Contrôle de la qualité de service des Réseaux mobiles dans la ville de Dakar : cas de Tigo & Orange








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BSC + PCU

MSC

SGSN

EIR

HLR

IP

GMSC

GGSN

VLR

DNS

BG

DHCP

PDN

1.2.1- Architecture d’un réseau GPRS :

BTS B

A-bis A F

A-bis B Gr Gi

Gc Gn

A-bis A Gf

Gn Vers un autre Gd Réseau GPRS

BTS

Figure 3 : Architecture d’un réseau GPRS

  • Description des nouvelles entités :

SGSN : Service GPRS Support Node : est chargé des transmissions de données entre stations mobiles et le réseau mobile:

  • Authentification des stations GPRS

  • Attachement des stations mobiles au réseau

  • Gestion de la mobilité

  • Établit les contextes PDP (Packet Data Protocol) (correspondant aux sessions de données)

  • Collecte les données de comptage sur l’interface air.

GGSN: Gateway GPRS Support Node:

  • Interface avec les réseaux de données externes (X25, IP)

  • Décapsule les paquets GPRS issus du SGSN, transmission sur le réseau externe et vice versa

  • Relaie/route les paquets IP (contexte PDP)

  • Filtrage du trafic usager

  • Collecte les données de comptage.

PCU : Packet Control Unit

  • Dans les BSCs, partage des ressources et retransmission des données erronées.

  • Segmentation et réassemblage.

CG : Charging Gateway :

  • Transfert des informations de comptage du SGSN et GGSN au Système d’Information de l’opérateur (dont le Billing System)

  • Implémentation centralisée ou distribuée

DNS : Domaine Name Serveur (Résolution de nom)

DHCP : Dynamic Host Configuration Protocol (Attribution automatique d’adresse IP)

Il faut préciser que le passage du GSM au GPRS a nécessité l’ajout de quelques nouveaux matériels d’ou un nouveau terminal mais par contre l’EDGE n’a pas d’impact matériel sur le GPRS mais plutôt logiciel.

      1. Impact du GPRS sur le GSM et l’EDGE sur le GSM/GPRS

Entités

logiciel

Matériel

Observation

MS

Extension requise

Extension requise

Nouveau terminal

BTS

Extension requise

identique




BSC

Extension requise

Carte interface(PCU)

Packet control unit

MSC/VLR

Extension requise

identique




HLR

Extension requise

identique




Tableau 3 : Impact du GPRS sur GSM

Entités

Logiciel

Matériel

Observation

MS

Extension Requise

Extension Requise

Nouveau Terminal Mobile

BTS

Extension Requise

Extension Requise




BSC

Aucun changement

Aucun changement




MSC/VLR

Aucun changement

Aucun changement




SGSN

Aucun changement

Aucun changement






Tableau 4 : Impact EDGE sur GSM/GPRS

      1. Caractéristiques Principales du GPRS/EDGE

  • Débits plus élevés par TCH

  • Débits plus élevés en utilisant jusqu’à 8 ITs par utilisateur

  • Partage des canaux par les terminaux actifs

  • Allocation séparée des canaux montant et descendant

- Temps d’accès

  • Etablissement de communication<5seconde

  • Temps de transit d’un paquet : quelques centaines de ms (entre 400ms et 1 sec)

  • Qualité de service négociée (à chaque appel ou pendant l’appel)



        1. Types de codages GPRS

Codage

Principe

Débit prévisible par slot

CS-1

Protection identique au GSM

9.05 Kbits/s

CS-2

Protection légèrement inférieure à la transmission de données circuit (GSM)



13.4 Kbits/s

CS-3

Protection réduite

15.6 Kbits/s

CS-4

Détection d’erreur sans correction

    1. Kbits/s

Tableau 5 : Types de codages GPRS

        1. Types de codages EDGE

Schéma

Famille

Débit (Kbps/s)

MCS-9

A 8PSK

59.2

MCS-8

A 8PSK

54.4

MCS-7

B 8PSK

44.8

MCS-6

A 8PSK

29.6/27.2

MCS-5

B 8PSK

22.4

MCS-4

C GMSK

17.6

MCS-3

A GMSK

14.8/13.6

MCS-2

B GMSK

11.2

MCS-1

A GMSK

8.8

Tableau 6 : Types de codages EDGE

        1. Canaux logiques du GPRS

On retrouve pratiquement les mêmes fonctions de canaux que dans le GSM en rajoutant le P devant le nom GSM :

  • Les canaux de contrôle communs sont portés par le PCCH

  • Le PBCCH qui diffuse les informations systèmes afin de permettre aux mobiles d’accéder aux réseaux, c’est l’équivalent du BCCH



  • Le PDTCH est le canal logique de transport des données en commutation de paquet utilisé pour les voies montantes et descendantes

Le PCCH est constitués des canaux logiques :

  • PAGCH utilisé pour allouer des PDTCH au MS

  • PPCH utilisé pour rechercher le mobile

  • PRACH utilisé pour les requêtes d’allocation d’un ou plusieurs PDTCH

Le PACCH est un canal logique de transport de la signalisation associée à un TBF sur les voies montantes et descendantes

        1. Classes de terminaux GPRS

Trois classes de terminaux GPRS :

  • A : bivalent sur le réseau GSM/GPRS peut supporter une communication GSM en mode circuit et en mode paquet simultanément

  • B : Peut écouter les deux réseaux en même temps mais ne pourra soutenir deux communications selon les deux modes en même temps. Plus utilisé actuellement

  • C : Peut écouter et communiquer soit en mode circuit ou en mode paquet mais pas simultanément



        1. Gestion de la mobilité

Elle est gérée par une nouvelle couche GMM (GPRS Mobility Management). En fonction de l’état de mobilité du terminal mobile, il aura accès ou non à tel ou tel service :

  • En Mode Idle, le terminal

-n’est pas connu vis-à-vis du réseau GPRS

-ne peut que présélectionner les cellules et réseaux sur lesquels il pourra tenter de s’attacher

  • En Mode Standby, le mobile

-est attaché au niveau GPRS

-est connu au niveau de la zone mais pas de cellule

-est en état d’attente et il pourra soit reprendre une transmission et repasser dans l’état Ready soit arrêter le service GPRS et repasser dans l’état Idle

  • En mode Ready ou prêt, le terminal mobile

-est dans ce cas connu au niveau du réseau et est localisé au niveau cellulaire

-remonte les mesures de qualité

-peut demander des accès réseaux pour transmettre des paquets de données

-au bout d’un temps si la transmission n’est pas reprise, le mobile passe alors en état Standby.

        1. Mode de Paging dans le réseau GPRS

On distingue trois types de modes d’envoi des messages de paging :

  • Mode 1 : envoi sur les mêmes canaux logiques pour les services GSM et GPRS (PCCCH ou CCCH)

  • Mode 2 : envoi sur les canaux logiques CCCH pour les services GSM et GPRS

  • Mode 3 : envoi sur les canaux logiques CCCH pour les services GSM et PCCCH pour les services GPRS.

Actuellement les modes 1 et 3 sont utilisés pour la configuration des réseaux actuels.

      1. Principaux problèmes liés aux communications entre MS et réseau GPRS/EDGE

Lors de la communication entre MS et réseau GPRS, on assiste parfois à un certains nombres de problèmes liés a une mauvaise qualité de service .Il peut s’agit notamment de :

-Coupure de la connexion

-Délai moyen de connexion au réseau GPRS non stable

-Temps de transfert de fichier élevé

-Intégrité du fichier

-Délai moyen de téléchargement après connexion au réseau GPRS non stable etc.…..

  • Ces principaux problèmes sont généralement dus à :

  • Un problème de couverture

  • Un problème d’interférence

  • Un problème de resélection de la nouvelle cellule

  • Un problème d’échec d’établissement des sessions

  • Un problème de coupure des sessions

  • Un problème de débits

  • Un problème de congestion PDCH

La norme GSM ne cesse d’évoluer de manière à répondre aux besoins des Consommateurs. En effet, l’évaluation de la QoS du réseau GSM s’avère donc nécessaire. Plusieurs techniques sont mises en œuvre pour faciliter cette tâche et l’opérateur du réseau GSM donne une grande importance à cette activité afin de satisfaire ses abonnés. Dans le chapitre suivant, nous parlerons des techniques utilisées par les organes de régulations pour contrôler la qualité de service auprès des opérateurs mobiles.

Chapitre 2 : Approche Méthodologique de contrôle de la qualité de service des réseaux mobiles dans la ville de Dakar : cas de Tigo et Orange

La recommandation E800 du CCITT définit la qualité de service comme étant l’effet global produit par la qualité de fonctionnement d’un service qui détermine le degré de satisfaction du service. Afin de s’assurer que les usagers des services offerts par les réseaux de norme GSM/GPRS : Tigo et Orange dans la ville de Dakar bénéficient d’un service de qualité, une enquête d’évaluation sur la qualité de service à été lancée par les étudiants de l’ESMT qui a pour objectif d’une part d’apprécier, sur une base comparative, la qualité de service des réseaux mobiles Tigo et Orange dans la ville de Dakar offerte aux abonnés et d’autre part de vérifier que les obligations des opérateurs de téléphonie mobile en matière de qualité de service, telles que stipulées dans les cahiers des charges, sont respectées.


    1. Notion de la qualité de service :

Le terme QoS (acronyme de “Quality of Service“, en français “Qualité de Service“ ) désigne la capacité à fournir un service notamment un support de communication conforme à des exigences en matières de temps de réponse et de bande passante.

Appliquée à la commutation de paquets, la QoS désigne l’aptitude à pouvoir garantir un niveau acceptable de perte de paquets défini contractuellement pour un usage donné.

2.1.1Principaux critères permettant d’apprécier la qualité de service de données et de la voix téléphonique

  • Pour les données

  • Débit : il définit le volume maximal d’informations (bits) par unité de temps.

  • Gigue : Elle représente la fluctuation du signal numérique dans le temps ou en phase.

  • Latence : Délai ou temps de réponse, elle caractérise le retard entre l’émission et la réception d’un paquet.

  • Perte de paquet : Elle correspond à la non délivrance d‘un paquet de données, la plupart du temps due à un encombrement du réseau.

  • Déséquencement : Il s’agit d’une modification de l’ordre d’arriver des paquets.
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