Chapitre 3+4 [PDF]

Zitiervorschau

L'étude d'une liaison hertzienne est une étape très importante dans la réalisation d'un réseau de transmission. Elle apporte une vision concrète et assez détaillée de ce que donne la liaison hertzienne. Dans notre projet, nous avons choisi d’étudier la liaison Bordj Bou Kherif vers Gamra situé dans les régions montagneuses dans le sud de la wilaya de M’sila, cette étude portera essentiellement sur la visibilité entre les deux sites, le dégagement de Fresnel et l’influence voisinage du lien sur la qualité de la transmission. Notre étude se fera avec un logiciel de planification des liaison microondes très évolué appelé ChirPlus Fx.

3.1 Présentation de logiciel CHIR plus est un logiciel scientifique traitant des aspects système des transmissions par radio, il a été conçu par la société de télécommunications LS telcom qui a été fondée en 1992 par Dr. Georg Schöne et Dr. Manfred Lebherz, c’est un outil de planification de l’ensemble des système radio et nous offre des fonctions approfondies et faciles à utiliser pendant l'ensemble du processus de conception du réseau, il permet aussi d’analyser des liaisons point à point dont les extrémités peuvent être situées en n'importe quels points du monde. CHIR plus est la solution complète pour l'ingénierie de liaison par micro-ondes rapide, et conception de réseaux PTP, PMP, WLL, LMDS, WIMAX et MESH.

Figure 1.Logo CHIP plus

3.1.1 Présentation de CHIRPLUS Lors de notre travaille de projet de fin d’étude on utilise la version 2.3.0.5, CHIR plus _TC peut être démarré en cliquant sur l'icône du bureau ou bien en démarrant depuis le menu du programme. Après l’avoir démarré l'utilisateur doit se connecter à la base de données, une fenêtre va apparaître sur l'écran.

Figure 2. Fenêtre d'accès à l'utilisateur Lorsque vous démarrez CHIR plus _TC pour la première fois, la mise en page par défaut est affichée. La plupart des fenêtres ne le font pas besoin d'être fermé pour effectuer d'autres tâches. Par conséquent, divers éditeurs et tables peuvent être ouverts simultanément

3.1.2 Affichage de la mise en page : L’interface principale de CHIRPLUS TC contient plusieurs vues, chaque vue intègre des fonctionnalités importantes dans l’étude, la planification et la simulation des liaisons hertziennes.

Figure 3. Accueil du logiciel ChirPlus Tc. Navigator est affiché sur le côté gauche de la fenêtre principale et elle contient : Data Library, Smart Grid, FWA, HCM Coordination, Link et site

Map Overview est affiché sur le côté droit de la fenêtre principale et affiche une vue d'ensemble de la carte actuellement affichée dans la vue cartographique Map view affiche la vue de la carte. Lors de l'ouverture d'une feuille de calcul, l'aperçu de la feuille de calcul doit indiquer que la feuille de calcul est affichée sur le plan. Data base Manager est affiché sur le côté droit de la fenêtre principale et affiche la base de données actuellement connectée Display Layers est affiché sur le côté droit de la fenêtre principale et affiche les cartes intégrées et doit être ajouté manuellement Spreadsheet affiche tous les enregistrements du type de données sélectionné. Pour des informations détaillées sur la manipulation de la feuille de calcul.

3.1.3 Fonctionnalités du logiciel : Le logiciel propose de nombreuse fonctionnalité intégré qui aide à la réalisation et la conception des systèmes radio selon les norme UIT-R telle-que :  Base de données contenant des sites, des liens, des récepteurs, des émetteurs, des antennes, des dispositifs, des plans de fréquences UIT / ETSI  Fenêtre de planification avancée  Prise en charge améliorée  Les technologies prises en charge sont FMDA, TDMA et CDMA  Profil de liaison dos-à-dos passif  Dégagement de la zone de Fresnel  Détermination des points de réflexion  Analyse de liaison  Absorption atmosphérique, évanouissement de l'air, calcul de l'atténuation de la pluie  Calculs de disponibilité compte tenu de la pluie et de la propagation par trajets multiples basés sur le mois le plus défavorable et les statistiques annuelles moyennes  Calcul d'analyse d'interférence pour T / I, C / I et TD personnalisable avec Crystal Reports)  Interface Google Earth. De plus des fonctionnalités site le chir plus permet de réaliser les opérations suivantes : 

Gestion des bases de données



Importer et exporter des données

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Gestion des tableaux

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Planification des sites et liens

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Création et gestion des stations de base





Création manuelle de plans de fréquence

Calcul des coûts de réseau

3.2. Etude de liaison Présentation du besoin : Dans le cadre de l’implémentation du projet site Universel, qui consiste à l’installation d’eNode B 4G pour permettre au région délecté d’accédé au service téléphonique et internet, dans cette esprit le village de Gamra de la commune de Ain Rich situé à 85 Km au sud de Bou Saada a été choisie.

Figure 4. Village Gamra En premier lieu on doit assurer un support de transmission pour notre eNode B, Algérie télécom a opté pour une liaison FHN vue l’emplacement du site et le manque d’infrastructure dans le village. Une des étapes les plus importantes dans la réalisation d'une liaison FHN c’est l’étude de faisabilité car elle apporte une vision concrète et assez détaillée de la liaison. Ce qui nous oblige de faire une sortie au sites qui constituent la liaison hertzienne afin de prendre les coordonnées géographiques nécessaires pour la création du site, voir l’entourage de la liaison (obstacles) pour avoir une idée de ce que va être notre liaison, pour cela l’équipe d’AT de la région a fait l’étude pour la réalisation de la liaison (Voir l’Annexe) et on choisit de raccorder le village gamra au centre AT de Bourdj Bel Kherif avec l’implémentation de deux sites relais vue la non visibilité directe entre B.B.kherif – Gamra.

Etude et simulation : Suite a l’etude réaliser sur train par les equipes d’AT, elle doit etre verifie par simulation pour validé et lancé l’installation, Implémentation des sites Selon la fiche d’étude les coordonnes de nous deux site principaux sont les suivant : Site Gamra Bordj Bou Kherif

Longitude 34°27’21’’

Latitude Type State Altitude 04°02’05.9’’ Micro wave In service 786

34°44’16.56’’ 04°16’50.4’’ Micro wave In service

876

Pour ajouter un site à la base de données, on clique sur add site dans Data Library, une nouvelle fenêtre s’ouvre

Figure 5. Fenêtre de création d'un site Pour relier les différents sites créés par faisceau hertzien, il est indispensable de suivre les conditions dans le but suivant d’obtenir une liaison performante, avec une qualité élevée :  Position, capacité des équipements.  La visibilité directe LOS.  Eviter les interférences. Pour créer la liaison on doit suivre les étapes suivantes Dans la liste des sites, sélectionnez deux sites 1. Affichez le menu contextuel et cliquez sur Créer un lien. La fenêtre d'affichage des détails du lien s'affiche. 2. Spécifier tous les champs requis 3. Cliquez sur Enregistrer

3.2.1 Etude de visibilité : Ligne de visée ou en anglais Line Of sight abrégé par (Los) est un type de propagation qui ne peut transmettre et recevoir des données que lorsque les stations d'émission et de réception sont l'une en face de l'autre sans aucune sorte d'obstacle entre elles. L’outil de calcul du LOS nous permet de voir s’il y’a une visibilité directe entre les deux sites dans avant de faire l’implémentation réelle. Localiser le lien entre les deux sites et la première étape avant de visualiser le champ de LOS.

Figure 8. Location d'un lien

Ensuite pour visualiser la visibilité, on clique sur Calculation, puis line of sight settings comme le montre la figure suivante

Figure 9. Le rayon de visibilité du site Gamra

On doit fournir des informations sur la hauteur de l’antenne de l’émission et l’antenne de réception et le diamètre de rayonnement.

Figure 10. Fenêtre de planification des antennes

La fenêtre qui s’affiche nous montre une zone rouge d’un diamètre de 40 Km et qui représente la région là où il y’a pas de visibilité entre le site de Gamra et un autre site situé à moins de 40 km de ce site.

Figure 11. Région de visibilité du site Gamra Malheureusement, le site de Bordj Bou Kherif se situe dans la zone rouge, donc il y’a pas de visibilité directe, la transmission de données par faisceaux entre ces deux sites sera impossible dans la fréquence de 18 GHz, ce qui nous oblige à chercher une solution pour avoir le LOS requis. La meilleure solution pour transmettre des données entre des sites qui ne sont pas en visibilité directe est de créer des relais entre eux, ces derniers peuvent être actifs ou passifs selon le besoin et doivent être en visibilité directe entre eux et avec les sites terminaux. Dans notre cas on va créer deux sites relais MIRADOR 1 et MIRADOR 4.

Figure 12. Création d site MIRADOR 1

Figure 3. Création d site MIRADOR 4

La liaison entre la station Gamra et celle de Bordj Bou Kherif après rajout des deux stations relais sera présenté ci-dessous

Figure 14. Schéma de la liaison après rajout des deux relais Les sites adjacents sont toujours en visibilité directe comme le montre les images ci-dessous

Figure 4. Visibilité entre le site Gamra et MIRADOR 4

Figure 16. Visibilité entre le site MIRADOR 1 et MIRADOR 4

Figure 5. Visibilité entre le site MIRADOR 1 et Bordj Bou Kherif

Le schéma final de la visibilité entre le site Gamra et les trois autres sites est présenté cidessous

Figure 6. Visibilités entre sites terminaux et relais

3.2.2. Création des liens et fenêtre de planification : Maintenant qu’on a confirmé qu’à l’aide des relais on peut faire la transmission entre les deux sites terminaux Gamra et Bordj Bou Kherif, On doit aller à la deuxième phase qui est la planification ou on doit choisir la fréquence compatible a la liaison, le type d’antenne utilisé pour l’émission et la réception, l’espace canal et le type de polarisation. Les informations sur les paramètres nécessaires pour la transmission sont fournies par Algérie télécom. Les liens entre les stations terminales et relais sont réalisés à partir de l’option Add Link situé dans Data Library, les propriétés des liaisons sont indiquées dans des fiches techniques fournies par Algérie Telecom.

Figure 7. Propriétés de la liaison B.B. Kherif MIRADOR 1 La fenêtre de planification contient les résultats de calcul sur la perte de chemin, le budget de liaison, la disponibilité annuelle et la diversité, cette fenêtre peut être obtenue juste après la création des liens.

Figure 20. Fenêtre de planification de la liaison B.B. Kherif MIRADOR 1 L'Ellipsoïde de Fresnel délimite la région de l'espace où est véhiculée la plus grande partie de l'énergie du signal (60% environ). Se situer dans cet ellipsoïde revient à se retrouver dans les conditions de la propagation en espace libre, c'est-à-dire que le signal se propage sans diffraction. On constate dans la fenêtre de planification que la première Zone de Fresnel est dégagé 100.00%. La fenêtre de L’availibility présente toutes les informations sur la disponibilité annuelle de la liaison en pourcentage et le temps d’indisponibilité en seconde, on opte d’avoir une disponibilité de 99.99% et une indisponibilité de 100 seconde par an. L’availibility de la liaison précédente est présenté dans la fenêtre qui suit

Figure 8. La disponibilité annuelle de la liaison B.B. Kherif MIRADOR 1 On voit bien que la liaison Mirador 1 B.B. Kherif a une excellente disponibilité annuelle. Pour la liaison MIRADOR 4 Gamra

Figure 9.Propriétés de la liaison Gamra MIRADOR 4 On tire la fenêtre de planification de la même façon que la première liaison

Figure 10. Fenêtre de planification de la liaison Gamra MIRADOR 4 On constate dans la fenêtre de planification que la première Zone de Fresnel est dégagé 100.00%. L’availibility annuelle de cette liaison est présenté ci-dessous

Figure 11. Disponibilité annuelle de la liaison Gamra MIRADOR 4 Une excellente availibility aussi pour le tronçon Gamra et Mirador 4 et une indisponibilité de 2 seconde par an. Il nous reste juste de simuler le tronçon restant, celui d’entre les deux relais MIRADOR 4 MIRADOR 1.

Figure 12.Propriétés de liaison MIRADOR 1 ET MIRADOR 4 La fenêtre de planification affichée est présentée ci-dessous

Figure 13. La fenêtre de planification de la liaison MIRADOR 1 et MIRADOR 4 Puis on affiche la fenêtre de l’availibility pour analyser la disponibilité annuelle de cette liaison.

Figure 14.Disponibilité annuelle de la liaison MIRADOR 1 MIRADOR 4 On voit bien que la liaison MIRADOR 4 MIRADOR 1 est indisponible que 21 seconde par an ce qui excellent comme résultat pour une liaison dans une liaison montagneuse. Pour visualiser l’influence des sites voisins sur la qualité de la transmission de la liaison complet et des pertes causées, on doit chercher dans la Map ou grâce aux coordonnées géographiques tous les sites près de l’un des sites terminaux ou bien relais. Apres l’intégration de nos trois liens on vérifie avec les liens déjà existant d’Algérie télécom s’il n’y a pas de phénomène d’interférence et on constate pas de problème d’interférence pour l’ensemble des bonds de notre liaison (fiche d’interférence en Annexe)

Figure 15. Map de la liaison après ajout de sites adjacents