Ouverture du réseau 4G chez Bouygues

Posté le by - 4 486 vues
Répondre

Mardi 1er octobre, Bouygues ouvre son réseau sur la bande des 1800 MHz. Qu’en est il de la couverture de ce réseau à ce jour?

Il y a quelques mois, Bouygues annoncait un taux de couverture de 40% de la population, mais il s’avère que le réseau actuel est prêt pour 63% de la population. Orange et SFR seront à 40% et 35% respectivement d’ici la fin de l’année.

Voici la carte de couverture annoncée ce 1er octobre par Bouygues (cf : site de Bouygues Télécom) :

carte_4G_bouygues_petite

Le PDG de Bouygues Télécom, M Olivier Roussat annonce l’offensive après une longue période d’observation sur le nouvel entrant Free, et propose la création de 200 emplois de conseiller pour l’ouverture du réseau. Quant à la formation de ces employés, je leur propose de consulter le mooc à l’adresse suivante http://mooc-ipad-formation.eu  même si la téléphonie mobile n’est pas encore traitée, elle le sera prochainement.

Nous avions évoqué dans un précédent article certains services mis en place poar Bouygues (OTT), annoncant donc une bataille entre les opérateurs non seulement sur la couverture mais aussi sur les services (principalement liés à l’aspect téléphonie et synchronisation avec d’autres supports et des services télé-visuels).

Extrait du module de Formation LTE 4G – part 2

Posté le by - 5 706 vues
Répondre

cet article est la suite d’un premier descriptif issu d’un module de formation sur la 4G. Pour accéder au premier article, cliquez ici.

Dans cet article, nous allons nous intéresser au préfixe cyclique.

CP : Cyclic Prefix 

Comme indiqué précédemment, le découpage en sous bande simplifie l’égalisation du signal reçu, un autre point plus délicat à comprendre est l’utilisation de la redondance cyclique à l’émission pour réduire la complexité  des terminaux grâce à l’utilisation d’algorithmes à base de FFT. Une FFT est une transformée de Fourier rapide (Fast Fourier Transform) et qui nécessite d’avoir un nombre d’échantillon égale à une puissance de 2 (2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, …). Nous retrouverons cette notion sur la couche physique du LTE, retenez ce point.

Le Prefixe Cyclique (CP) est une technique qui consiste à insérer une copie d’un bloc d’information à transmettre en amont de la trame. Plus clairement, il s’agit de récupérer une partie des informations à transmettre et d’insérer ces informations en début de trame.

En règle générale, il est nécessaire d’avoir une longueur du préfixe supérieur à la longueur du canal. Pour simplifier, prenez le phénomène d’écho, supposons l’écho vous revient au bout d’1 seconde, dans ce cas, il faudrait une longueur supérieure à 1 s afin de garantir qu’entre le 1er mot transmis et le deuxième, le premier mot avec écho soit arrivé au destinataire avant le 2ème mot.

Le CP joue le rôle de Buffer dans le cas d’une transmission dite à  multi-trajets (plusieurs échos), comme représenté sur la figure ci-dessous, afin d’éliminer l’interférence entre symboles (ISI)

Reprenons l’exemple avec 3 échos et avec rajout d’un préfixe. Le signal reçu est tronqué afin de supprimer les préfixes. L’écho apporte un retard entre le premier signal reçu et le 3ème. Je vais donc entendre 3 fois le mot échos avec des retards entre le premier, le deuxième et le 3ème écho.

Supposons que je souhaite transmettre les deux mots 1234567 puis 891234, je transmets d’abord 1234567 sans CP

Je transmets donc

1234567891

123456789

12345678

Je tronque [ ], je reçois donc un mélange des deux mots

xx [             ]

12[3456789]

  1[2345678]

xx [1234567]

Supposons que je souhaite transmettre les deux mots 1234567 puis 891234, je transmets d’abord 1234567 avec  CP 567

Je transmets donc

5671234567891

5671234567891

5671234567567891

Je tronque, je reçois donc un mélange des deux mots

567[1234567]891

   5[6712345]7891

     [5671234]67891

Je reçois maintenant 3 fois la même séquence, qui est le mot d’origine non pollué (interféré) avec le deuxième mot à transmettre. Comme de plus, chaque chiffre est transmis sur des porteuses multiples les unes des autres, je reçois trois fois la même séquence à une modulation fréquentielle près. Évidemment, l’inconvénient est l’émission d’une séquence redondante (plus de puissance à transmettre), et il faut respecter à ce que la longueur du CP soit plus importante que les multi-trajets

La chaîne complète est donc la suivante

Over the Top Technology : Bouygues prépare les services pour la 4G

Posté le by - 5 148 vues
Le sigle (*cf. commentaire) OTT (Over The Top) fait référence aux sociétés de services qui exploitent le réseau de l’opérateur pour proposer des services aux consommateurs, sans cotiser auprès de l’opérateur pour l’utilisation du réseau, et qui de surcroit peuvent concurrencer les services des opérateurs, comme notamment la téléphonie (Skype, WhatsApp, …). Techniquement, OTT désigne le transport de programmes audio et vidéo sur Internet.  Over the Top reflète l’image que des protocoles supplémentaires à l’IP sont nécessaires pour l’acheminement du contenu et par conséquent ils se situent « au dessus » des protocoles traditionnels d’Internet (IP). Néanmoins, le protocole s’appuie sur l’IP, c’est à dire sur un protocole dit de best effort et par conséquent, la qualité du programme est fonction de l’encombrement du réseau.
Mais depuis 2009, l’amélioration des codeurs (et dans quelques années, le HEVC) et surtout la mise en place de cache au plus près des utilisateurs pour « buffériser » (mettre en cache) le contenu et éviter l’engorgement dans le réseau IP a permis d’améliorer la qualité et la fluidité des programmes vidéos sur IP.

La technology OTT permet la diffusion multimédias (audio et vidéo) sans impliquer la présence de fournisseur système qui contrôle la distribution du contenu (copyright, retransmission, …). Un exemple ? YouTube et Dai

La mise en place de la technologie VOLTE

Posté le by - 4 425 vues
Répondre

Selon les derniers chiffres sur le déploiement du LTE, à ce jour 81 pays et 213 opérateurs commercialise le LTE. Si le LTE est un réseau Data, ce dernier est accessible via des smartphones, lesquels représentent pour l’utilisateur est outil technologique pour passer des appels téléphoniques. Voila donc le paradoxe, à ce jour les appels téléphoniques doit se rabattre sur la technologie 3G ou 2G imposant par la même des sessions en parallèles sur la même techno. Le lecteur peut revenir sur l’article  en lien ici pour revoir la technique CSCF (Circuit Switch Fall Back).

VOLTE ou Voix sur LTE est une technologie permettant de réaliser des appels téléphoniques sur le réseau 4G, cette technologie s’appuie sur un coeur réseau en IMS, laquelle est une plateforme complète qui est nécessaire pour déployer les services de communications enrichies (RCS). De tels services sont déjà proposés en 3G, et l’intégration pour la 4G est la prochaine étape.

Ainsi, le VoLTE a pour objectif de fournir des services pour la voix avec une fiabilité au moins identique de celles proposées par les actuels réseaux cellulaires mais en exploitant un coeur réseau tout IP.

Les premiers services commerciaux proposés par VoLTE ont déjà démarré parmi les opérateurs proposant la qualité audio en HD (HD W-AMR), ce qui limite actuellement aux pays suivants

Voice over LTE

Orange ayant lancé récemment un service RCS (cf article du 12 avril), peut on espérer la mise en place de la technologie VoLTE l’an prochain? Selon les sources sur le net, il semblerait que le HD AMR nécessite la mise à jour de tous les MSC, quant au lien entre le VoLTE et le HD Voice W-AMR, je vous avouerai ne pas encore avoir fait le rapprochement. Ce sera l’occasion d’écrire un nouvel article.

 

 

 

 

 

Extrait du module de Formation LTE 4G

Posté le by - 9 919 vues
5

Bonjour

dans mes modules de formation 4G, je détaille la couche physique et je développe une formule permettant de calculer la capacité théorique du canal en appliquant la formule de Shannon, et appliqué à la 4G.

Je vous propose de vous livrer un chapitre de mon cours, à travers 3 articles pour aboutir à la formulation de la capacité du canal en 4G.

Cet article étant le premier, je vais revenir sur l’OFDM, principe déjà traité dans ce blog.

Principe de l’OFDM

Deux points critiques (parmi tant d’autres) pour les télécommunications sont la synchronisation et l’adaptation au canal de propagation. Dans le cadre d’une transmission mobile, le canal de propagation varie fortement (cf. canaux sélectifs en fréquence et en temps, article Pourquoi-la-4g-utilise-lofdma)

Lorsqu’un canal est sélectif en fréquence, l’atténuation varie d’une bande de fréquence à une autre. Imaginer un égaliseur audio (cf. audacity ou equalify) qui modifie les sons dans les aigus et les graves, il en est de même pour le signal reçu au niveau de l’équipement radio. Pour illustrer cela sur un extrait audio, je vous propose de modifier des séquences audios via Audacity.

Parmi les techniques de compensation (on parle plutôt d’égalisation), l’utilisation de modulations multi-porteuses sont plus simple à mettre en place car, comme dans le cas des égaliseurs audios, l’équipement ne modifie (amplifie) qu’une bande faible de signal. Le signal OFDM (imaginé en 1960) consiste à transmettre une information binaire (une suite de bits, c’est-à-dire des symboles) sur des porteuses différentes, autrement sur des fréquences différentes (la aussi, on peut imaginer le concept avec la radio FM, imaginez qu’une radio diffuse non plus sur une seule fréquence, mais sur plusieurs fréquences).

Le spectre ainsi obtenu est un ensemble de modulation sur des porteuses équi-réparties. Le spectre est représenté sur la figure ci-dessous.

C’est avec l’avènement et la maitrise des composants programmable que l’OFDM a connu un véritable essor. En effet, cette modulation est maitrisée et rapidement réalisée via un composant électronique dédié, nommé DSP. La technique utilisée est la fameuse transformée de Fourier. Nous représentons le synoptique de la chaîne OFDM et l’outil mathématique en jaune permettant de réaliser cette fonction OFDM.

Cette méthode (OFDM et réalisation pratique) est déjà utilisée dans différents standards sans fils (IEEE802.11a, WiMAX, LTE, DVB).

Comme on peut le constater sur les figures précédentes, le principe consiste à sérialiser les informations à transmettre sur N sous porteuses.

Imaginons devoir transmettre une information dont le débit est de 1024000 symboles par secondes. Le spectre du signal est donc étendu sur une bande de 2*1024000 Hz (sans filtrage).

Si l’on sérialise sur 1024 porteuses, nous allons transmettre 1000 symboles par seconde par porteuses, le spectre par porteuse est donc de 2*1000 Hz (sans filtrage). Il suffit donc de transmettre chacune des porteuses avec un écart de 1000 Hz pour avoir une transmission OFDM.

Nous traiterons dans le prochain article du préfixe cyclique.

Bouygues souhaite récupérer les abonnées des autres opérateurs

Posté le by - 3 573 vues
2

Il y a quelques mois, nous avions assisté à une plainte des Australiens contre Apple pour publicité mensongère : Les iphones dit 4G (iphone5) n’étaient pas compatible en Australie, se référer à l’article suivant : http://blogs.univ-poitiers.fr/f-launay/tag/apple/

Toutes personnes qui possèdent un iphone 5 ne peut donc pas se connecter sur le réseau 4G en France puisque les fréquences ne sont pas compatibles. Mais, à partir du 1er octobre, Bouygues ouvre son réseau sur la bande de 1800 MHz (Refarming).

D’ailleurs, le PDG de Bouygues Telecom, Olivier Roussat, fait un appel du pied à tous les possesseurs d’Iphone5 via  Twitter en publiant le messagesuivant  « Bienvenue à tous les detenteurs d’Iphone5. ».Je vais twitter à M Roussat mes cours sur la 4G et lui proposer mon catalogue de formation 🙂

Orange et SFR vont ils lancer rapidement leur réseau sur la bande de 1800 MHz? Ils devront le faire quoiqu’il en soit, car pour préparer le LTE-A, il est nécessaire d’avoir plus de bande de fréquence que celles autorisées sur le 2600 MHz et 800 MHz.

Quant à Free, la course à la 4G n’est que le début car le LTE-A qui promet en débit de 1Gbps nécessite 100 MHz de bande, soit 5 fois plus de bande que celle actuellement acquise par l’opérateur.

 

 

 

Suivez le bus SFR

Posté le by - 3 609 vues
Répondre

Après avoir fait tourné le bus sur Lyon, Strasbourg, Toulouse, … SFR annonce le swap de ses baies 3G en 4G dans la capitale.

Ainsi, SFR met en avant sur son site le fait d’avoir  «la couverture 4G la plus importante sur Paris» et annonce une couverture intégrale de la capitale dès fin 2013. Cela répond aussi à la communication de Bouygues, qui annonçait hier ses tarifs pour la 4G, on peut s’attendre à une réaction d’Orange ses prochains jours.

Voici donc la cartographie promis par SFR pour la fin de l’année.

Actuellement, plusieurs terminaux sont proposés à la vente, puisqu’on dénombre 17 équipements 4G (smartphones, tablette, clé et routeur) dont 14 smartphones. Il est à noter que cette offre est la même pour Orange et semble un peu plus étendue pour Bouygues.

Le bus de SFR va donc sillonner la capitale jusqu’au 23 septembre, suivez le bus.

RSRP et RSRQ

Posté le by - 17 901 vues
3

Cet article a été mis à jour le 11/11/2021

En allant sur les forum 4G, je m’aperçois que plusieurs topics traitent du problème suivant : Pourquoi le RSRQ=-3dB au maximum?

Hypothèse : Si l’on suppose que seul le signal de référence est transmis dans les ressources blocks, et que l’on ne prend pas en compte ni les données (que les RS), ni le bruit, ni les interférences alors dans ce cas RSRQ=-3dB.

Les raisons évoquées dans les forums me paraissaient flous, comme par exemple les liens suivants

Je vous propose donc dans cet article de revenir sur ces notions RSRP, RSRQ et RSSI pour expliquer :

Pourquoi RSRQ=-3dB si l’on suppose que seul le signal de référence est transmis.

(Ce cours est un extrait des formations proposées sur la 4G, cf http://www.mooc-ipad-formation.eu/ ou http://blogs.univ-poitiers.fr/f-launay/modules-de-formation/ ou contactez moi)

Mais avant cela, revenons sur les définitions et les fonctions du RSRP, RSRQ et RSSI. Nous en profiterons aussi pour revenir sur des notions similaires en 3G en lisant les articles suivants :

Avant d’aborder le problème, revenons une fois de plus sur les définitions :

3GPP TS 36.214  V9.2.0

Reference signal received power (RSRP), is defined as the linear average over the power contributions (in [W]) of the resource elements that carry cell-specific reference signals within the considered measurement frequency bandwidth.

Le RSRP correspond à la puissance moyenne d’un RE dans lequel le signal de référence CRS est transmis et sur l’antenne 0 et éventuellement l’antenne R1.

Pour comprendre la mesure, il est donc nécessaire de revenir sur le mapping physique d’une trame LTE (sur une sous-trame soit 2 RB consécutifs) :

FFigure 1 : Un exemple de répartiton des signaux de références RS

Un RB est composé de 84 RE (7 symboles, 12 sous-porteuses), il y a 4 RS et dans l’exemple traité (pas de données), 80 RE qui ne transportent aucune information.

Mais, Le RSRP mesure la puissance transportée par le signal de référence dans un RE, le RSSI quant à lui mesure sur la bande totale, sur N RB.

D’après le mapping, seuls les symboles 0 et 4 de chaque slot transmettent des RS et sur chaque symbole, il y a 2 sous porteuses  sur 12 qui transportent le message de référence.

Sur le premier temps symbole, sur les 12 sous-porteuses, le terminal va mesurer la puissance contenue dans les éléments de ressource RE qui transportent le signal de référence RS. La puissance RSRP est la moyenne des puissances mesurées.

Ainsi, sur l’exemple de la figure 1, en se basant sur un seul RB, la valeur RSRP correspond à la 1/2 de la puissance totale mesurée sur le 1er symbole sur les sous-porteuses 6 et 12.

La sous-porteuse 6 et 12 ne transportent a priori que le signal de référence. Les autres sous-porteuses 1 à 5, 7 à 11 transportent le trafic utile.

La valeur du RSSI est mesurée sur toutes les sous-porteuses du premier temps symbole du RB. Sur un  seul RB , le RSSI par RB est donc égale à 12*N*RSRP, avec N le nombre de RB.

Supposons que la station de base ne transmette aucun trafic, alors les RE des sous-porteuses 1 à 5 et 7 à 11 ont une puissance nulle. Ainsi, sur N RB alors la valeur du  (sute au commentaire de François, correction au 31/12/2024)  RSSI=2*N*RSRP

Le RSRQ est égale à 10*log10(N*RSRP/RSSI) vaut donc ½ soit -3dB dans notre exemple.

Hypothèse 2 : Si maintenant on suppose que des Données sont transmises sur chaque sous porteuses à la même puissance que le signal de référence. Dans un RB il y a 2 RE ou le signal de référence RS est transmis, et il y a 10 RE pour les données. Chaque RE portant la même puissance (égale à RSRP par hypothèse), la puissance transportée par RB est donc égale à 12 RSRP.

Donc si l’on suppose que les données sont transmises avec la même puissance, le RSRQ vaut 1/12 soit RSRQ=-10,79 dB

Quelle est la plage de valeur du RSSI ?

Selon les sites, la plage de valeur de RSSI varie entre -53 dBm à -95 dbm, ou de -40 dBm à -130 dBm, mais en fait il n’y a pas de réponse absolue mais des mesures pratiques.

Le RSSI est une mesure sur la bande totale incluant le bruit, les interférences issues des stations de base voisine et le signal de la station de base serveuse.

Dans l’exemple 2, on supposait que les stations de bases voisines n’émettaient rien et on supposait que la puissance reçue sur chaque RE est égale à la puissance le signal de référence. Ainsi, sur 1 RB on mesure RSSI=12*RSRP

Sur la bande totale (N RB) alors le RSSI=12*N*RSRP, valeur que l’on retrouve parfois dans la littérature. Mais il faut prendre en compte l’hypothèse forte le signal reçu sur chaque RE est égale à la puissance reçue RSRP.

En dB, on a RSSI=RSRP+10*log10(N), avec N compris à 6 (pour 1.4 MHz de bande) à 100 (pour 20 MHz de bande). On trouve ainsi dans la littérature que RSSI est supérieure à RSRP d’une valeur de 20 dB (10*log10(12*6) = 18,57 dB) à 30 dB (10*log10(12*30)=30,8 dB), ce qui n’est pas exact puisqu’on suppose qu’il n’y a pas d’interférence (pas de station de base voisine ou pas de MIMO)

Le RSRP à une valeur comprise entre -44 dBm à -140 dBm (3GPP TS 36.133 V8) donc au mieux on peut considérer que le RSSI est compris entre -14 dBm (20 MHz de bande) à -120 dBm (1,4 MHz de bande) dans l’hypothèse précédente.

Dans la pratique, on peut considérer que :

  • Canal mauvais : RSSI < -80 dBm
  • Canal moyen : – 70 dBm < RSSI < – 80 dBm
  • Canal bon : – 60 dBm < RSSI < – 70 dBm
  • Canal excelle : – 50 dBm < RSSI < – 60 dBm

Exemple issu d’un forum (https://lafibre.info/bboost/rssi/) :

Et le SINR -Signal Interfence Noise Ratio?

La valeur du SINR n’est pas définie au niveau du standard 3GPP et pourtant cette valeur apparaît comme mesure de la qualité du signal.

Le SINR est le rapport de puissance entre le signal utile et le bruit auquel on rajoute les interférence SINR=P/(N+I). Cette valeur s’exprime en dB : 10.log10[P/(N+I)]

  • S est la puissance utile mesurée au niveau du signal de référence ou du canal PDSCH
  • I est la puissance des interférences créé par les cellules voisines
  • N est le bruit thermique

Le calcul est donc le suivant (cf. https://www.cablefree.net/wirelesstechnology/4glte/lte-rsrq-sinr/)

 

RSRP et RSRQ 2ème : Définition

Posté le by - 73 076 vues
18

Pour faire suite aux mesures présentés dans l’article précédent, nous allons maintenant détailler les notions.

J’invite le lecteur à revenir éventuellement sur un précédent article présentant une partie de la couche physique : http://blogs.univ-poitiers.fr/f-launay/2011/09/25/15mhz20mhzdebandes-quellessontlesconsequences/

I) Reference signal Receive Power (RSRP):

RSRP est la mesure la plus basique réalisée par la couche physique du l’UE, permettant d’obtenir une valeur moyenne de la puissance reçue du signal de référence (RS) émise par la station de base par RE (Resource Element). La mesure s’exprime en Watt ou en dBm. La valeur est comprise entre -140 dBm à -44 dBm par pas de 1dB.

Puisque le signal de référence RS n’est émis qu’à un instant donné sur une seule bande de fréquence, la mesure n’est réalisée que dans cette bande de fréquence (correspondant à un RE : Ressource Element). Sur la figure ci-dessous, on présente la position des signaux de référence dans un RB (transmis sur les symboles 1 et 5 sur cette figure ou sur les symboles 0 et 4 selon la numérotation du premier symbole)

De par la sélectivité en fréquence du canal de propagation, la valeur du RSRP n’est pas identique d’un RE à l’autre, cependant afin d’optimiser la bande de fréquence pour les communications, il n’est pas prévu de réaliser des mesures de RS sur toutes les ressources symboles mêmes si des mesures précises doivent être réalisées pour estimer au mieux la qualité du lien radio. On note ici la différence principale entre le RSRP et le RSSI (Reference Signal Strength Indicator) lequel est une mesure de puissance sur toute la bande de fréquence, et pas seulement sur un RE comme c’est le cas pour le RSRP.

A partir des mesures effectuées par l’UE, il est possible de récupérer le RSRP de la cellule principale et des cellules voisines, mesures effectuées sur la même fréquence ou deux fréquences différentes (même RE sur une ou plusieurs antennes dans la cadre du MIMO).

On distingue deux types d’exigences sur la précision de la mesure, la précision absolue du RSRP et la précision relative RSRP.

  • La précision absolue du RSRP consiste à comparer le RSRP mesurée dans une cellule par rapport au RSRP mesuré par la cellule principale (serving cell).
  • La précision relative du RSRP consiste à comparer le RSRP mesurée dans une cellule par rapport au RSRP mesuré dans une autre cellule autrement dit entre deux cellules qui ne sont pas définie comme la cellule de référence (serving cell). Il est ensuite possible de différencier la précision relative et absolue intra-fréquentielle et inter-fréquentielle. Intra-fréquentielle signifie que les mesures sont réalisées sur la même fréquence, et inter-fréquentielle pour traduire l’idée que la mesure entre les 2 RSRP est effectuée sur 2 bandes de fréquences différentes.

La connaissance du RSRP absolu permet à l’UE de connaitre la fiabilité de la cellule à partir de laquelle on estime l’atténuation apporté par le canal, ce qui conditionne la puissance optimale de fonctionnement du mobile pour interagir avec la station de base.

Le RSRP est utilisé à la fois en mode de veille qu’en cours de communication. Le RSRP relatif est utilisé comme un paramètre de choix dans le cas de scénarios multi-cellules.

Le RSRP est donc utilisé soit à des fins de Handover dans le cas d’une communication, soit à la définition de la cellule de référence. Cependant, dans le cas du Handover, il est préférable de s’appuyer sur le RSRQ qui est un indicateur de qualité de la communication.

Le RSRP est un indicateur de l’atténuation subit dans le canal, bien que différent de la puissance totale reçue (puissance du signal transmis et du bruit), cet indicateur peut être comparé à l’indicateur CPICH RSCP (Received Signal Code Power)  effectuée dans le cadre du WCDMA (3G) pour sélectionner le choix de transmission (3G ou 4G). Le RSCP est la mesure de puissance d’un canal pilote WCDMA (CPICH : Common Pilot Indicator Channel) sur une bande de 5 MHZ. Cela prend en compte le signal reçu dans sa globalité, c’est-à-dire avec le bruit et les interférences.  La comparaison entre le RSRP et le RSCP permet de choisir la techno en cas de changement de RAT ainsi que pour le Handover.

Différence entre le RSRP et le RSCP?

Afin de bien différencier les sigles, je vous propose de re-définir chacun d’entre eux :

RSCP : Received Signal Code Power (UMTS) représente le niveau de la puissance reçue de la fréquence pilote d’une station de base (Nœud B ou nB). Dans le cadre de la 3G, le multiplexage est réalisé par code, plusieurs nB peuvent transmettre sur la même fréquence, avec des codes spécifiques. Le RSCP permet de calculer le niveau de puissance d’une station de base, c’est-à-dire après démultiplexage du code.

RSRP : Reference Signal Receive Power (LTE) représente la puissance reçue sur un RB en provenance d’une cellule (les séquences de CRS sont différentes d’une cellule à l’autre grâce aux propriétés d’intercorrélation et d’autocorrélation des séquences de Zadoff-Chu),

Pour simplifier, le RSRP est la mesure équivalente au RSCP pour la 3G, c’est deux notions sont donc identiques dans la fonction, mais s’applique à deux technos différentes.

RSSI 3G : Pour la 3G, le RSSI (Received Signal Strength Indicator) s’appuie sur la puissance du signal sur la bande de 5 MHz, il s’agit donc de la puissance mesurée en provenance de toutes les stations de base.

RSSI 4G (E-UTRA RSSI) : Pour la 4G, le RSSI représente la puissance totale mesurée par le mobile, sur toute la bande (Wideband) ou sur une bande de 6 PRB (Narrowband). La durée est paramétrable (par la couche supérieure) sur une sous-trame ou plusieurs sous-trames.

La puissance moyenne est mesurée par défaut sur l’antenne 0.

Ainsi, le signal mesuré comprend :

  • les symboles CRS de la cellule serveuse;
  • les symboles de trafic et de contrôle (canal PDSCH/PDCCH) de la cellule serveuse
  • les symboles de trafic/contrôle et CRS des cellules voisines.

La mesure est donc une moyenne linéaire des symboles OFDM de référence de la cellule serveuse sur la puissance totale (comprenant la puissance des signaux de référence, l’interférence co-canal de la cellule serveuse et les interférences des cellules voisines ; définition 3GPP – Document TS.36.214).

Definition : E-UTRA Received Signal Strength Indicator (RSSI), comprises the linear average of the total received power (in [W]) observed only in the configured OFDM symbol and in the measurement bandwidth over N number of resource blocks, by the UE from all sources, including co-channel serving and non-serving cells, adjacent channel interference, thermal noise etc.

Avant la R.12, la mesure de puissance n’est réalisée que sur l’antenne 0. A partir de la R.12, le choix de la mesure au niveau des antennes est paramétrable (par la couche supérieure mais par défaut la mesure est faite sur l’antenne 0).

Concernant la durée :

  • de quelques symboles de la sous trames ou de plusieurs sous trames consécutives;
  • de tous les symboles de la sous-trame ou de plusieurs sous-trames consécutives;
  • de tous les symboles de différentes sous-trames non consécutives.

TS 36.214 (R.12 et supérieure) Unless indicated otherwise by higher layers, RSSI is measured only from OFDM symbols containing reference symbols for antenna port 0 of measurement subframes. If higher layers indicate all OFDM symbols for performing RSRQ measurements, then RSSI is measured from all OFDM symbols of the DL part of measurement subframes. If higher-layers indicate certain subframes for performing RSRQ measurements, then RSSI is measured from all OFDM symbols of the DL part of the indicated subframes.

Pour récupérer cette valeur sur un modem, la commande AT à utiliser est AT+CSQ qui retourne la valeur RSSI.

II) Reference Signal Receive Quality (RSRQ):

Bien que le RSRP soit une mesure importante, il ne donne aucune information sur la quatité de la transmission. Le LTE s’appuie alors sur l’indicateur RSRQ, défini comme le rapport entre le RSRP et le RSSI. Le RSSI représente la puissance totale du signal reçu, cela englobe le signal transmis, le bruit et les interférences.

RSRQ=10*log(N*RSRP/RSSI)

N étant le nombre de ressource block.

Mesurer le RSRQ est intéressant particulièrement aux limites des cellules, positions pour lequelles des décisions doivent être prises pour accomplir des Handovers et changer de cellule de références. Le RSRQ mesuré varie entre -19,5dB à -3dB par pas de 0.5dB.

Le RSRQ n’est utile uniquement lors des communications, c’est-à-dire lors de l’état connecté. La précision absolue (Intra- et inter-frequentiel) varie de ±2.5 à  ±4 dB.

Le RSRQ pour la 4G peut être comparé à l’indicateur CPICH Ec/No réalisé en 3G

EcNo (3G) : Ec est l’énergie reçue par chip (terme réservé à la 3G) du canal pilote divisé par le bruit total. Cela revient à estimer une image du rapport Signal Sur Bruit, lequel conditionne (Cf. Shannon) la capacité du canal, autrement dit le débit maximum de transmission sans erreur. EcNo est donc égal au RSCP (3G) divisé par le RSSI (bruit total). La meilleure valeur de EcNo correspond à la marge de puissance entre le signal reçue et le bruit sur le signal pilote (et uniquement sur le signal pilote). C’est pour cette raison que la valeur est indicative du rapport signal à bruit pour la transmission de données mais n’est pas la valeur du rapport Signal à Bruit (SNR) de la transmission des informations.

L’indicateur RSRQ fournit des informations supplémentaires quand le RSRP n’est pas suffisant pour faire le choix d’un handover ou d’une re-sélection de cellules.

Pour finir, un petit tableau récapitulatif

Avec des valeurs sur le RSSI (ASU – Active State Update est dérivé du RSSI) :

RSRP et RSRQ 1ère partie : Mesure de la qualité du signal radio et de la puissance reçue réalisée au niveau de la couche Physique.

Posté le by - 11 515 vues
8

Le mobile (User Equipment ou UE) et la station de base (eNB) effectuent périodiquement des mesures radios pour connaître la qualité du lien radio (canal de propagation).

Au niveau du mobile, la mesure du RSRP permet au mobile d’estimer la puissance qui est reçu au niveau d’une station de base. La comparaison du RSRP de différentes stations de base permet au mobile de resélectionner la station de base serveuse en fonction des critères de sélection transmises dans le message SIB.

La mesure RSRQ mesure la qualité du signal et est utilisée par la station de base lors d’un Handover.

Toutes les caractéristiques sont indiquées dans le document 3GPP TS 36.214, et nous tentons ici d’extraire des informations sur l’utilité des mesures et les conditions de mesures.

La station de base émet des signaux de référence (RS – Reference Signal) permettant d’estimer la qualité du lien du canal radio. Un signal de référence (RS) est un signal émis par l’émetteur et connu par le récepteur, ce signal ne transmet aucune information. Cependant, le récepteur compare la séquence reçue à la séquence émise (donc en clair la séquence que le récepteur aurait dû recevoir dans l’idéal) et à partir de la différence entre les deux, le récepteur estime la déformation apportée par le canal de transmission (multi-trajets, effets de masque, atténuation, interférences, …).

Cette séquence connue est émise sur toute la cellule, il s’agit d’un signal broadcasté spécifique par cellule.  Par conséquent il doit être émis avec une puissance suffisante pour couvrir la cellule et avoir des propriétés particulières (puissance constante par exemple, autocorrélation nulle, faible intercorrélation) pour différencier le signal reçu d’une cellule à une autre. Dans le cadre du LTE, les séquences utilisées sont des séquences de Zadoff-Chu transmise sur une modulation QPSK. Le motif est identique à chaque sous trame, à un décalage en fréquence près entre les cellules de manière à limiter l’interférence et améliorer ainsi la réception du RS. La puissance du CRS peut aussi être augmenté en cas de fort trafic (et donc d’interférence) par rapport à la puissance des données via le Power Boosting pour la voie descendante.

L’UE quant à lui envoie un signal de référence de sonde, nommé SRS permettant à l’eNB de déterminer la qualité du canal montant et de maintenir la synchronisation

Les mesures effectuées (signaux de référence aussi appelés pilotes– CRS – Cell Reference signal indiquant que le signal de référence est spécifique à la cellule) sont relayées aux couches supérieures afin de planifier des Handovers (Intra-inter cellules et inter RAT c’est-à-dire d’autres technologies comme la 3G, le Wi-FI, …).

L’UE se sert des mesures des signaux de référence afin d’estimer (indicateur) le niveau du signal reçu (RSRP) permettant ainsi, en mode de veille, de sélectionner la meilleure cellule. La mesure impacte donc la gestion de la mobilité de l’UE (RRM : Radio Ressource Management)

Pour être plus pragmatique, je vous propose de d’expliciter l’image suivante en définissant les informations lues sur le mobile suivant :

 

Dans un prochain article, je vous expliquerai les notions RSRP, RSRQ et RSSI