtre pour compléter le découplage représente un inconvénient pour cette configuration.

4. Les antennes simples avec des filtres GSM et CDMA : Avec cette méthode, chacune des antennes simples bande CDMA et GSM est relié par un feeder à la BTS correspondante (CDMA ou GSM). La figure ci-dessous montre le principe de cette méthode.

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Figure 64 : Découplage avec des filtres GSM et CDMA .

L’avantage de cette méthode est de réduire les interférences au niveau de réception du GSM et d’émission de CDMA. En revanche, le fait d’utiliser les filtres qui coutent très chère pour compléter le découplage représente un inconvénient pour cette configuration.

Tableau récapitulatif des solutions proposées Pour mieux comparer les différentes solutions proposées, le tableau suivant, récapitule les avantages et les inconvénients des différentes méthodes. Méthode Découplage d’air des antennes simple bande

Avantages

Inconvénients

1. Différents tilts électriques et mécaniques

1. Impact visuel élevé

2. Pas de ré-engineering du premier réseau existant

2. Grande distance est exigée entre les antennes

3. Règles de découplages applicables Antennes large bande avec duplexeur

1. Un seul feeder utilisé 2. Faible impact visuel

1. Ré-engineering du réseau existant 2. Découplage délicat 3. Mêmes tilts pour les deux systèmes

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Antenne Bi technologie avec filtre additionnel 1. Différents tilts électriques possibles

1. Découplage plus délicat

2. Pas de duplexeurs

2. Nécessité d’un filtre externe et de deux feeders

3. Faible impact visuel

3. Même tilt mécanique

1. Différents tilts possibles

1. Découplage plus délicat

2. Faible impact visuel

2. Nécessité de deux filtres

Les antennes simples avec des filtres GSM et CDMA :

Tableau 5: Tableau récapitulatif des solutions proposées

En définitif, on peut conclure qu’il existe plusieurs solutions de découplage limitant les phénomènes du blocage des récepteurs, des spurious et d’intermodulation. Les unes se basent sur la technique d’isolation des antennes dans l’espace et les autres demandent l’ajout de quelques nouveaux dispositifs comme des filtres et des duplexeurs. Inwi se base sur la première solution pour la cohabitation de la technologie GSM avec la technologie CDMA. Cette solution se base sur l’implémentation des nouveaux équipements GSM indépendants de ceux CDMA et sur le respect des marges de découplage. De plus, cette solution n’impose pas de changer le matériel CDMA déjà existant et ni l’installation des équipements additionnels qui peuvent être couteux. Par contre, cette méthode demande un effort d’ingénierie considérable et une étude détaillée pour déterminer les principaux paramètres de découplage et d’isolation entre les équipements, afinr qu’ils puissent être cositués sans problèmes.

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C

onclusion et

P

erspectives

Pendant ce projet de fin d’études, j’ai pu acquérir pas mal de compétences surtout techniques dans le domaine de télécommunications et plus particulièrement l’installation des BTS ainsi que les tests effectués après l’installation. Ce qui m’a permis de consolider mes connaissances théoriques et techniques. Ce stage était une occasion pour découvrir le milieu de l’entreprise, ainsi que les différentes tâches qu’un ingénieur Télécom peut effectuer. Ce projet de fin d’études m’a permis donc de répondre aux différents points cités dans le cahier des charges défini par Dimension DATA. Alors, j’avais commencé par concevoir et valider deux structures antennaires pour la téléphonie mobile. La deuxième antenne conçue répond aux attentes du cahier des charges du point de vue dimensions ainsi que la technologie utilisée et la bande de fréquence qui est la GSM 900 et la DCS 1800. Ensuite, après cette étude je me suis concentré sur la compréhension du problème des interférences des antennes ou bien ce qu’on appelle aussi la cohabitation des antennes au niveau des sites BTS. Par conséquent, j’ai pu proposer des solutions à ce problème. Vers la fin je peux dire que ce stage m’a permis vraiment de découvrir le monde du télécoms et d’approfondir certaines notions apprises à l’ENSAK surtout au niveau systèmes de transmission « modulation, démodulation, antennes, couches réseaux,.. » Comme perspectives, je propose de faire des séries de test pour valider certaines solutions proposées pour résoudre le problème d’interférences. Et pour l’étude et la conception de la structure antennaire actuellement on est en train de préparer la réalisation de l’antenne validée pour pouvoir la tester en passant par l’analyseur de réseaux disponible au niveau de la faculté des Sciences de Tétouan et par la suite on compte effectuer le test du diagramme de rayonnement.

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B

ibliographie

[1] Presse électronique, 13/11/2009 : http://www.maghress.com/fr/lematin/122871 [2] Site principale de DIMENSION-DATA : http://www.dimensiondata.com/ [3] Gunnar Heine, GSM Networks: Protocols, Terminology and Implementation, Artich house, Boston London. [4] Xavier Lagrange, Philippe Godlewski, et Sami Tabbane, Reseau GSM, 5ème édition [5] Document HUAWEI, BTS3900 GSM V300R008 Product Description, 20 Novembre 2008 [6] Document HUAWEI, DBS3900 GSM V300R008 Product Description, 5 Septembre 2008 [7] 3GPP Document, 3GPP TS 05.05 V8.17.0, Novembre 2004 [8] 3GPP2 Document, 3GPP2 C.S0010-0, Décembre 1999. [9] Odile Picon et coll. “les Antennes” Dunod, Paris, 2009.

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