Modélisation du saut de fréquences des systèmes FTDMA pour l'évaluation de la qualité de service GSM/GRPS/EDGE et le choix d'ingénieries de fréquence

Frequency hopping modeling in FTDMA systems for quality of service evaluation of GSM/GPRS/EDGE and frequency hopping engineering

• Auteur / Autrice : Pascal Chambreuil
• Direction : Alexandre Caminada
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Besançon
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université de technologie de Belfort-Montbéliard (1999-....)

Mots clés

Mots clés contrôlés

GPRS (radiotéléphonie)

Radiofréquences

Modulation de fréquence

Modèles mathématiques

Qualité -- Contrôle

Résumé

Cette thèse présente un nouveau modèle d'évaluation de la qualité pour des services voix et données dans les réseaux FTDMA utilisant un saut de fréquences lent. Ce modèle est basé sur un processus complet d'évaluation de l'interférence dans un mode maillé pour les réseaux FTDMA. Ce modèle se construit en deux étapes. La première permet le calcul d'une probabilité d'apparition de bursts d'un secteur brouilleur sur un canal de fréquences. La deuxième étape permet le calcul de la distribution de probabilité du taux d'effacement de bits sur un ensemble de trames de service. Il permet de prendre en compte des secteurs brouilleurs de puissances différentes intervenant sur le service. L'application du modèle d'évaluation à l'évaluation de la qualité d'un service voix en GSM est validée sur un ensemble de points de mesures. Une étude de comparaison de différentes stratégies d'ingénierie d'allocation des fréquences est ensuite effectuée et validée par une expérimentation à l'échelle d'un réseau réel. Cette expérimentation montre le lien fort qui existe entre un critère radio lié à l'interférence, tel le FER, et des indicateurs remontés du réseau, tels que le taux de coupure ou les HO sur qualité. Enfin, les adaptations à apporter au modèle pour que celui-ci puisse évaluer la qualité de services de données sont discutées. Ces évolutions, peu importantes pour les services GPRS demandent à faire de nombreuses hypothèses simplificatrices pour les services EDGE.

This PhD proposes a new model for voice and data quality of service evaluation in frequency hopping FTDMA networks. This model relies on a complete process providing interference evaluation at a bin level on FTDMA networks. It is build up into two steps. First step consists in computing a collision probability issued by an interfering sector on a frequency channel. Second step consist in computing probability distribution of bit erasure rate on a set of service frames. It takes into account interfering sectors with different powers impacting service quality. This model is applied to evaluation of voice quality of service for GSM technology. This application is validated on drive tests. A study comparing different frequency assignment strategies is driven and validated on field on real network. This experiment shows the strong link existing between an interference radio criterion such as FER and quality indicators directly retrieved from the network such as dropped calls and quality based handover. Finally, adaptations to take into account data services are discussed. These adaptation are limited for GPRS services but require many strong hypothesis for EDGE services.