Les perspectives d’avenir des réseaux 4G LTE révèlent des défis inattendus dans le dimensionnement de la couverture radio, essentiels pour répondre à l’augmentation de la demande en qualité de service. Cette étude offre des solutions innovantes, promettant une optimisation des ressources et une réduction des coûts d’investissement.
Rayon de la cellule [km]
Après le calcul du Maximum Path Loss (MAPL) en établissant un bilan de liaison équilibré, il est possible de déduire le rayon de la cellule en utilisant le modèle de propagation approprié. En effet, lorsque la perte maximale de chemin est égale à sa valeur maximale, la distance parcourue correspond au rayon de la cellule.
L’équation pour calculer la distance en kilomètres 𝑅𝑐𝑒𝑙𝑙 est la suivante :
𝑅𝑐𝑒𝑙𝑙= 10𝛼 (3.18)
Avec :
α = L𝑥−A+13.82𝑙𝑜𝑔10 (ℎ𝑏)+ a (ℎ𝑚)
44.9 – 6.55 𝑙𝑜𝑔10 (ℎ𝑏)
(3.19)
L𝑥 : Perte de trajet maximum autorisée dans une zone donnée selon le modèle de propagation utilisé
Le tableau suivant montre les valeurs d’atténuations A qui peuvent être utilisées :
| Tableau 3.04 : Atténuation fixe dans le modèle de propagation d’Okumura-Hata | |
|---|---|
| Paramètre/Critère | Description/Valeur |
| Atténuation A | Valeurs d’atténuation selon le modèle Okumura-Hata |
Pour être un peu plus clair, prenons un exemple, en considérant que l’environnement est urbain et que nous allons utiliser le modèle Okumura-Hata. Ainsi, nous obtenons :
𝐿𝑈 = 65.55 + 26.16𝑙𝑜𝑔10 (F) – 13.82 𝑙𝑜𝑔10 (ℎ𝑏) – a (ℎ𝑚)+ [44.9 – 6.55 𝑙𝑜𝑔10 (ℎ𝑏)] 𝑙𝑜𝑔10 (𝑅𝑐𝑒𝑙𝑙)
(3.20)
𝑙𝑜𝑔10(𝑅𝑐𝑒𝑙𝑙) = 𝐿𝑈 – 65.55−26.16𝑙𝑜𝑔10 (F) + 13.82 𝑙𝑜𝑔10 (ℎ𝑏) + a (ℎ𝑚)
44.9 – 6.55 𝑙𝑜𝑔10 (ℎ𝑏)
(3.21)
D’où le rayon de la cellule est donné par :
𝐿𝑈 – 65.55−26.16𝑙𝑜𝑔10 (F)+ 13.82 𝑙𝑜𝑔10 (ℎ𝑏)+ a (ℎ𝑚)
[
𝑅𝑐𝑒𝑙𝑙 = 10
44.9 – 6.55 𝑙𝑜𝑔10 (ℎ𝑏)
]
(3.22)
Le nombre de sites
Après avoir établi le rayon de la cellule 𝑹𝒄𝒆𝒍𝒍 , il devient possible de calculer 𝑺𝒄𝒆𝒍𝒍, c’est-à-dire la surface de couverture de la cellule. Cette dernière dépend bien du nombre de secteurs par site. La figure 3.03 exprime la configuration des secteurs.
[10_perspectives-avenir-des-reseaux-4g-lte-analyse-essentielle_17]
[10_perspectives-avenir-des-reseaux-4g-lte-analyse-essentielle_18]
Figure 3.03 : Modèle hexagonal de cellule.
1. Calcul de la superficie de la zone de couverture d’un site
Pour un site mono-sectorisé ou omnidirectionnel, le calcul se fait comme suit :
d = √3𝑅 (3.23)
Donc :
𝑆 = 3√3𝑅2 = 2,62 (3.24)
𝑆1 2 × 𝑅
Pour un site à 3 secteurs ou bi-sectorisés :
d= 3 𝑅 (3.25)
2
Donc :
𝑆𝑆3 = 9√3 ×𝑅2 = 1.95 × 2.6 × 𝑅2 (3.26)
8
Une fois que la surface de couverture du site a été déterminée, et en ayant connaissance de la superficie totale de la zone de déploiement indiquée par 𝑺𝒅é𝒑𝒍𝒐𝒊𝒆𝒎𝒆𝒏𝒕, nous serons en mesure d’atteindre le nombre de sites requis pour la couverture, cela peut être accompli en utilisant la formule suivante :
E : partie entière
𝑁𝑆𝑖𝑡𝑒𝑠 = E ( 𝑺𝒅é𝒑𝒍𝒐𝒊𝒆𝒎𝒆𝒏𝒕) (3.27)
𝑺𝑺𝒊𝒕𝒆𝒔
Optimisation
L’optimisation du réseau radio englobe l’amélioration de la performance du réseau d’accès en utilisant les ressources existantes. Le but étant d’augmenter l’utilisation des ressources du réseau, de résoudre les problèmes existants ou potentiels et éventuellement de proposer des solutions pour améliorer la qualité du réseau [8].
C’est un processus qui se fait à travers les étapes suivantes :
- Collecte et vérification des données
- Analyse des données
- Ajustement des paramètres et du matériel
- Confirmation des résultats de l’optimisation
Il existe également certains paramètres qui peuvent être faire pour optimiser le réseau :
- La modification de l’angle d’élévation ou d’orientation de l’antenne.
- L’utilisation d’une autre bande de fréquence
- La modification de la hauteur des émetteurs. [11]
Conclusion
Dans ce troisième chapitre, nous avons examiné en détail le processus de planification d’un réseau 4G LTE. Notre approche s’est appuyée sur l’analyse du bilan de liaison pour déterminer la perte de signal maximale acceptable, ce qui nous a permis de calculer le rayon d’une cellule et de déterminer le nombre de sites requis pour assurer la couverture.
Nous passerons maintenant au chapitre suivant pour la simulation sur le logiciel Atoll.
Questions Fréquemment Posées
Comment calculer le rayon d’une cellule dans un réseau 4G LTE?
Le rayon de la cellule peut être calculé en utilisant l’équation 𝑅𝑐𝑒𝑙𝑙= 10𝛼, où α est déterminé par la perte de trajet maximum autorisée dans une zone donnée selon le modèle de propagation utilisé.
Quels sont les défis liés au déploiement des réseaux 4G LTE?
Les défis incluent l’optimisation des ressources pour réduire les coûts d’investissement et répondre à la demande croissante des utilisateurs en termes de qualité de service.
Quelles étapes sont nécessaires pour optimiser un réseau radio 4G LTE?
Les étapes comprennent la collecte et vérification des données, l’analyse des données, l’ajustement des paramètres et du matériel, et la confirmation des résultats de l’optimisation.