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








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Figure 6 : Synoptique de la mesure navigation WAP
On mesure l’accessibilité au portail de l’opérateur où une mesure sera considérée comme réussie lorsque la page d’accueil de l’opérateur est chargée intégralement dans un délai inférieur à 30 secondes, sans coupure de la connexion, et dès la première tentative. On mesure aussi la navigation considérant qu’elle est réussie si elle est maintenue et active pendant une durée de 5 minutes sans coupure de connexion, blocages, mauvais routage, non intégrité des pages.
Echecs de navigation

La navigation est arrêtée et la mesure est considérée en échec en cas d’échecs bloquants ou de délai de chargement de la page d’accueil supérieur à 30 secondes.

Les échecs bloquants sont les suivants :

- blocage de la navigation ou rupture de la connexion,

- messages d’erreurs affichés par mobile,

- si une page n’est pas affichée au bout de 30 secondes, sans possibilité de retour à la page précédente (si le retour est possible au bout des 30 secondes, la navigation continue selon le scénario prévu).


  • Transfert par FTP

Une mesure consistera, sur chacun des réseaux testés, à :

- Se connecter, via le modem de l’opérateur, à un serveur relié à Internet et mesurer le délai d’établissement de la liaison ou noter l’échec éventuel ;

- Télécharger ou envoyer, selon le protocole FTP, un fichier et mesurer le délai de transfert ou noter l’échec éventuel (en distinguant les échecs de connexion au serveur FTP, de coupure en cours de communication, et les abandons hors délai) ;

- Vérifier que le fichier est intégralement téléchargé.

Les fichiers utilisés pour les transferts de données sont identiques pour les opérateurs :

• un fichier de 5 Mo pour le téléchargement en sens descendant (download)

• un fichier de 1 Mo pour l’envoi en sens montant (upload)

Pour chaque téléchargement, une connexion/déconnexion réseau est effectuée. Le time out de connexion est de 1 minute. Les timeout de téléchargement après connexion sont respectivement de 2 minutes en upload et de 5 minutes en dowlnload. Au-delà de ces temps, les téléchargements sont abandonnés et considérés comme échoués.

Dé-connexion

du réseau

Déconnexion du réseau depuis minimum 1mn

Dé-connexion du serveur FTP

Connexion réseau

Connexion au serveur FTP

Télécharge-ment ou émission fichier

Vérifica-tion du fichier reçu

Demande de connexion réseau

PC connecté indication du débit dans la barre de tâche

Demande de téléchargement ou d’envoi de fichier

Fichier reçu

AVANT TEST

CONNEXION

TRANSFERT

DECONNEXION

Délai Délai de

de connexion téléchargement

Hors délai : 1mn Hors délai :

300s pour download, 120s pour upload

Figure 7: Synoptique de la mesure de transfert de données


      1. Mesure sur la couverture

Du niveau du champ radioélectrique :

Le taux de couverture est caractérisé par le paramètre RxLev. Le taux de couverture est le rapport entre le nombre de mesures de niveau de champs (RxLevel) supérieur à un seuil déterminé et le nombre total de mesures de niveaux de champ.

RxLevel est la puissance reçue mesurée par le mobile en dbm.


      1. Mesures Sécuritaires Générales

Nous avons pris certaines dispositions pour garantir une appréciation objective de la qualité, et pour éviter les divergences d’évaluation et leurs conséquences sur les résultats :

- formation pour identifier les perturbations typiques pouvant survenir sur les réseaux mobiles numériques (échos, bruits métalliques, grésillements,…) ;

- vérification, avant le début de l’enquête, de tout le matériel visé à être utilisé : son bon fonctionnement a été contrôlé comme le ferait un usager classique en vérifiant notamment le bon accrochage du réseau, le contrôle de la batterie et les premières communications ;

- Réalisation d’une campagne de mesures probatoires en situation réelle puis analyse de ces mesures ;

- contrôle par des superviseurs au cours des mesures réelles : écoute discrète aléatoire et contrôle des données enregistrées tout au long de l’enquête ;

- analyse quotidienne de la cohérence des résultats obtenus : divers états de sorties statistiques permettent de détecter d’éventuelles divergences de notation de la qualité auditive, selon les enquêteurs, les terminaux, etc., et d’intervenir en cas d’anomalie ;

- surveillance en temps réel au cours de l'enquête de l'apparition d'éventuels problèmes de fonctionnement. S’ils en apparaissent et qu'ils proviennent du matériel utilisé, les mesures sont marquées de manière spécifique dans la base pour ne pas être prises en compte dans les résultats. Ces mesures sont alors refaites après correction du problème.

    1. Aspect pratique de contrôle de la qualité de service : cas de Tigo et Orange

2.3.1- Objectif de l’enquête :
L’objectif principal de cette étude consiste à évaluer, par le biais d’une enquête terrain, la qualité de service des réseaux mobiles dans la ville de Dakar. Cette étude doit aussi permettre :

  • D’apprécier la qualité des services des communications mobiles ;

  • D’apprécier la qualité audio des communications mobiles ;

  • De Déterminer le niveau de couverture réel de chacun des opérateurs mobiles

  • Procéder à la comparaison des niveaux de qualité de service

2.3.2- Présentation et installation du TEMS investigation

Le TEMS Investigation 8.1 est un (appareil) outil d'essai d'interface d'air pour les réseaux cellulaires d'UMTS et de CDMA, soutenant tout aussi les réseaux :

-GSM/GPRS/EGPRS

-WCDMA/HSDPA/HSUPA
-CDMA one/ CDMA 2000/1XEV-DO

Le TEMS permet la surveillance de la téléphonie voix et vidéo, dans l’UMTS aussi bien qu'une série de services de données en commutation de paquets et de circuits. Il permet donc de contrôler la qualité des services offerts dans les réseaux mobiles.

Le TEMS Investigation combine la collecte de données, l'analyse en temps réel et le post traitement. Il est divisé en deux modules, collecte de données et analyses d'itinéraires. La collecte de données est la partie de recherche du TEMS qui se connecte par interface aux téléphones et à d'autres dispositifs de mesures, et l’enregistre dans les fichiers de consignation. L'analyse d'itinéraire est un module qui permet l'analyse rapide des fichiers de consignation multiples, provenant du TEMS lui-même ou de TEMS automatique, TEMS Drive Tester, ou TEMS Pocket.

Le TEMS Investigation 8.1 soutient une large variété de terminaux, y compris ceux de Sony Ericsson, LG, Motorola, Nokia, Qualcomm et les Samsung. Il permet la surveillance étendue des réseaux UMTS, de CDMA et de GSM-UTRAN aussi bien que l'interaction CDMA one-CDMA2000-EV-DO. Des unités de GPS peuvent être reliées pour le positionnement géographique. Le nombre de dispositifs externes qui peuvent être reliés simultanément dans l'application dépend de beaucoup de facteurs. Dans le cas de notre étude nous avons utilisé un terminal Sony Ericsson K800i. Il existe aussi plusieurs autres Sony Ericsson compatibles : K600, V800, Z800i, K790, S710, W600, Z1010. La chaine de mesure est obtenue en connectant à l’ordinateur portable :

-le GPS

-le mobile à trace (Sony Ericsson K800i)

-la clé de la licence (USB)


Samsung K800i


Figure 8: Le TEMS Investigation 8.1.1

Le logiciel utilisé est le Tems Investigation version 8.1.1 d’Ericsson et les équipements de la chaine de mesure sont aussi d’ERICSSON.

  • Installation du TEMS Investigation

Le logiciel n’est compatible qu’avec les systèmes d’exploitation suivants :

-Windows xp professionnel avec service pack2, 2000 avec service pack 4 et le XP Tablet PC Edition avec service pack 2.

Il s’agit ici donc d’introduire le CD Tems Investigation et l’installer comme tout autre logiciel, puis après installer aussi les pilotes (Drivers) :Voir annexe A pour les procédures d’installations et annexe B pour les interfaces du TEMS.

En lançant des appels, nous arrivons à visualiser en temps réel les données à travers des paramètres qui sont mesurés en fonctions des différents états que le mobile peut observer ; qu’on peut stocker dans des fichiers de consignations (log file). Une fois ces données collectées pour la zone d’étude, elles peuvent être utilisées par un outil d’analyse et de post-traitement pour identifier et analyser les causes des problèmes de couverture et d’interférences, des échecs de handover, des interruptions de communications (call drop ) etc..

  • Quelques paramètres de mesures du Tems Investigations

Parmi les paramètres de mesures nous pouvons citer quelques uns à savoir :

  • Rxlev : il définit le niveau de champ du signal reçu en dbm et sa valeur doit être comprise entre -110 et -47dbm ;

  • Rxqual : traduit la qualité du signal reçu et est codé sur 3 bits (0-7) :0 qualité excellente ,7 qualité fortement dégradée ;

  • Mode Idle, le mobile est allumé mais n’effectue pas d’appel et mode dedicated, le mobile effectue un appel ;

  • BER : Taux d’erreur binaire qui correspond au nombre de bits erronés reçus par rapport au nombre de bits émis. Il doit être moins d’un bit faux sur 1000bits émis ;

  • FER : proportions de trames mal transmises ;

  • SQI : indice de la qualité de parole.

  • C/I : carrier/interférence, il s’agit du rapport signal sur bruit.



  • TA : traduit le temps d’avance nécessaire pour compenser le temps de propagation entre le mobile et sa BTS (0-63). Une unité de TA correspond à peu près à 500m

  • BCCH ARFCN : c’est l’ARFCN, il nous donne la fréquence de la porteuse du BCCH

  • BSIC : code d’identification de la station de base ;

  • CGI, c’est l’identification globale de la cellule .Elle est composée des champs suivants :

  • MCC : c’est le code du pays (608 pour le Sénégal).Il est présent dans l’IMSI

  • MNC : il s’agit du code du réseau mobile, champ également présent dans l’IMSI

  • LAC : il s’agit du code de la zone de localisation librement affecté par l’opérateur

  • CI : c’est le numéro de la cellule

2.3.3- Mesure sur le terrain

Vue les contraintes liées à la sécurité du TEMS, aux moyens financiers et aux différents problèmes liés à la configuration du Map (le GPS étant connecté au TEMS, le Map, est une interface du TEMS investigations doté d’une cartographie permettant de visualiser la position et le trajet du mobile sur une carte avec les valeurs des niveaux de champ), nous n’avons malheureusement pas pu effectuer tous les tests précités dans la partie méthodologique générale. Nous nous sommes donc limités aux mesures de la qualité voix sur orange, sur Tigo, inter réseau et de la qualité SMS sur orange et Tigo. Nous avons effectué au total 50 appels sur Tigo, 50 sur orange et respectivement 25 en indoor et 25 en outdoor pour chaque opérateur. Nous avons effectué pour la qualité voix inter réseau dix appels orange à Tigo et

dix Tigo à orange respectivement cinq en indoor et cinq en outdoor. Pour la qualité SMS nous avons effectué cinq envois SMS de Tigo vers Tigo et cinq d’Orange vers Orange. Nous précisons que dans une enquête de contrôle de qualité de service il faut effectuer des centaines voir un millier de testes environ afin de pouvoir évaluer correctement la qualité de service. Nos mesures ont été effectuées à colobane et précisément dans les alentours de l’ESMT (ESMT –rond point colobane et ESMT- route du lycée Blaise aller-retour pour les OUTDOOR en situation de piétons ainsi que dans les locaux de l’ESMT pour les INDOOR).

2.3.4- Résultats de l’enquête : Tigo et Orange



  • Voix Orange vers Orange indoor : 25 appels téléphoniques

Communications Réussies

Parfaites

15

Acceptables

3

Médiocres

1

Mauvaises

1

Echecs

4

Coupées

1

TOTAL

25

Tableau 7 : Communications voix Orange vers Orange indoor


  • Voix Orange vers Orange outdoor : 25 appels téléphoniques

Communications Réussies

22 appels

Parfaites

17

Acceptables

4

Médiocres

1

Mauvaises

0

Echecs

3

Coupées

0

TOTAL

25

Tableau 8 : Communications voix Orange vers Orange outdoor

  • Voix Tigo vers Tigo indoor

Communications Réussies

21 appels

Parfaites

16

Acceptables

3

Médiocres

2

Mauvaises

0

Echecs

3

Coupées

1

TOTAL

25

Tableau 9 : Communications voix Tigo vers Tigo indoor

  • Voix Tigo vers Tigo outdoor

Communications Réussies

24 appels

Parfaites

20

Acceptables

3

Médiocres

1

Mauvaises

0

Echecs

1

Coupées

0

TOTAL

25

Tableau 10 : Communications voix Tigo vers Tigo outdoor

  • SMS




orange

Tigo

Sms < 5min

0

0

Sms < 3Os

5

5

Sms < 2min

0

0

TOTAL

5

5

Tableau 11 : SMS Tigo & Orange

  • Voix inter opérateur Tigo vers orange









indoor

outdoor

Communications Réussies

9 appels

Parfaites

4

4

Acceptables

0

1

Médiocres

0

0

Mauvaises

0

0

Echecs

1

0

Coupées

0

0

TOTAL

5

5

Tableau 12 : Communications Tigo vers Orange

  • Voix inter opérateur Orange vers Tigo







indoor

outdoor

Communications Réussies

7 appels

Parfaites

3

3

Acceptables

1

0

Médiocres

0

0

Mauvaises

0

0

Echecs

1

0

Coupées

0

2

TOTAL

5

5



Tableau 13 : Communications Orange vers Tigo

Chapitre 3 : Analyse et interprétation de la qualité de service : Tigo et Orange

3.1- Analyse de la qualité de service Voix

  • Qualité Service Voix Orange

Taux communications Réussies

84%

Taux Parfait

64%

Taux acceptable

14%

Taux Médiocre

4%

Taux mauvais

2%

Taux d’Echecs

14%

Taux de coupures

2%

TOTAL

100%



Tableau 14 : Taux de qualité voix Orange vers Orange

  • Qualité Service Voix Tigo

Taux de Communications Réussies

90%

Taux Parfait

72%

Taux acceptable

12%

Taux Médiocre

6%

Taux Mauvais

0%

Taux d’Echec

8%

Taux de coupure

2%

TOTAL

100%

Tableau 15 : Taux de qualité voix Tigo vers Tigo

3.2- Analyse de la qualité de service : SMS

SMS

Orange

Tigo

< 5 min

0%

0%

< 30 S

100%

100%

< 2min

0%

0%



Tableau 16 : Taux de qualité SMS Tigo & Orange

3.3- Analyse qualité service voix inter opérateur 

  • Tigo vers Orange

Taux communications Réussies

90%

Parfait

80%

Acceptable

10%

Médiocre

0%

Mauvais

0%

Taux d’Echec

10%

Taux de coupure

0%

TOTAL

100%



Tableau 17 : Taux de qualité voix Tigo vers Orange

  • Orange vers Tigo

Taux communications Réussis

70%

Parfait

60%

Acceptable

10%

Médiocre

0%

Mauvais

0%

Taux d’Echec

10%

Taux de coupure

20%

TOTAL

100%

Tableau 18 : Taux de qualité voix Orange vers Tigo

3.4- Interprétation des résultats et recommandations:

3.4.1- Interprétation :

Figure 9 : Graphe de communications voix : Orange et Tigo

Globalement, les appels téléphoniques ont été réussis chez Tigo avec un pourcentage de 90% contre 84% chez Orange, avec une qualité auditive parfaite de 72% chez Tigo contre 64% chez Orange, acceptable de 12% chez Tigo contre 14% chez Orange, médiocre de 6% chez Tigo contre 4% chez Orange, mauvaise de 0% chez Tigo contre 2% chez Orange. Le taux de communications coupées est de 2% chez les deux opérateurs et le taux d’échec de communications est de 8% chez Tigo contre 14% chez Orange. On en déduit que Tigo offre une qualité de service voix relativement plus élevée que Orange.

Pour ce qui est des SMS, le taux de SMS envoyé de Tigo vers Tigo et Orange vers Orange est de 0% pour les messages reçu dans un délai inférieur à

2minutes et inférieur à 5minutes. Par contre il est de 100% pour les messages reçus dans un délai inférieur à 30secondes.

Pour la couverture réseau nous avons remarqué que le niveau de signal et la qualité de couverture du réseau lors de nos appels respecte généralement les marges prescrites soit respectivement RxLev (-110 à -47 dbm), Rxqual (0-7). Voir illustration Annexe C (Les fichiers de tests audio sont sauvegardés).

Figure 10 : Graphe de communications inter opérateur 

Les appels téléphoniques ont été réussis de Tigo vers Orange avec un pourcentage de 90% contre 70% de Orange vers Tigo, avec une qualité auditive parfaite de 80% de Tigo vers Orange contre 60% de Orange vers Tigo, acceptable de 10% dans les deux sens, médiocre de 0% dans les deux sens, mauvaise de 0% dans les deux sens. Le taux de communications coupées est de 0% de Tigo vers Orange et de 20% d’Orange vers Tigo. Le taux d’échecs de communications est de

10% dans les deux sens. On remarque également que pour les communications inter-opérateur, Tigo offre une qualité de service meilleure qu’Orange



3.4.2 Recommandations :

Pour les communications non aboutis pour cause coupure de communications, il faudrait identifier le type de coupure : Coupure radio, BSS ou coupure lors des changements de cellules (handover).


  • Coupure BSS

Pour ce type de coupure, il pourrait s’agir d’un problème sur la liaison ABIS dans ce cas il faudrait faire une trace ABIS, pour confirmer le problème et envoyer une intervention de maintenance pour vérification de la liaison ABIS, il pourrait aussi s’agir d’un problème de transcodeur.

  • Coupure HO

Il est recommandé dans ce cas de vérifier les causes de HO sur les cellules cibles et sources. Ces coupures peuvent être dues au mauvais paramétrage entre la source et la cible.

  • Coupure radio

Pour les coupures radios, il faudrait analyser les causes de HO et de trafic. Pour les échecs d’établissement d’appels, il pourrait s’agir d’un problème de couverture, brouillage, paramétrage.


Chapitre 4 : Exploitation du R&S TMS 210
Avec l’évolution des services et applications liées aux radiocommunications, les ressources fréquentielles deviennent sources de conflits entre différents opérateurs et fournisseurs de services. Malgré l’intervention des organes de régulation, nous assistons souvent à tous types de sabotages (utilisation illégales des ressources, brouillage, interférences provoquées etc.) relevant d’une concurrence rude et déloyale. Il est donc important que les institutions de régulation disposent des moyens techniques tels que la radiogoniométrie numérique DDF 195 ou tout autre, afin de pouvoir détecter et localiser toutes actions suspectes sur les ressources, de Contrôler le respect des ressources attribuées afin de permettre une utilisation judicieuse de celles-ci.
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