Automatisation de la génération des cartes couverture des réseaux mobiles Par Mohamed Raafat OMRI

MEMOIRE
DE STAGE DE FIN D’ETUDES
Pour l’obtention du
Diplôme de mastère professionnel
« Nouvelles Technologies des Télécommunications et Réseaux (N2TR)»
Présenté par :
Mohamed Raâfat OMRI
Automatisation de la génération des
cartes couverture des réseaux mobiles
Réalisé à
Groupe Ooredoo Tunisie
Soutenu le : 15 juin 2014
Devant le jury :
Président : Mr. Jalel Khédiri
Encadreur : Mr. Hassen Seddik
Rapporteur : Mr. Ezzdine Ben Braiek
Membre : Mlle. Maha Hammoudi
Année Universitaire : 2013 / 2014

Dédicaces
À cœur vaillant rien d’impossible
À conscience tranquille tout est accessible
Quand il y a la soif d’apprendre
Tout vient à point à qui sait attendre
Quand il y a le souci de réaliser un dessein
Tout devient facile pour arriver à nos fins
Malgré les obstacles qui s’opposent
En dépit des difficultés qui s’interposent
Les études sont avant tout
Notre unique et seul atout
Ils représentent la lumière de notre existence
L’étoile brillante de notre réjouissance
Comme un vol de gerfauts hors du charnier natal
Nous partons ivres d’un rêve héroïque et brutal
Espérant des lendemains épiques
Un avenir glorieux et magique
Souhaitant que le fruit de nos efforts fournis
Jour et nuit, nous mènera vers le bonheur fleuri.
Je dédie ce mémoire à mes chers parents, mes sœurs et frère, ma fiancée et à mes
amis ainsi que tous les gens qui m’ont aidé de près ou de loin à accomplir ce
travail.

Remerciements
La réalisation de ce mémoire a été possible grâce au concours de plusieurs personnes à qui je
voudrais témoigner toute ma reconnaissance.
Je voudrais tout d'abord adresser toute ma gratitude à l’encadrante professionnelle de ce
mémoire, Mlle Maha HAMMOUDI, pour sa patience, sa disponibilité et surtout ses
judicieux conseils, qui ont contribué à alimenter ma réflexion.
Je désir aussi remercier Mr. Hassen SEDDIK, mon encadrant académique, pour la qualité
irréprochable de son encadrement et son dévouement pour l'enseignement.
Je remercie ma famille, toujours présente et disponible.
Je voudrais exprimer ma reconnaissance envers les amis et les collègues qui m’ont apporté
leur support moral et intellectuel tout au long de ma démarche.
Enfin, je tiens à rendre hommage au corps administratif de l’Université Virtuelle de Tunis.

Acronymes
GSM: Global System for Mobile Communications (anciennement Groupe Spécial Mobile).
BTS: Base Transceiver Station.
BSC: Base Station Controller.
MSC: Mobile Switching Center.
VLR: Visitor Location Register.
HLR: Home Location Register.
NSS: Network Sub-System.
BSS: Base Station System.
OSS: Operating Support System.
GPRS: General Packet Radio Service.
EDGE: Enhanced Data Rates for GSM Evolution.
UMTS (3G): Universal Mobile Telecommunications System.
GMSC: Gateway Mobile Switching Center.
LTE (4G): Long Term Evolution.
HSPA (3G+): High Speed Packet Access.
HSDPA: HS Downlink PA.
HSUPA: HS Uplink PA.
FDD: Frequency Division Duplexing.
TDD: Time Division Duplexing.
SMS: Short Message Service.
CDMA: Code Division Multiple Access.
TD-CDMA: Time Division CDMA.
W-CDMA: Wide Band CDMA.
UTRAN: UMTS Terrestrial Access Network.
UTRA: Universal Terrestrial Radio Access.
RNS: Radio Network Sub-system.
CN: Core Network.
3GPP: 3rd
Generation Partnership Project.
USIM: UMTS Subscriber Identity Module; UE: User Equipment.
RNC: Radio Network Controller.
KPI: Key Performance Identification.

WiMAX: Worldwide Interoperability for Microwave Access.
INT: Instance Nationale de Télécommunications.
MENA: Middle East and North Africa.
GIS: Geographic Information System.
SIG: Système d’Information Géographique.
ARCEP : Autorité des régulations des communications électroniques et des postes.
RNIS: réseau numérique à intégration de services.
RTCP: Real-time Transport Control Protocol.

Sommaire
Introduction générale............................................................................................................................... 1
Chapitre 1 : Présentation de l’entreprise : Ooredoo Tunisie (Tunisiana)................................................ 2
1. Introduction :............................................................................................................................... 2
2. Présentation générale d’Ooredoo Tunisie : ................................................................................. 2
3. Organigramme de l’entreprise:.................................................................................................... 3
4. Conclusion :................................................................................................................................. 4
Chapitre 2 : Généralités sur les réseaux mobiles..................................................................................... 5
1. Introduction :............................................................................................................................... 5
2. Technologies de la téléphonie mobile :....................................................................................... 5
a. Réseau GSM............................................................................................................................ 5
b. Universal Mobile Telecommunications System : UMTS (3G)............................................. 11
3. Couverture dans les réseaux GSM et UMTS : .......................................................................... 17
a. Principe de la couverture réseau :.......................................................................................... 17
b. Définition d’une portion de territoire couverte par un service mobile :................................ 19
c. Contrôle fait par l’Instance Nationales des Télécommunications (INT) :............................. 22
4. Modèle de propagation et système d’information géographique : ............................................ 23
a. Modèle de propagation :........................................................................................................ 23
b. Système d’information géographique (SIG) : ....................................................................... 24
5. Conclusion :............................................................................................................................... 28
Chapitre 3 : Etude de l’existant et descriptif de l’application ............................................................... 29
a. MapInfo :................................................................................................................................... 30
b. Vertical Mapper :....................................................................................................................... 31
c. MapBasic :................................................................................................................................. 32
d. Mentum Planet (InfoVista) :...................................................................................................... 33
a. Environnement de développement:........................................................................................... 33
b. Langage de programmation:...................................................................................................... 33

c. Vertical Mapper SDK (Software Development Kit):................................................................ 34
d. Configuration matérielle et logicielle de la plateforme de développement:.............................. 34
e. Descriptif de l’application:........................................................................................................ 35
Conclusion générale .............................................................................................................................. 44
Références bibliographiques ................................................................................................................. 45
Annexe 1 : Étude comparative entre les différents SIG ........................................................................ 46
Annexe 2: vmRegionContour()............................................................................................................. 47
Annexe 4 : Pourquoi avoir recours aux cartes cellulaires?.................................................................... 49

Liste des figures
Figure 1 : Direction Ingénierie Réseau et Services…………………………… 4
Figure 2 : Exemple d’un appel dans un réseau GSM………………………… 6
Figure 3 : Architecture réseau GSM………………………………………… 8
Figure 4 : Découpage en cellules du réseau GSM…………………………… 10
Figure 5 : Architecture réseau UMTS………………………………………… 12
Figure 6 : Méthodes d’accès multiples……………………………………… 13
Figure 7 : Evolution des réseaux sans fil…………………………………… 15
Figure 8 : Principe de la couverture………………………………………… 17
Figure 9 : Les DLLs Vertical Mapper………………………………………… 35
Figure 10 : Carte à contour de région à -90.6 dbm générée par l’application 37
Figure 12 : Carte à contour de région à -88 dbm générée par l’application 38
Figure 18 : Carte à contour poly-ligne à -74.8 dbm générée par l’application 42
Figure 19 : Génération consécutive des contours des régions selon les seuils 43

Liste des tableaux
Tableau 1: Les interfaces du réseau GSM……………………………………………. 9
Tableau 2 : Tableau comparatif des technologies et normes………………………… 17
Tableau 3 : Tableau récapitulatif des niveaux de champs…………………………… 21
Tableau 4: Tableau récapitulatif de niveau de qualité………………………………... 22
Tableau 5 : Les indicateurs de mesures définis par l’INT……………………………. 22
Tableau 6 : Temps de génération de cartes à seuil ………...……………………….. 35

Automatisation de la génération des cartes couverture des réseaux mobiles
1
Introduction générale
Le développement des réseaux de télécommunications mobiles ces dernières années
nécessite des opérateurs de télécommunication une prise en compte de plus en plus fine de la
réalité du milieu de propagation des ondes radioélectriques. Il y a encore peu de temps les
cartes topographiques traditionnelles, combinées à des photographies aériennes, suffisaient
pour déployer un réseau cellulaire. Mais la localisation des antennes n’était pas optimale, la
qualité des communications non plus, ce qui entraînait le mécontentement des abonnés.
L’ouverture des systèmes de fréquences à la concurrence sur le sol tunisien a bouleversé
le paysage national, et a introduit, comme ailleurs, une pression considérable sur les besoins
de la réalisation de recherche d’optimisation des réseaux de télécommunication.
La demande étant surtout concentrée en milieux urbanisés, la localisation des antennes
devient plus complexe du fait de l’influence des formes urbaines et des types d’occupation du
sol associés.
L’importance des éléments géographiques, leur nature, leur agencement, ainsi que le
rôle du niveau d’observation qui leur est associé, est déterminante pour une utilisation
optimale des modèles de propagation radioélectrique, c’est-à-dire conciliant la précision des
données géographiques, les traitements et le coût de ces opérations.
L’analyse spatiale et l’intégration possible des données pertinentes dans ce contexte au
sein d’un Système D’information Géographique permettra d’appréhender l’influence des
données géographiques sur la réalisation des modèles de propagation en ce qui concerne
l’occupation du sol (échelle, qualité, typologie, nature des éléments…) et de créer des
algorithmes de calcul de la couverture de champ radioélectrique plus adaptés à une
optimisation des réseaux radio-mobiles.
La prédiction des zones de couverture est fondamentale pour la définition des
systèmes cellulaires de radiocommunications et pour leur déploiement géographique. Afin
d’assurer une couverture radioélectrique de très bonne qualité, il est nécessaire de mettre au
point des modèles performants de couverture radioélectrique afin de placer les émetteurs à des
points stratégiques.
Dans le présent manuscrit, nous allons tout d’abord présenter l’entreprise accueillante de
ce stage, puis nous exposons des généralités concernant les réseaux mobiles et finalement
nous étudions l’existant tout en proposant une solution adéquate.

2
Chapitre 1 : Présentation de l’entreprise : Ooredoo Tunisie
(Tunisiana)
1. Introduction :
D’après les derniers chiffres de l’Instance Nationale des Télécommunications (INT), le
groupe qatari des télécommunications Ooredoo (ex-Tunisiana) demeure le leader du marché
des télécommunications. En 2013, il a enregistré une part de marché estimée à 52,7%, soit 7,4
millions d’abonnés. Ce nombre montre que l’opérateur a progressé légèrement. En effet, en
2012, Ooredoo Tunisie comptabilisait 6,752 millions d’abonnés pour une part de marché alors
évaluée à 52,6%.
2. Présentation générale d’Ooredoo Tunisie :
Ooredoo Tunisie S.A est une société anonyme de droits Tunisiens au capital de
359.172.00 dinars Tunisiens dont le siège social est situé à l’immeuble Zénith, les Jardins du
Lac, Tunis. Tunisiana est le nom commercial du 1er
opérateur privé de la téléphonie mobile
en Tunisie, lancé le 27/12/2002 après l’octroi et la signature de la licence en Mai 2002. Il
s’agit d’un projet ambitieux et valorisant avec son caractère social et son impact sur la
société, les habitudes de vie et de travail vue sa contribution dans l’économie Tunisienne par
la création de 1900 emplois directs et de plus de 7 000 emplois indirects.
Acteur essentiel du secteur des nouvelles technologies, Ooredoo Tunisie s'appuie sur les
progrès rapides de la technologie pour développer des services adaptés, innovants et de haute
qualité. Aujourd’hui Ooredoo Tunisie est un opérateur universel qui répond à tous les besoins
de ses clients : la téléphonie mobile, les données ou Data 3G, la Fibre Optique (lancée en
juillet 2013), l’ADSL et la téléphonie Fixe (lancée en novembre 2013).
Leader sur le marché, Ooredoo Tunisie détient aujourd’hui 55% des parts de marché avec
plus que 7 millions d’abonnés. Le réseau Voix 2G couvre actuellement 99,4% de la
population et celui de la voix/data 3G en couvre 93% au début de 2014.
La dénomination sociale de Tunisiana était Orascom Telecom Tunisie avant la cession
d’actions finalisée le 05 Janvier 2011. Suite à cette cession, "National Mobile
Telecommunications Company KSC " (Wataniya), filiale détenue à 52,5% par Qtel, augmente
ses parts de 50 à 75% dans le capital de Tunisiana, auparavant détenue par le groupe égyptien

3
Orascom Telecom. En 2013, Qtel rachète encore 15% des parts et dispose ainsi de 90% du
capital, les 10% appartiennent à l’Etat Tunisien.
Tunisiana, change son nom et devient Ooredoo. La nouvelle a été annoncée lundi 25
février 2013, lors de la première journée du Mobile World Congress 2013 qui s’est déroulé à
Barcelone. Ooredoo (Qtel pour Qatar Telecom jusqu'en mars 2013) est une société de
télécommunication d'origine Qatarienne. Elle possède plusieurs participations dans Wataniya
Telecom, Nawras, Asiacell, Tunisiana et Indosat.
3. Organigramme de l’entreprise:
Ooredoo Tunisie compte environ 1900 employés et se divise en 9 directions :
 Direction Juridique et régulation.
 Direction des Projets Stratégiques.
 Direction des Ressources Humaines.
 Direction des Services Clients.
 Direction Commerciale (B2C).
 Direction Commerciale (B2B).
 Direction Financière.
 Direction Technologie.
 Direction Relations Opérateurs, Qualité et Gestion de Projets.
Mon stage s’est déroulé au sein du département « Réseau d’accès/Radio » de la direction
Réseau et Services de la Direction Technologie qui se compose de quatre départements :
 Département Radio.
 Département Cœur du Réseau.
 Département Transmission.
 Département VAS.

4
Figure 1 : Direction Ingénierie Réseau et Services (1)
Cette direction est chargée de tout ce qui se rapporte à l’ingénierie du réseau et les
services. Ses fonctions incluent la planification, le suivi et l’optimisation du réseau pour
répondre aux objectifs de qualité de service.
Le département Radio comprend :
 La planification et optimisation du réseau radio.
 La recherche et l’acquisition des sites relais.
 L’étude des solutions indoor spécifiques et sur mesure.
 La livraison des équipements sur site.
Chacune de ces fonctions possède une équipe qui s’en charge à la réalisation.
L’équipe Radio où j’ai effectué mon stage se charge de la réalisation des plans de fréquences
GSM. Elle anticipe les actions correctives des problèmes de congestion, de « call drop » et
gère le besoin en ressources Radio dans le cadre du budget alloué. Cette équipe est
responsable de gérer les requêtes des autres équipes transverses et cherche les solutions qui
facilitent leurs travaux.
4. Conclusion :
Ooredoo Tunisie, qui a enregistré un bénéfice net de l’ordre de 218,062 millions de dinars
au titre de l’exercice 2013 contre 256,845 millions de dinars en 2012, compte étoffer
davantage ses offres de services pour régner sans partage sur le marché télécom tunisien.
L’opérateur attend désormais que l’Etat introduise la 4G dans le pays.
(1) Ressources humaines Ooredoo TN.
Direction Ingénierie
Réseau et Services
Département
Radio
Département
réseau coeur
Département
Transmission
Département
VAS

5
Chapitre 2 : Généralités sur les réseaux mobiles
1. Introduction :
La Tunisie dispose d'une infrastructure de télécommunications développée, avec un taux
de pénétration de la téléphonie mobile de 76 % en 2007. Ce secteur a fait preuve d'une
croissance exceptionnelle après la licence accordée à un deuxième opérateur, Ooredoo
Tunisie (Tunisiana), en 2002. Trois opérateurs se partagent par ailleurs le marché de la
téléphonie mobile : Tunisie Télécom, Ooredoo Tunisie et Orange Tunisie.
2. Technologies de la téléphonie mobile :
a. Réseau GSM
Le GSM pour « Global System for Mobile communication » est une norme de
communication cellulaire radiophonique.
A l’origine, GSM signifiait Groupe Spécial Mobile. Mis en place en 1982 par la CEPT
(Conférence des administrations des Postes et Télécommunication) le groupe était chargé
d’élaborer les caractéristiques du système. Les objectifs visés pour la norme étaient les
suivants :
 Un grand nombre d’abonnés.
 Une compatibilité à l’échelle internationale.
 Une utilisation efficace du spectre radioélectrique.
 Une grande disponibilité.
 Une adaptation à la densité du trafic,
 Une qualité de service comparable à celle du réseau filaire
 Un coût d’utilisation attractif.
En 1987 fut alors défini les spécificités techniques majeures suivantes :
 Transmission numérique.
 Multiplexage temporel des canaux radio.
 Cryptage des informations sur le canal radio.
i. Principe général :
Lorsqu'un un portable est allumé, il émet régulièrement un signal afin d'être localisé et de
pouvoir recevoir un appel. L'antenne la plus proche capte alors le signal radio de votre

6
communication. Sa station de base (BTS) transmet le signal numérique à son contrôleur de
station de base (BSC), qui à son tour l'envoie à son centre de commutation des services
mobiles (MSC).
Ce dernier gère toutes les communications d'une zone géographique. Relié au réseau
filaire classique (RTC), le MSC achemine votre appel vers son destinataire final, s'il s'agit
d'un téléphone filaire. Dans le cas où l'appel serait destiné vers un portable, le signal va
transiter de MSC en MSC jusqu'au centre de commutation des services mobiles où a été
repéré le portable destinataire. Puis il assurera la liaison jusqu'à la station de base de la cellule
où se trouve le correspondant. Grâce à l'antenne associée, la communication sera établie.
Figure 2 : Exemple d’un appel dans un réseau GSM
ii. Architecture du réseau GSM :
Le réseau GSM est composé de :
 Sous-système radio BSS (Base Station Sub-System)
Le BSS est principalement composé de stations mobiles, de la station de base
(BTS), du contrôleur de stations de bases et d’un transcodeur.
 Station mobile (MS) : la station mobile est le mobile GSM que nous connaissons tous.
La carte SIM (Subscriber Identity Module) qu’elle reçoit permet l’identification de
l’utilisateur par le réseau.
 Station de base (BTS) : elle assure le lien radioélectrique entre le réseau terrestre et les
stations mobiles.
 Contrôleur de station de base (BSC) : il contrôle les stations de base et assure la
commutation entre les ressources terrestres et radio.

7
 Transcodeur TCU: le transcodeur permet d’adapter le codage de parole utilisé dans le
réseau GSM à celui utilisé dans le réseau RTC.
 Sous-système d’acheminement NSS (Network Sub-System)
Le sous-système d’acheminement regroupe toutes les fonctions de commutation et de
routage. En d’autres termes le NSS assure le routage et le transport des données entre deux
abonnés lorsqu’une communication est établie par exemple. Trois entités principales
constituent le NSS :
 Le MSC (Mobile service Switching Center) assure l’inter fonctionnement du système
cellulaire avec les différents réseaux de télécommunication.
 Le HLR (Home Location Register) : c’est une base de données où sont enregistrées les
données de références propres à chaque abonné.
 Le VLR (Visitor Location Register) : cette entité contient les données de travail
relatives aux abonnés présents dans la zone du MSC. Il permet de minimiser l’accès
au HLR.
 Le sous-système d’exploitation et de maintenance OSS (Operation Sub-System)
L’OSS comprend les centres d’exploitation de maintenance appelés OMC (Operation and
Maintenance Centre). Ce sont les entités qui permettent à l’opérateur de contrôler, de gérer et
d’administrer son réseau.
Deux catégories d’OMC sont différenciées dans l’OSS. L’OMC radio et l’OMC Switch.
Ces deux OMC assurent la même fonction mais à différents niveaux du réseau.
Les fonctions suivantes sont assurées par l’OSS :
 Fonction liée à la gestion commerciale ou administrative du réseau.
 Gestion de la sécurité.
 Gestion des performances.
 Modification des configurations du réseau.

8
Figure 3 : Architecture réseau GSM (2)
iii. Fréquences et multiplexage utilisés:
Le GSM est un système radiophonique à qui l’on a alloué deux bandes de fréquences
larges de 25MHz chacune :
 890 à 915 MHz pour les communications du mobile vers le fixe.
 935 à 960 MHz pour les communications du fixe vers le mobile.
Pour un réseau de télécommunication une bande passante de 25MHz peut paraître limité.
Cette limitation des bandes de fréquence est simple, le spectre radio est une ressource rare
déjà très utilisée par de nombreux autres services comme la télévision ou la radiodiffusion.
L’optimisation de son utilisation est donc primordiale.
Pour transmettre les informations (voix, données …) d’un portable à une station de base
on utilise les ondes radio. Afin de transmettre ce signal avec le meilleur rendement possible
on se doit de le moduler. En effet les ondes « voyagent » beaucoup mieux en haute fréquence
(HF>100MHZ) qu’en basse fréquence (BF<20Hz). Trois types de modulation existent : la
modulation d’amplitude, de fréquence et de phase. Dans le cas du GSM c’est la modulation
de fréquence qui a été retenue car elle permet de restituer plus fidèlement le signal par rapport
aux autres procédés.
(2) GFDL, GSM Standard, License migration completed.

9
Le principe de la modulation est d’associer deux ondes entre elles : l’onde
d’information appelée onde source et l’onde de référence appelée onde porteuse.
Comme le montre la figure suivante, le signal numérique source fait varier la fréquence des
ondes porteuses. Pour le GSM, l’onde porteuse peut connaître une excursion en fréquence de
200KHz. Or on sait que la bande passante pour le GSM est de 25MHz. Les ondes porteuses
étant séparées de 200KHz, on aura donc 124 ondes porteuses possibles. Ce qui représente
autant de communications possibles. Une communication utilise deux ondes porteuses, l’une
dans la plage montante et l’autre dans la plage descendante.
Le multiplexage est la technique permettant de faire passer plusieurs canaux de
communication sur un même câble ou une même fréquence. Le multiplexeur est l'appareil
réalisant cette opération.
Le multiplexage temporel (en anglais Temporal-Division Multiple Access ou TDMA)
a été le plus utilisé ces vingt dernières années. Il consiste à diviser le temps, par exemple
chaque seconde, en petits intervalles, et à attribuer un intervalle de temps donné à chaque
canal. Cela permet d’augmenter le rendement du réseau en autorisant un plus grand nombre
de communications simultanées. Associé au GSM ce procédé permet ainsi de multiplier par
huit le nombre de communications.
Nom de
l’interface
Localisation Utilisation
Um MS –BTS Interface radio
Abis BTS – BSC Divers
A BSC – MSC Divers
C GMSC –HLR Interrogation du HLR pour appel entrant
SM – GMSC – HLR
Interrogation du HLR pour message court
entrant
D VLR - HLR
Gestion des informations d'abonnés et de
localisation
VLR - HLR Services supplémentaires
E MSC – SM - GMSC Transport de messages courts
MSC – MSC Exécution des handover
G VLR – VLR Gestion des informations des abonnés
F MSC - EIR Vérification de l'identité du terminal
B MSC - VLR Divers
H HLR – AUC Echange des données d'authentification
Tableau 1: Les interfaces du réseau GSM (3)
(3) : Planification et ingénierie des réseaux de télécoms, Ecole Polytechnique Cameroun.

10
iv. Réseau cellulaire :
Pour pallier au problème de limitation de fréquence, chaque zone géographique à
desservir est découpée en cellules de taille variable (de 100 m à 30 km). Chaque cellule est
associée à une station de base dont la puissance d’émission varie selon la taille de la cellule.
Cependant chaque cellule a un nombre limité de communications : à une cellule n’est
pas associé la totalité de la bande passante du GSM. En effet deux cellules voisines ne
peuvent pas utiliser deux mêmes fréquences sans risque d’interférence aux extrémités des
cellules. Les cellules se recoupent entre elles. Ce découpage en cellule pose un problème,
lorsqu’un utilisateur passe d’une cellule à l’autre, sa communication est alors coupée. En effet
son mobile devra changer de fréquence puisqu’il change de cellule.
La technique du « Handover » permet de pallier à ce problème. On peut se déplacer
d'une cellule à l'autre sans problème. Cette technique permet la transmission des informations
de gestion vers la nouvelle station de base (BTS) même lorsqu’on se déplace à 300 km/h
(dans le TGV notamment).
Différentes tailles de cellules existent et ce pour s’adapter en fonction de la densité du
trafic. Les zones peuvent donc être équipées de picocellules (environs 100 mètres), de
macrocellules (environs 500 mètres). Les zones rurales sont équipées de cellule mesurant
jusqu’à 30km. De plus un procédé permet à l’abonné de rester connecter au réseau malgré
qu’il soit situé à l'étranger. Le "Roaming" (itinérance en français) permet à l'abonné d'être
identifié, et d'utiliser les cellules étrangères de la même façon que sur son territoire.
Figure 4 : Découpage en cellules du réseau GSM

11
b. Universal Mobile Telecommunications System : UMTS (3G)
i. Principe général :
L’UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) désigne une technologie
retenue dans la famille dite IMT 2000 (International Mobile Telecommunications) comme
norme pour les systèmes de télécommunications mobile dit de 3ème
génération (3G).
 Débit : 2Mbit/s.
 Bande de base : de 1920 jusqu’à 1980 Mhz et de 2110 jusqu’à 2170 Mhz.
ii. Architecture du réseau UMTS :
Le réseau UMTS est composé de :
 Equipement usager : (User Equipment) le terminal 3G.
 Réseau d’accès : le Sous-Système Radio (Radio Network System : RNS)
Le RNS est composé de :
 Nœud B (nodeB) jouant le rôle équivalent de la BTS dans le réseau GSM et gérant
plusieurs cellules.
 Contrôleur Réseau Radio (RNC : Radio Network Controller). Le RNC assure les
mécanismes de Handover (Hard Handover) et de macro-diversité (Soft Handover). Le
Handover est la capacité du réseau à maintenir une communication lorsqu’un mobile
change de cellule. La macro-diversité est la phase quand le MS (mobile station) maintient
plusieurs liens radio avec différentes cellules. Le CDMA et le W-CDMA utilisent la
macro-diversité pour obtenir un signal de meilleure qualité qui a pour avantage la non-
interruption de la transmission lors du changement de cellule au contraire de Handover
utilisé par le HSDPA et HSUPA.
Le RNC a deux rôles pour gérer les Hard et Soft Handovers :
1. Serving RNC : gère les connexions radios avec le cellulaire et sert de point de
rattachement au réseau de base (CN) via l’interface Lu. Il exécute et contrôle le Handover.
2. Drift RNC : sur ordre de Serving RNC il gère les ressources radios des NodeB qui en
dépendent. Il recombine les liens et route les données utilisateurs vers le Serving RNC en
sens montant et vers NodeB en sens descendant.
 Réseau cœur (CN : Core Network). Il est composé de :
o Domaine CS (Circuit Switched) : commutation par circuit (téléphonie).
o Domaine PS (Packet Switched): commutation par paquet.
o Eléments communs aux domaines CS et PS.

12
5
Figure 5 : Architecture réseau UMTS (4)
iii. Fréquence et multiplexage :
Dans l’UMTS, on a la possibilité d’utiliser les mêmes fréquences dans toutes les cellules
Radio et ce grâce à la technique de W-CDMA (Wide band CDMA) et le Scrambling Code
donc on a une allocation dynamique des ressources permettant des débits variables et
irréguliers. En effet, le W-CDMA utilise le mode du duplexage FDD (Frequency Division
Duplexing) donc deux bandes passantes de 5 Mhz chacune : une en sens montant (uplink) et
une en sens descendant (downlink). Le débit maximal pour un code est 384 Kbit/s donc pour
atteindre 2 Mbit/s on réunit plusieurs codes. Il faut noter que le CDMA (Code Division
Multiple Access) est basé sur la répartition par codes : le code alloué à un utilisateur est
orthogonal aux autres codes des utilisateurs. Le W-CDMA est adapté aux grandes cellules et
aux services symétriques (voix et service de bas et moyen débit en mode symétrique).
L’UMTS utilise aussi le mode TD-CDMA (Time Division CDMA) qui est un mode
duplexage TDD (Time Division Duplexing). Dans ce mode une bande passante de 5 Mhz est
divisé en Time Slot (TS) ou intervalle de temps utilisé dans les deux sens (composante
TDMA fondée sur la trame GSM et la séparation par code). Le débit de 2 Mbit/s est obtenu en
allouant plusieurs codes ou plusieurs TS à un utilisateur.
Le TD-CDMA est limité aux petites cellules et approprié pour les services de données
en mode paquet à haut débit asymétrique.
(4) : http://www-igm.univ-mlv.fr/~dr/XPOSE2006/eric_meurisse/umts.php

13
Ces deux modes : le W-CDMA et le TD-CDMA cohabitent dans un même terminal et un
même réseau pour couvrir les services UMTS. Ils sont utilisés pour le mode circuit et le
mode paquet alors que le HSDAP (High Speed Downlink Packet Access) et le HSUAP (HS
Uplink PA) sont utilisés en mode paquet seulement.
 Méthodes d’accès multiples :
Figure 6 : Méthodes d’accès multiples
L’UMTS utilise deux bandes : U2100 et U900. En effet la bande U900 de l’UMTS
n’est pas accessible par la totalité des terminaux 3G présents dans le marché. Initialement, les
réseaux 3G ont été déployés en bande 2.1 Ghz et les terminaux développés pour cette bande.
L’utilisation de la bande 900 Mhz est récente.
 Domaine circuit et domaine paquet :
Le domaine circuit permettra de gérer les services temps réels dédiés aux
conversations téléphoniques (vidéo-téléphonie, jeux vidéo, applications multimédia). Ces
applications nécessitent un temps de transfert rapide. Lors de l'introduction de I'UMTS le
débit du mode domaine circuit sera de 384 Kbits/s. L'infrastructure s'appuiera alors sur les
principaux éléments du réseau GSM : MSC/VLR (bases données existantes) et le GMSC
afin d'avoir une connexion directe.
Le domaine paquet permettra de gérer les services non temps réels. II s'agit
principalement de la navigation sur l'Internet, de la gestion de jeux en réseaux et de
l'accès/utilisation des emails. Ces applications sont moins sensibles au temps de transfert,
c'est la raison pour laquelle les données transiteront en mode paquet. Le débit du domaine
paquet sera sept fois plus rapide que le mode circuit, environ 2Mbits/s. L'infrastructure

14
s'appuiera alors sur les principaux éléments du réseau GPRS : SGSN (bases de données
existantes en mode paquet GPRS, équivalent des MSC/VLR en réseau GSM) et le GGSN
(équivalent du GMSC en réseau GSM) qui jouera le rôle de commutateur vers le réseau
Internet et les autres réseaux publics ou prives de transmission de données.
Il y a deux approches pour le déploiement du réseau UMTS :
 Approche intégrée : le réseau de base GSM/GPRS est actualisé et réutilisé avec les
mêmes entités de commutation (MSC) et routage (GSN).
 Approche recouvrement (Overlay) : ça consiste à utiliser un autre réseau de base pour
supporter l’UTRAN (UMTS Terrestrial Access Network)
iv. Limitation du réseau UMTS
Le réseau UMTS permettra à l'opérateur de proposer à ses abonnés des services
innovants. Le GSM répond aux attentes en terme de communication de type Voix et le
réseau GPRS répondra aux attentes en terme d'échange de Data en complément du réseau
GSM. L'avènement des réseaux UMTS sera l'ère du multimédia portable. Nous verrons par
la suite quels types de services pourront être proposés (vidéo, jeux ...) aux utilisateurs finaux.
Migration vers le tout IP :
A terme l'objectif est de faire migrer le réseau cœur UMTS vers une solution
complète IP (Internet Protocole) à condition d'apporter des solutions aux problèmes de l'IP
en termes de qualité de service (en particulier sur des temps de transfert convenables ...). « II
y a fort à parier que les opérateurs migreront vers un réseau unique (domaine paquet et
domaine circuit réunis) lorsque la Voix pourra être transmise par le biais du protocole IP. »
(D'après "Réseaux GSM, GPRS, UMTS. Architecture évolutive pour une stratégie services",
juin 2002)
Le réseau UMTS est complémentaire aux réseaux GSM et GPRS. Le réseau GSM
couvre les fonctionnalités nécessaires aux services de type Voix en un mode circuit, le
réseau GPRS apporte les premières fonctionnalités à la mise en place de services de type
Données en mode paquets, et l'UMTS vient compléter ces deux réseaux par une offre de
services Voix et Données complémentaires sur un mode paquet.
L'UMTS est ainsi une extension du GPRS et fonctionne également en mode paquet. La
vitesse de transmission offerte par les réseaux UMTS atteint 2 Mb/s. L'infrastructure
UMTS permet l’élargissement des fréquences ainsi que la modification du codage des
données. Mais les investissements en architecture réseau sont conséquents puisque le

15
mode de communication entre les terminaux 3G et les BTS (appelé Node B) est différent.
Les modifications matérielles sont très importantes.
Apres le GSM le réseau GPRS constituait finalement une étape vers le réseau UMTS.
Sur le plan technique, les architectures des trois réseaux GSM, GPRS et UMTS sont
complémentaires et interconnectées afin d'optimiser la qualité de service rendue à un abonné.
Figure 7 : Evolution des réseaux sans fil (5)
(5) Gestion des ressources des réseaux mobiles de nouvelle génération par rapport à la mobilité des utilisateurs.

16
Dans le tableau ci-dessus nous présentons une étude comparative des différentes
technologies et normes utilisées dans les réseaux mobiles :
GSM-2G :
Le mobile se voit attribuer une ligne de communication uniquement quand il a besoin de
passer un appel. Le reste du temps, le réseau accueille les appels des autres téléphones. Un
mobile GSM a, en permanence, accès à trois antennes : celle sur laquelle il transmet, et deux
de réserve. Elles ont un rayon d'action compris entre 300 mètres et 30 kilomètres, selon
qu'elles sont implantées en milieu urbain (plus dense) ou rural. Quand l'utilisateur se déplace,
le mobile bascule ainsi automatiquement sur l'antenne qui réclame la puissance la moins
élevée. Le réseau GSM se prête bien à la transmission de la voix. Il est aussi capable de
transférer des données pour accéder à Internet, mais son très faible débit de 9,6 kbit/s.
GPRS-2.5G :
La norme GPRS est un prolongement du GSM. Elle offre un débit de données plus élevé, en
l'occurrence de l'ordre de 40 kbit/s (pour un maximum théorique de 171 kbit/s). Deux
différences sont à noter. Le GPRS organise les données transmises par paquets, à la manière
d'Internet. Et les paquets individuels peuvent emprunter plusieurs canaux GSM
simultanément, ce qui explique à la fois l'augmentation du débit et la réutilisation des
infrastructures du GSM. Le système d'antennes du GSM, avec basculement de l'une à l'autre,
reste valable.
Edge-2.75G :
Le principe de l'Edge est d'utiliser plusieurs canaux GPRS en parallèle. Du coup, les
infrastructures des opérateurs n'ont pas à subir de lourdes modifications. De plus, l'Edge
encode les données de manière plus efficace que le GPRS. Ces améliorations se traduisent par
un débit maximal théorique de 384 kbit/s. En pratique, on est plus proche des 100 kbit/s.
UMTS-3G :
Techniquement, et contrairement aux précédentes générations décrites ci-dessus, l'UMTS
transmet les données sur toute la largeur de sa bande de radiofréquence: chaque utilisateur
peut occuper simultanément la totalité des canaux. Les communications, pour la voix comme
pour les données, se voient attribuer un code unique permettant de ne pas tout mélanger. Un
débit : le plafond théorique est de 2 Mbit/s, de nature à ouvrir de nouveaux services comme
l'appel vidéo et la TV sur mobile. En pratique, la vitesse a été limitée à 384 kbit/s.

17
HSDPA-3.5G (3G+) :
On parle de HSDPA pour une technologie qui, avec HSUPA, forme en réalité le HSPA. On
passe ici à un débit maximal théorique de 14,4 Mbit/s en téléchargement, et de 5,8 Mbit/s
dans l'autre sens. La vitesse maximale obtenue s'établit aujourd'hui à 7,2 Mbit/s. Et encore,
cela concerne une liaison entre le réseau et une clé 3G+, et non un téléphone. En pratique, on
dépasse rarement les 1,2 Mbit/s. La technologie utilisée est la même que pour l'UMTS, à
l'exception de la partie logicielle qui a été améliorée.
LTE : 4G
Ses objectifs sont, en termes de débit, de l'ordre de 100 Mbit/s en téléchargement, moitié
moins dans le sens inverse. LTE fonctionne dans les bandes de fréquences 1,5 à 20 MHz,
donc s'adapte aux bandes de fréquences actuellement licenciées des 2G et 3G. LTE intègre
deux nouvelles techniques de modulation des fréquences : l'OFDM, procédé de modulation
numérique des signaux qui est utilisé déjà pour les systèmes de transmissions mobiles à haut
débit de données, et la technologie MIMO, technologie qui permet des transferts de données
à plus longue portée et à plus grande vitesse grâce à l'utilisation d'antennes multiples. La LTE
utilise le concept de réseau tout IP et incorpore un système d'interconnexion avec le réseau de
l'Internet fixe. Une autre promesse de la LTE est d'offrir un service de communication sans fil
sur IP (wireless voice over IP, W-VoIP) et de se connecter avec les réseaux IP fixes.
Tableau 2 : Tableau comparatif des technologies et normes (6)
3. Couverture dans les réseaux GSM et UMTS :
a. Principe de la couverture réseau :
Figure 8 : Principe de la couverture (7)
(6) : Tableau GSM UMTS.
(7) : Réseaux mobiles 2G et 3G, Xavier Lagrange.

18
 Grandeurs principales
C : Puissance du signal utile
N : Bruit propre du récepteur
Seuil de fonctionnement : C/N minimum
Caractéristique fondamentale d'un récepteur : sensibilité S
 Sensibilité S :
Niveau minimal S : (1)
Puissance d'émission + sensibilité détermine le rayon R de couverture.
 Synthèse :
• Le canal radio est un medium de transmission diffusif, de qualité médiocre et fluctuant.
• Nécessité du chiffrement pour assurer une confidentialité.
• Importance du traitement de signal :
 Transmission numérique.
 Codes correcteurs d'erreur.
 Egalisation.
• Difficulté de prévoir la qualité d'une liaison radio en un point donné
 Qualité réseau mobile < qualité réseau fixe.
 Marges.
Le territoire est divisé en "cellules", desservies chacune par une station de base,
l'ensemble de ces cellules formant un seul réseau.
L’opérateur affecte une ou plusieurs fréquences à chaque station de base. Les mêmes canaux
de fréquence sont réutilisés dans plusieurs cellules selon la capacité du système à résister aux
interférences.
 Couverture d’une cellule isolée
• Dépend de la sensibilité (liée au rapport C/N tolérable).
• Dépend de la puissance d’émission.
 Couverture d’un réseau
 Dépend du seuil C/I.
 Dépend de la distance de réutilisation (plus petite distance entre deux cellules de
même fréquence).
La notion de couverture vise à traduire l’empreinte géographique sur laquelle un
consommateur peut accéder à un service mobile de référence fourni par le réseau d’un
opérateur, à un niveau suffisamment fin pour rendre compte des diversités géographiques et

19
démographiques. Alors que la notion de Qualité de Service (QoS : Quality of Service) vise à
refléter de manière fine l’expérience de l’utilisateur selon des paramètres continus (débit par
exemple) et constitue une information destinée à fournir un comparatif des performances
globales attendue entre les différents opérateurs mobiles au sein de leur zone de couverture
qui s’attache à rendre compte de la disponibilité géographiques ou non d’un niveau de service
de référence, et se traduit par une information binaire (couvert / pas couvert).
La couverture mobile vise à caractériser la disponibilité des services offerts via un réseau
mobile avec une granularité géographique fine, en se rapportant à un niveau de service fixé et
à une configuration de référence.
b. Définition d’une portion de territoire couverte par un service mobile :
Chaque utilisateur de téléphonie mobile fait quotidiennement l’expérience du
fonctionnement des services mobiles, par la disponibilité ou l’indisponibilité du service
souhaité avec la qualité attendue, à l’endroit où il se trouve et en un temps donné. La
vérification de l’existence, en un lieu, d’une couverture mobile nécessite que soit
préalablement défini un référentiel technique, objectif, caractérisant la notion de couverture.
Une portion de territoire est considérée couverte par un service mobile s’il est possible d’y
passer, avec un taux de réussite d’au moins 95%, un appel téléphonique et de le maintenir une
minute, à l’extérieur des bâtiments, avec un terminal classique et en position statique. C’est
sur cette base que sont fixés les objectifs de couverture des opérateurs. La limite effective de
la couverture mobile n’est pas la même selon le niveau de service et le contexte dans lequel sa
disponibilité est évaluée. Ainsi, elle n’est pas identique selon le service que l’on considère
(téléphonie, internet haut débit mobile, etc.), la qualité de service attendue (qualité vocale,
fluidité de navigation, temps de téléchargement, débit, etc.) ou la situation dans laquelle la
disponibilité est évaluée (à l’extérieur, intérieur d’un bâtiment, à l’intérieur d’un véhicule / en
situation statique, en mouvement en plus ou moins grande vitesse, etc.). Même en un point
déclaré couvert, la probabilité de ne pas pouvoir passer une communication n’est jamais nulle.
Une zone non couverte peut ne pas apparaître sur une carte de couverture car sa taille est
inférieure à la résolution de la carte.
Les paramètres de la configuration de référence :
 Situation : extérieur / intérieur des bâtiments (outdoor / indoor).
 Mobilité : piéton / véhicule.
 Service de référence : service voix pour le 2G.

20
 Terminal et offre de référence.
Il y a deux approches pour la production des cartes de couverture :
 Approche prédictive : la production de cartes à partir de modélisation radio (pour
différents paramètres pour le lien montant MS vers BTS ou lien descendant BTS vers
MS).
 Approche empirique : par agrégation des expériences des utilisateurs sur le terrain.
i. Taux de couverture du territoire :
Le taux de couverture du territoire mesure la proportion, en termes de surface du teritoire,
que représentent les zones identifiées comme couvertes sur la carte de couverture d’un
opérateur. Il est possible d’établir un taux de couverture du territoire à différentes
granularités : au niveau national ou départemental ou sur n’importe quelle zone déterminée.
ii. Taux de couverture de la population :
Le taux de couverture de la population mesure la proportion de population se situant dans
les zones identifiées comme couvertes sur la carte de couverture d’un opérateur. Ceci
nécessite la disposition de la carte de couverture avec la connaissance de la population en
chaque point du territoire.
iii. Bases de données Radio :
Elles sont composées de données sur les antennes (types d’antennes, localisation,
digrammes d’antennes, etc.), de données sur le trafic radio, de données sur la couverture radio
(affaiblissement du signal, couverture de champ, etc.) ainsi que des mesures de terrain
(campagnes de mesures de champs sur le terrain).
iv. Performance de l'interface radio
Pour juger la qualité de la liaison radio nous avons deux paramètres à notre disposition :
le RxQual et le RxLev. Ces derniers sont mesurés au niveau de la BTS pour juger la qualité
de la liaison montante et au niveau du mobile pour juger la qualité de la liaison descendante.
 Niveau du champ reçu RxLev :
Le niveau de champ provenant de la BTS mesuré au niveau du mobile s'appelle
le RxLev. Il est mesuré sur 64 niveaux, de 0 à 63 représentant respectivement les puissances
de -110 à -47 dBm par pas de 1 dB. On distingue alors le RxLev Full qui est une mesure sur
tous les bursts de la trame sans exception, du RxLev Sub qui est une mesure sur
les bursts effectivement utilisés. Ce dernier cas se présente lorsqu'on économise la puissance
du mobile en mettant à profit la possibilité DTX: Discontinuous Transmission (transmission
discontinue). La transmission discontinue consiste à interrompre l'émission pendant les

21
silences de parole pour diminuer l'énergie émise sur la voie radio d'où une réduction de la
consommation des batteries des mobiles et une diminution du niveau moyen d'interférences. Il
en est de même au niveau de la BTS.
On distingue quatre types de service dont deux figurant dans le premier service:
Le service « Indoor» qui permet le bon déroulement des communications à l'intérieur des
bâtiments. Cette catégorie de service se subdivise à son tour en deux (1 et 2):
1. Le « Deep Indoor » : -47 à -64 dBm, lorsqu'il se trouve plus à l'intérieur,
2. Le « Soft Indoor » : -65 à -74 dBm, lorsque l'utilisateur se trouve juste derrière la façade
d'un bâtiment.
3. Le service « Outdoor » : -85 à -95 dBm, qui indique les conditions nécessaires pour le bon
déroulement d'une communication en extérieur.
4. Le service « Incar » : -95 à -110 dBm, qui tient compte des utilisateurs se trouvant dans
une voiture.
RXLEV
Deep Indoor -65 dBm à 0 dBm
Indoor -75 dBm à -65 dBm
Incar -85 dBm à -75 dBm
Outdoor -95 dBm à -85 dBm
Carkit2 -110 dBm à -95 dBm
Tableau 3 : Tableau récapitulatif des niveaux de champs (8)
 Qualité du signal RxQual (RxQual) :
La qualité du signal est évaluée via le paramètre RxQual. Il est obtenu en quantifiant
le taux d'erreurs binaires BER, Bit Error Ratio, sur 8 niveaux (3 bits) suivant la
correspondance définie dans le tableau ci-dessous. Une valeur représentative permet de
représenter chaque niveau de RxQual, elle peut être utilisée pour moyenner diverses mesures
du RxQual.
(8) : Service Ingénierie et Réseaux, Direction Technologie (DT) Ooredoo

22
Elle correspond à la moyenne géométrique des bornes de la plage ; ainsi la valeur
représentative du niveau RxQual i est :
BER (i) = (2)
RXQUAL
Bonne Qualité 0 - 4
Qualité moyenne 5 - 6
Mauvaise qualité 7
Tableau 4: Tableau récapitulatif de niveau de qualité (9)
c. Contrôle fait par l’Instance Nationales des Télécommunications (INT) :
En tant que régulateur du marché des télécommunications, l’INT participe, depuis sa
création en vertu de la loi n°2001-1 du 15 janvier 2001, portant promulgation du code des
télécommunications, telle que complétée et modifiée par les lois n°2002-46 du 7 mai 2002 et
n°2008-01 du 8 janvier 2008, à la promotion du développement du secteur des
télécommunications. Elle garantit un environnement propice à l’investissement en instaurant
une concurrence saine et loyale entre les différents acteurs du marché (opérateurs et
fournisseurs de services de télécommunications).
On trouve parmi les indicateurs de mesures définis par l’INT :
Indicateur Définition Méthodologie
Taux de défaut de
couverture 2G/3G
Outdoor/Incar/Indoor.
Rapport entre le
nombre de mesures
de niveau de champ
dont la valeur
Rxlev/RSCP
<-90/-87/-75dBm et
le nombre total de
mesures de
couverture.
Les mesures visant à évaluer la couverture
radio électrique consistent à prélever, pour une
position GPS (Global Positioning System)
donnée les niveaux de champ radio électrique
RxLev/RSCP relatifs à chaque réseau (2G/3G)
séparément. Ces mesures sont réalisées d'une
manière automatique à l'aide d'une unité de
mesure mobile comprenant des cartes SIM
appartenant à chaque opérateur et simulant un
abonné mobile.
Tableau 5 : Les indicateurs de mesures définis par l’INT (10)
(9): Service Ingénierie et Réseaux, DT Ooredoo
(10) : www.int.tn (site de l'Instance Nationale des Télécommunications).

23
4. Modèle de propagation et système d’information géographique :
a. Modèle de propagation :
Comme toutes les ondes électromagnétiques, les ondes radio se propagent dans l'espace
vide à la vitesse de la lumière et avec une atténuation proportionnelle au carré de la distance
parcourue selon l'équation des télécommunications.
Dans l'atmosphère, elles subissent des atténuations liées aux précipitations, et peuvent être
réfléchies ou guidées par la partie de la haute atmosphère appelée ionosphère.
Elles sont atténuées ou déviées par les obstacles, selon leur longueur d'onde, la nature du
matériau, sa forme et sa dimension. Pour simplifier, un matériau conducteur aura un effet de
réflexion, alors qu'un matériau diélectrique produira une déviation, et l'effet est lié au rapport
entre la dimension de l'objet et la longueur d'onde.
L'équation des Télécommunications, (appelée aussi équation de Friis par les Anglo-
Saxons), permet d'obtenir un ordre de grandeur de la puissance radio collectée par un
récepteur situé à une certaine distance d'un émetteur en espace libre. Il ne faut pas la
confondre avec la formule de Friis, utilisée pour calculer le facteur de bruit d'un système.
Dans sa forme la plus simple (cas idéal, pas de trajets multiples), l'équation de Friis
s'exprime :
(3)
Où :
 Pt est la puissance en watts (W) délivrée à l'antenne d'émission (pertes d'adaptation et
rendement non compris).
 Pr est la puissance en watts (W) collectée sur l'antenne de réception (pertes d'adaptation et
rendement non compris).
 Gt est le gain linéaire de l'antenne d'émission.
 Gr est le gain linéaire de l'antenne de réception.
 R est la distance en mètres (m) séparant les deux antennes.
 est la longueur d'onde en mètres (m) correspondant à la fréquence de travail.
On suppose en outre que les antennes sont correctement alignées en termes de polarisation
du champ. Toutes ces conditions ne sont jamais remplies dans une communication terrestre
classique à cause d'obstacles, réflexions, trajets multiples, etc.
En communication spatiale, même si la propagation s'effectue principalement en espace
libre, cette formule doit être corrigée également des atténuations atmosphériques et des

24
éventuelles diffractions aux incidences faibles. L'équation de Friis simple est donc à voir
comme une borne « meilleur cas ».
b. Système d’information géographique (SIG) :
i. Information géographique :
L'information géographique peut être définie comme une information relative à un objet
ou à un phénomène du monde terrestre, décrit plus ou moins complétement :
 Par sa nature, son aspect et ses caractéristiques diverses.
 Par son positionnement sur la surface terrestre.
Exemple, l'information géographique sur une route se caractérise par :
 Son nombre de voies, son revêtement (bitume, empierrage, etc.), son nom (ex. N20),
sa longueur, etc.
 Sa localisation.
Le premier groupe de données est appelé aussi attributs ou encore données sémantiques,
tandis que le second groupe est appelé données géométriques.
ii. Représentation de l'information géographique :
1. L’image enregistrée : Elle peut également être représentée sur une image enregistrée de la
surface terrestre (exemple photo aérienne ou image satellite), où l'on peut voir une
multitude d'objets mais sans connaître directement leurs attributs (on ne voit pas le nom de
la route).
2. La carte : L'information géographique se prête particulièrement bien à la représentation
sur une carte, où l'on situe les objets et les phénomènes dans un repère général et
homogène et où l'on a une vue d'ensemble sur leur implantation sur le terrain.
3. Le texte : Enfin, elle peut être représentée par un texte ou un fichier de données littérales
où elle est représentée par des données numériques et par une adresse postale (exemple :
fichier des abonnés au téléphone : nom, prénom, numéro de téléphone, adresse postale).
Ces trois formes de représentation sont distinctes mais complémentaires :
 L'image comporte surtout des données géométriques (forme, dimensions,
localisation).
 Le texte ou le fichier littéral comporte surtout des données sémantiques (attributs).
 La carte comporte des données à la fois sémantiques et géométriques.
Noter que les données sémantiques de la carte s'expriment principalement par des
symboles (points, lignes, surfaces), dont les attributs sont expliqués par la légende de la carte).

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La carte apparait ainsi comme une forme intermédiaire (et optimale) de représentation de
l'information géographique, avec un dosage particulier entre données sémantiques (on
identifie moins d'attributs que dans un fichier) et géométriques (on voit moins d'objets que sur
une image mais ils sont tous identifiés).
iii. Représentation numérique de la géométrie des objets :
 Le mode maillé (ou raster en anglais), où la surface de la carte ou de l'image est décrite
selon un balayage ligne par ligne analogue à celui de la télévision : chaque ligne est
composée de points élémentaires jointifs (ou pixels en anglais, abréviation de picture
element). L'action de balayer une carte ou une image pour la convertir en un ensemble de
pixels est dite scannage (du verbe scanner).
 Le mode vecteur où chaque objet représenté sur la carte est décrit par des points successifs
composant son pourtour. Chaque point est localisé par ses coordonnées rectangulaires et
est joint au point suivant par un segment de droite (d'où le terme de vecteur).
 Le mode vecteur ne peut s'appliquer qu'à une carte. Le mode raster peut s'appliquer
indifféremment à une carte ou à une image. On peut convertir des données raster en
données vecteur ("vectoriser"), ou convertir des données vectrices en pixels ("pixeliser"
ou "rasteriser").
iv. SIG et Communication :
Shannon (1948) définit la communication comme « reproduire en un point exactement ou
approximativement un message sélectionné en un autre point ». Basé sur les adaptations de la
théorie de la communication de Shannon pour le domaine de la communication de masse (ex.
journalisme) et pour les sciences cognitives (ex. perception, interprétation de signaux),
Bédard (1987) identifie les SIG (en tant que système organisationnel) comme étant un
processus de communication complexe entre des producteurs et des utilisateurs de données
géospatiales. Afin de prendre une décision, les personnes perçoivent des signaux du monde
réel, les interprètent, et procèdent à une abstraction afin de générer un modèle cognitif servant
à cette prise de décision. Les signaux perçus peuvent provenir soit d'une observation directe
de la réalité, soit d'une autre personne (ou machine) mandatée pour communiquer une
information. Dans le cas des utilisateurs de logiciels SIG, les signaux perçus proviennent
presque toujours d'un observateur autre que l'utilisateur, créant ainsi un processus de
communication entre l'observateur de la réalité (ex. géomètre, forestier, géologue) et

26
l'utilisateur du logiciel SIG. De nos jours, il est même de plus en plus fréquent pour un
utilisateur de logiciel SIG d'utiliser des données multi-sources.
Une caractéristique importante des processus de communication est le besoin de
connaissances communes (identifié en anglais par le concept de commonness) entre
producteurs de signaux et récepteurs (pouvant être des individus ou des machines) (Shannon,
1948; Bédard, 1987; Martinet et Marti, 2001). L’ensemble des connaissances d’un agent est
identifié comme étant son cadre de référence. Plus les connaissances communes sont
importantes entre le producteur et l'utilisateur d'une information, plus les risques de distorsion
du message sont faibles. En pratique, cette communication est toujours imparfaite à cause des
différences entre sources et cibles. Les SIG communiquent donc toujours les informations
avec un certain biais, mais l’emploi d’un langage graphique proche des connaissances des
utilisateurs des données peut limiter ce biais.
Un SIG contient généralement plusieurs sortes d'objets géographiques qui sont organisés
en thèmes que l'on affiche souvent sous forme de couches. Chaque couche contient des objets
de même type (routes, bâtiments, cours d'eau, limites de communes, entreprises,...). Chaque
objet est constitué d'une forme (géométrie de l'objet) et d'une description, appelé aussi
sémantique.
Le SIG peut être utilisé comme outil d’analyse spatiale pour étudier la zone géographique
à prendre en compte pour le calcul Radio : ceci permet de caractériser plus efficacement
(analyse morphologique) le milieu géographique présent le long du canal de propagation afin
d’améliorer les calculs d’affaiblissements radio.
Trois domaines articulant SIG et radiocommunications gagnent actuellement en
importance : la visualisation des informations, l’intégration, l’analyse et la comparaison des
informations.
 La visualisation : la possibilité offerte de visualiser les réseaux en 2D et 3D est une
ouverture en matière de complémentarité entre SIG et Télécommunications. Le SIG
possède des modules spécifiques dédiés à la 3D.
 L’intégration : l’interfaçage avec des logiciels d’ingénierie radio-mobile du commerce
est aisé et s’effectue sous Windows grâce à des composants COM, des Active X, des
librairies dynamiques (.dll).
 La sélection des sites (dimensionnement des antennes) : de nombreux critères sont pris en
compte pour sélectionner une localisation optimale des antennes relais. Des informations

27
géographiques au format vectoriel ou raster telles que les limites administratives, les
obstructions verticales et les types d’occupation du sol doivent être intégrées.
 La comparaison : le SIG permet d’intégrer et de manipuler des couches d’informations
parfois très variées, afin d’extraire de nouvelles données, ou bien de déduire de nouvelles
connaissances, également grâce à différentes opérations spatiales : les cartes
d’affaiblissement, calculé par un même modèle sont ainsi comparés lorsqu’on modifie
certains paramètres ou variables géographiques. On peut ainsi évaluer l’impact de la
résolution spatiale des données raster sur la qualité de l’affaiblissement radio calculé par
le modèle. On peut effectuer très facilement des comparaisons de couches d’informations,
de données parfois très différentes comme :
o Les valeurs prédites par le modèle avec les mesures de terrain.
o Les résultats obtenus avec différents modèles pour une même zone géographique,
afin de savoir automatiquement quel est le modèle le mieux adapté pour ce type de
milieu géographique.
 Tests : On peut aussi tester la modélisation radio (l’équation, les variables, etc.) grâce aux
statistiques : tester la qualité des résultats (calcul de l’écart-type, de l’erreur moyenne,
etc.) si l’on ajoute ou si l’on enlève des variables géographiques dans la modélisation.
v. Bases de données géographiques :
Les modèles de propagation sont fortement liés aux données géographiques. Exemple
concret : un modèle de propagation urbain-périurbain utilisera des bases de données
géographiques comportant l’altitude au sol, la hauteur du sursol (bâti, végétarien, etc.), le type
d’occupation du sol ainsi que l’emprise des bâtiments dans l’espace. D’un point de vue
géographique cela correspond à :
 Modèle numérique de terrain (MNT) : contenant l’altitude Z.
 Modèle numérique de surface (MNS) : contenant la hauteur du sursol (ZH pour la bâti,
ZHb pour le bois, etc.)
 Clutter : correspondant à une image raster comportant les différents types d’occupation
du sol, le nombre de thèmes pris en compte pouvant varier.
 Contour de base du bâti et de la végétation.

28
5. Conclusion :
Les modèles de propagation ont pour but de prédire au mieux les variations lentes du
signal radio dues aux obstacles (dits aussi « effets de masques ») le long de la liaison
Emetteur-Récepteur. Pour modéliser ce phénomène, différentes approches sont possibles, à
voir : les modèles théoriques (déterministes), les modèles empiriques ou statistiques, les
modèles semi-empiriques et les modèles stochastiques.

29
Chapitre 3 : Etude de l’existant et descriptif de l’application
1. Etude de l’existant :
La génération de la carte de couverture est une tâche qu’un ingénieur Radio est censé
savoir et maîtriser. Elle sert à satisfaire plusieurs besoins :
 Lors de mise en service d’un nouveau site : Argumenter le besoin de corriger les trous
de couverture.
 Lors d’un changement de design (azimuth, tilt, puissance,…) : Argumenter que ce
changement n’impactera pas l’état de couverture actuel.
Ces besoins sont dits pointus et purement Radio.
La carte de couverture produite sert aussi à la génération des rapports de l’équipe
Reporting. En effet, des statistiques concernant le pourcentage de population et de territoire
couverts sont demandées mensuellement par le groupe Ooredoo. Ces données servent à
argumenter :
a. Les mises en services de nouveaux sites effectuées durant le mois en question.
b. L’efficacité d’utilisation des équipements en service.
La même requête, de la part de l’INT, est aussi à satisfaire.
 Un seuil fixé en pourcentage global de couverture territoire et population.
 Un seuil fixé en pourcentage par gouvernorat de couverture territoire et
population.
La génération de carte de couverture est effectuée via un outil nommé Mentum Planet.
Cet outil génère des données sous la forme « .grd » non exploitables que par MapInfo. Ces
données seront, par la suite, traitées par MapInfo pour produire, suivant des seuils fixés
auparavant, des données sous la forme « .tab ».
Tout le processus requiert 3 Homme/J : 2 pour le traitement Mentum Planet et 1 pour le
traitement MapInfo. La dernière partie est considérée la plus monotone vue qu’elle nécessite
l’intervention de l’ingénieur pour la génération de chaque seuil. On a donc pensé à
l’automatiser par le biais de cette application.

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2. Présentation de MapInfo et les logiciels connexes:
a. MapInfo :
MapInfo est un logiciel permettant d’exploiter un SIG. Il permet l’acquisition, le stockage,
la mise à jour, la manipulation et le traitement des données géographiques. De plus, il permet
de faire de la cartographie et de l’analyse spatiale de façon précise en fonction de l’échelle
désirée. Le principe directeur d’un SIG est le suivant : nous avons d’un côté les données
géométriques et de l’autre les données attributaires. Ces données sont stockées sous format
numérique et organisées par couches appelées « Tables » dans MapInfo.
Utilisation et possibilités du logiciel :
1) Accès à tout type de données attributaires : lecture direct des formats dBase,
Excel, Access, lotus 1-2-3 et ASCII délimité.
2) Accès ODBC direct aux principales bases de données distantes : MS Access
2.0, DB/2, INFORMIX 5, INGRES 6.4/04, ORACLE 7/8/8i, GPUTA SQL Base,
MS SQL SERVER, SYBASE 10.x.
3) Export et Import de nombreux formats de données cartographiques : le
Traducteur Universel vous permet de convertir tous types de fichiers
cartographiques dans/depuis les principaux formats du marché: AutoCAD
(DWG/DXF) ESRI (Shape) et Intergraph Microstation Design, DGN MSLinks et
également les données issues du logiciel Atlas GIS.
4) Affichage et calage géographique des images raster : plans scannés, images
satellitaires ou photographies aériennes.
5) Gestion de tout type d’objets : points (localisation de villes, de clients,
d’agences), polygones (limites administratives, zones), aspect des croissements et
épaisseur des poly-lignes (réseau routier, hydrographique).
6) Géocode : Positionnement automatique paramétrable à la rue, au code postal.
Selon la précision des informations géographiques des données. Création des
points à partir des coordonnées géographiques.
7) Analyse thématique mono et multi-variable : dégradés de couleurs, symboles
proportionnels, secteurs, histogrammes, valeurs individuelles et coloration
continue. Bibliothèque de modèles, en enregistrant paramètres et légendes pour
chaque type d’analyse thématique (choix des couleurs, du mode de répartition, du
nombre de classe).

31
8) Fonctions d’analyse géographique : création de zones tampon (délimitation
automatique d’une zone autour d’objets sélectionnés). Sélection d’objets par
distance, par rectangle, par polygone ou simplement de façon manuelle. Fonctions
de calcul (surface, périmètre, moyenne, somme, coordonnés). Sectorisation
(création de secteurs par regroupement des entités géographiques selon un code ou
un critère).
b. Vertical Mapper :
Vertical Mapper est un logiciel complémentaire important de MapInfo. Les principaux
apports de Vertical Mapper concernent :
 Mise à disposition de nouvelles techniques d’analyse des informations
localisées qui varient de manière continue dans l’espace.
 Capacité de comparaison et d’analyse sur de multiples couches de données.
 Des visualisations originales.
Outre les types de données connues sous MapInfo que sont les Points, les Polylignes et les
Polygones, Vertical Mapper introduit un nouveau type le GRID FILE mieux adapté pour
représenter des données qui varient de manière continue dans l’espace comme
l’ensoleillement, la pollution, la température ou l’altitude.
 GRID : il s’agit d’une information de type image raster composée d’une succession
d’éléments carrés disposés de manière organisée en lignes et colonnes sur une zone
donnée. La puissance réelle des Grids réside dans leur capacité à faire des requêtes
spatiales sur des données variées en exploitant des caractéristiques aussi diverses que la
proximité, la vision directe en point à point ou la pente. Les Grids portent de l’information
spatiale par interpolation, là où elle n’est pas connue par une mesure.
MapInfo distingue les Grids numériques qui contiennent une information numérique et les
Grids classifiés qui contiennent une information alphanumérique. Un Grid est physiquement
représenté par 2 fichiers. Un fichier de description de structure « .Tab » qui permet de pointer
sur le fichier de données. (GRD ou GRC).
 Interpolation et Modélisation :
Les Grids sont créés en plaquant une grille de noeuds sur la table à analyser. Ces points
régulièrement placés vont hériter d’une nouvelle valeur par interpolation ou modélisation par
rapport aux valeurs des objets de la table en entrée, situés à proximité. Plusieurs méthodes

32
d’interpolation et de modélisation peuvent être utilisées pour créer des Grids sous Vertical
Mapper.
 Les méthodes d’interpolation :
Elles permettent d’obtenir une grille résultante qui représente la même variable que la
table sous-jacente, caractérisée par la même unité. Vertical Mapper met 5 méthodes
d’interpolation à disposition:
 Par pondération inverse à la distance (Inverse Distance Weighting).
 Par triangulation avec lissage (TIN-based) qui est une triangulation de Delaunay.
 Par interpolation rectangulaire qui utilise les 4 points les plus proches (bi-linear).
 Par méthode géométrique du plus proche voisin (Natural Neighbour) ou (diagrammes
de Voronoï).
 Par méthode géostatistique utilisant à la fois l’éloignement et la variance des valeurs
représentées (Kriging).
Les méthodes de modélisation créent des grilles de valeurs dérivées, par exemple en
mesurant des caractéristiques d’attractivités en pourcentages. Dans ce cas la grille résultante
ne possède pas la même unité que la table de points originale. Vertical Mapper met 2
méthodes de modélisation à disposition:
 Location Profiler qui créée un Grid permettant d’évaluer tout nœud de la grille en
fonction de points prédéterminés en fonction d’un critère sémantique et d’un critère
spatial.
 Trade Area analysis qui calcule un Grid déterminant la probabilité de contacter des
clients dans une zone de chalandise.
c. MapBasic :
MapBasic est un langage de programmation utilisé pour la création d'outils et de
fonctionnalités pour la suite logicielle (SIG) MapInfo. MapBasic est basé sur la famille de
langages de programmation BASIC. Il est intégrable dans des programmes développés dans
des langages tels que Visual Basic, C ou encore C++.
Il offre un environnement de développement comprenant un éditeur de texte, pour saisir
les programmes, un compilateur pour créer une application exécutable, un éditeur de lien pour
créer une application complexe en la décomposant en différents modules «objets » et enfin
une aide en ligne. Malheureusement celle-ci est encore uniquement en anglais.

33
A noter que MapInfo Professionnal est livré avec une documentation MapBasic depuis la
Version 6.5. Les programmes exécutables produits par MapBasic ne peuvent que s’exécuter
que sur micro-ordinateur disposant d’un moteur MapInfo. Il existe des relations très fortes
entre les versions de MapInfo et les versions de MapBasic utilisées.
d. Mentum Planet (InfoVista) :
Mentum Planet est une solution utilisée par la majorité des opérateurs mobiles, des
intégrateurs et des fournisseurs d'équipement pour la planification radio, optimisation de
réseau mobile et la gestion de la performance du réseau. Mentum Planet prend en charge
toutes les principales normes d'accès sans fil, y compris : GSM, GPRS, EDGE, WCDMA,
HSPA, HSPA +, LTE (TDD et FDD), Wi-Fi, WiMAX, CDMA 2000, EVDO, TDMA,
FDMA, DVB-H, TETRA, P25 et TDMA générique / FDMA. Il peut intervenir à chaque étape
du cycle de vie du réseau, de la planification à la planification stratégique et de la gestion à la
ré-planification / optimisation. Voir annexe 1 pour une étude comparative entre les différents
systèmes d’information géographiques.
3. Descriptif de l’application :
a. Environnement de développement:
Pour mettre en place notre application nous avons utilisé Visual Studio Express 2013
pour Windows Desktop. Cet IDE (integrated development environment) permet la création
d'applications de bureau en langages C#, Visual Basic et C++, et prend en charge Windows
Presentation Foundation (WPF), Windows Forms et Win32.
b. Langage de programmation:
Apparu au début des années 90, le langage C++ est actuellement l’un des plus utilisés
dans le monde, aussi bien pour les applications scientifiques que pour le développement des
logiciels. En tant qu’héritier du langage C, le C++ est d’une grande efficacité. Mais il a en
plus des fonctionnalités puissantes, comme par exemple la notion de classe, qui permet
d’appliquer les techniques de la programmation-objet
Le C++ est un langage de programmation permettant la programmation sous de multiples
paradigmes comme la programmation procédurale, la programmation orientée objet et la
programmation générique. Le langage C++ n'appartient à personne et par conséquent

34
n'importe qui peut l'utiliser sans besoin d'une autorisation ou obligation de payer pour avoir le
droit d'utilisation.
C++ est l'un des langages de programmation les plus populaires, avec une grande variété
de plateformes matérielles et de systèmes d'exploitation.
c. Vertical Mapper SDK (Software Development Kit):
Le Vertical Mapper SDK est un outil qui permet d’automatiser les traitements fais par
Vertical Mapper comme la création des fichiers, la cartographies et les exports en invoquant
les fonctions de ce dernier.
Le kit de développement MapInfo ® Vertical MapperTM
logiciel (SDK) est conçu pour
permettre d'intégrer la technologie Grid de Vertical Mapper dans les programmes. En
donnant accès aux fonctions de Vertical Mapper : l’interpolation, la modélisation, le
remodelage et les fonctions d'analyse et outils de la grille, on peut automatiser des opérations
répétitives et étendre les capacités de Vertical Mapper.
Figure 9 : Les DLLs Vertical Mapper
d. Configuration matérielle et logicielle de la plateforme de développement:
 Configuration matérielle utilisée :
Ordinateur Portable de marque Packard Bell (EasyNote TV) avec ces caractéristiques:
o Processeur : Intel Core i3-3120M (fréquence : 2.5 Ghz)
o Mémoire : 6 Go DDR3, Carte graphique : NVIDIA GeForce 2 Go dédiée.
o Capacité du disque dur: 750 Go.
o Ecran 15.6 16:9 HD LED LCD.

35
o 802.11b/g/n, DVD-Super Multi DL drive.
 Configuration logicielle:
o Système d’exploitation: Window 7 SP1 64 bits.
o MapInfo professionnal version 10.0 Ten Build 7.
o Vertical Mapper version 3.0.
o Vertical Mapper SDK version 2.6.
e. Descriptif de l’application:
 L’application que nous avons développée est un fichier exécutable (ayant l’extension
« .exe ») ce qui permet une exécution rapide et simple. Pour interpréter les fonctions
de Vertical Mapper SDK nous avons intégré des librairies spéciales (« .lib ») et des
fichiers d’en tête (« .h ») dans notre environnement de développement. Les principales
librairies en question sont les suivantes : krigdll.lib, Vario.lib, VMapi.lib,
vmContour.lib (fortement utilisée dans notre application), vmimp.lib, vmMFI.lib,
vmNatNeigh.lib, vmTIN.lib et vmDev.h.
Comme nous avons expliqué auparavant, la génération de la carte de couverture se fait via
l’application Infovista Mentum Planet. Celle-ci retourne un output composé de 2 fichiers :
un fichier de description de structure « .TAB » qui permet de pointer sur le fichier de
données « .GRD ». Notre programme prend comme entrée le fichier « .TAB » de cet
output puis il commence le traitement de ce fichier de donnée pour générer nos cartes à
des seuils. Ces seuils sont modifiables selon le besoin, actuellement on est à 8 seuils pour
la 2G.
Seuil Via Application
Via ancienne
méthode
-88.9 dBm 40 s 37 s
-88 dBm 55 s 51 s
-86.1 dBm 1mn38s 1mn26s
-90.6 dBm 26 s 24 s
-59.3 dBm 36 s 31 s
-66.5 dBm 2mn10s 1mn32s
-72.7 dBm 9mn50s 8mn56s
-74.8 dBm 11mn 10mn40s
Tableau 6 : Temps de génération de cartes à seuil.

36
 Le temps total pour générer les huit seuils consécutivement, un seuil à la fois, est de
27 minutes et 15 secondes.
 Les seuils 5 et 6 sont les plus lents à générer vu la grande résolution de la carte source.
 Comme montre le tableau, la méthode traditionnelle consomme moins de temps pour
la génération des cartes. Mais l’avantage de notre application est que l’on peut lancer 2
à tous les seuils simultanément, une chose non possible manuellement sauf si on
utilise plusieurs instances de MapInfo. Ainsi, la génération de tous les seuils
simultanément retourne 25 minutes, meilleur que les 26 minutes (somme du temps de
chaque seuil).
Le deuxième avantage de notre application demeure dans le fait que l’intervention humaine
est réduite : 1 fois lors de l’exécution pour générer tous les seuils.
Notre application offre deux manières de génération de nos cartes seuils:
 vmRegionContour : cette fonction crée une table MapInfo avec les contours d'un
fichier de grille numérique de la région (voir Annexe 2).
Syntaxe : vmRegionContour (pstGridID, pszTableName, INumContours, pstContours,
bExceed32kNodes, ProgressUpdate). Voir annexe 2 pour la signification des paramètres.

37
Nous allons présenter les huit cartes générées une à la suite de l’autre dans ce qui suit :
Figure 10 : Carte à contour de région à -90.6 dbm générée par l’application.

38
Figure 12 : Carte à contour de région à -88 dbm générée par l’application.

39

40

41
 vmPlineContour :
Cette fonction crée une table MapInfo aux contours poly-lignes d'une grille numérique (voir
Annexe 3).
Syntaxe : vmPlineContour (pstGRIDID, pszTableName, lNumContours, pstContours,
ProgressUpdate)
Le temps total de la génération des huit contours consécutivement est de 17 minutes et
16 secondes.

42
Figure 18 : Carte à contour poly-ligne à -74.8 dbm générée par l’application.
Chaque appel de fonction des deux fonctions ci-haut génère quatre fichiers pour chaque seuil :
 Un fichier « .DAT » :
Il contient les données attributaires de la table. Sa taille est donc proportionnelle au nombre
d'enregistrements dans la table et à la taille, en octet, d'un enregistrement.
 Un fichier « .ID » :
Ce dernier fait correspondre les parties alphanumérique et géométrique des «objets».
 Un fichier « .tab » :
Ce fichier décrit la structure de la table et fournit des informations qualitatives sur la donnée
contenue dans la table dans le bloc « metadata » ; c'est toujours un petit fichier en terme de
taille. Le numéro qui suit le mot réservé Version indique la version la plus ancienne de
MapInfo capable d'ouvrir cette table. Par exemple 450 signifie MapInfo Version 4.50. Il peut
être ouvert avec un éditeur de texte.

43
 Un fichier « .MAP » :
C’est le fichier le plus important et le plus volumineux. C’est un fichier binaire qui contient
notamment l'information de description géométrique des objets de la table.
Ci-dessous, une prise d’écran de la version 1.0 (en mode console) de notre application en train
de générer consécutivement les seuils un à la suite de l’autre:
Figure 19 : Génération consécutive des contours des régions selon les seuils.
4. Conclusion :
En résumé, MapInfo est un logiciel permettant d’exploiter un système d’information
géographique (SIG). Un logiciel SIG permet l’acquisition, le stockage, la mise à jour, la
manipulation et le traitement des données géographiques. De plus, il permet de faire de la
cartographie et de l’analyse spatiale de façon précise en fonction de l’échelle désirée. En effet,
MapInfo intègre Vertical Mapper dans son environnement afin de traiter convenablement les
cartes de couverture.

44
Conclusion générale
Ainsi après avoir présenté l’entreprise accueillante de ce stage, on a étalé en détail les
composantes clés des réseaux GSM et UMTS, ce qui nous a mené à étudier de plus proche la
situation existante et proposer éventuellement une solution appropriée et efficace.
Pour conclure, nous pouvons dire que l’Information Géographique joue un rôle
essentiel dans la modélisation des phénomènes de transmission des ondes radio à travers
l’espace géographique. Il est important que les concepteurs de systèmes de
télécommunications radio-mobiles et de plateformes d’ingénierie en aient conscience, afin
d’améliorer la qualité de leur outils de modélisation radio, et de pouvoir optimiser
l’implantation des antennes relais de leur réseau de téléphonie radio-mobile.
D’ailleurs, les opérateurs de télécommunications et les constructeurs d’équipements
aux télécommunications ont pris conscience de l’intérêt que représentait pour eux l’utilisation
de la Géomatique et d’une Information Géographique de qualité.
On assiste déjà à une forte augmentation des achats de SIG et d’outils de géolocalisation ou
de géomarketing par les grands groupes de télécoms.
Le marché des télécommunications tunisien a une croissance des plus importantes en
comparaison avec d’autres marchés MENA (Middle East and North Africa). La croissance
des recettes totales de télécommunications est estimée à un taux de croissance de 5,4 % par an
au cours des cinq prochaines années.
Le marché des communications en Tunisie offre un profil précis de la convergence des
télécommunications, des médias et du secteur de la technologie dans le pays. La pénétration
fixe et mobile, en Tunisie, a été parmi les plus élevées de la région. En effet, 95% des
Tunisiens possèdent un téléphone portable, 20% disposent en même temps d’un téléphone
cellulaire et d’une connexion Internet à domicile, et 21% d’entre eux ont l’Internet chez eux.
Seulement 3% des Tunisiens n’ont ni téléphone portable ni Internet. Cette proportion
s’élève à 45% au Yémen, à 34% en Egypte, à 13% au Maroc et à 29% en Syrie, mais
seulement à 1% aux Emirats Arabes Unis, à Qatar et en Arabie Saoudite.
Ceci dit, on a présenté tout le long de ce mémoire les notions fondamentales des
réseaux mobiles tout en mettant l'accent sur la couverture réseaux qui constitue une partie
majeure de l'ingénierie des télécommunications.

45
Références bibliographiques
 Forum des SIG : GeoRezo MapInfo :
o http://georezo.net/forum/viewforum.php?id=2
 Forum SIG - Systèmes d'Information Géographique et Géomatique :
o http://www.forumsig.org/forum.php
 Free GIS Map Server : Community Edition:
o http://www.genlogic.com/free_map_server.html
 Site du Groupe Ooredoo Tunisie :
o http://www.ooredoo.tn/
o http://www.ooredoo.tn/Ooredoo/Ooredoo/ooredoo/couverture_reseau
 Conception d'un système multidimensionnel d'information sur la qualité des
données géospatiales, Université Laval à Québec :
o http://archimede.bibl.ulaval.ca/archimede/fichiers/22242/22242.html
 Site de l’école nationale des sciences géographiques :
o http://fad.ensg.eu/moodle/
 Thèse de Doctorat : « Prédiction de couverture de champ radioélectrique pour les
réseaux radiomobiles : L’apport des Systèmes d’Information Géographique.
Application en milieu urbain». Par Christine Turck (2005).
 Thèse de Doctorat : « Gestion des ressources des réseaux mobiles de nouvelle
génération par rapport à la mobilité des utilisateurs ». Par Khalil IBRAHIMI (2009).
 Thèse pour obtenir le grade de Docteur de l’école nationale supérieure des
télécommunications. Discipline : électronique et communications. Par Hervé
DUBREIL (2005).
 Mémoire de mastère professionnel : « Planification et ingénierie des réseaux des
télécoms». Séquence 2 : Architecture GSM, GPRS et UMTS. Par Emmanuel TONYE
et Landry EWOUSSOUA en 2011 (http://www.etudier.com/dissertations).
 Rapport annuel INT 2012.
 Guides d’utilisateur : Vertical Mapper 3.0 en 2001, Vertical Mapper SDK (versions :
2.6 en 2003 ; 3.5 en 2008 et 3.7 en 2009), MapInfo Version 10.0 en 2009.
 A Survey of Stereoscopic Visualization Support in Mainstream Geographic
Information Systems. Kenan Bektaş et Arzu Çöltekin (2009).
 La couverture des réseaux mobiles Eléments de méthodologie (14 octobre 2011)
Arcep (Autorité des régulations des communications électroniques et des postes).
République Française.

46
Annexe 1 : Étude comparative entre les différents SIG

47
Annexe 2: vmRegionContour()
Les paramètres:
GRID * pstGridID Grid ID for a numeric grid
char * pszTableName Full path to the MapInfo .tab file created
for the regions
long INumContours Total number of contour intervals
CONTOUR * pstContours The information about contour intervals.
There is an assumed contour value of the
maximum value in the grid. This will
result in a contour interval ranging from
the last value specified in the contour
structures to the maximum value in the
grid (if it has not been already exceeded).
To prevent this extra contour region from
being drawn, set the PenWidth property of
the last contour interval structure to -1.
BOOL bExceed32kNodes Determines if MapInfo Professional
version 4.5 or later is running. This value
should be set to FALSE (or zero)
PROGRESS_CALL_BACK ProgressUpdate Displaying Progress Bars
Description:
An array of contour structures must be established for each region contour that is created. The
number of elements in the array must be passed on to the function as the INumContours
parameter. Each element in the array of contour structures contains information about a
contour interval. Regions are created from each successive pairs of pstContours elements. The
first value in the pair is treated as a >= (greater than or equal to) while the second value of the
pair is treated as a < (less than). There is an assumed entry of the maximum grid value as a
final entry in the array. The contour structure identifies the specific range value, the MapInfo
pen, and the brush parameters. For more information about pen and brush parameters, refer to
the MapInfo Professional User Guide. The pen and brush settings from the first element of the
element pair are used for the region's style.

48
Annexe 3: vmPlineContour()
Purpose:
Creates a MapInfo table with polyline contours of a numeric grid.
Syntax:
vmPlineContour (pstGRIDID, pszTableName, lNumContours, pstContours, ProgressUpdate )
Module:
vmContour.dll
Description:
An array of contour structures must be created for each region contour that is created. The
number of elements in the array must be passed on to the function as the NumContours
parameter. Each element in the array of contour structures contains information about one
contour interval. A polyline is created from each element of contour structure elements.
The contour structure identifies the specific range value, the MapInfo pen and the brush
parameters. For more information about pen and brush parameters, refer to the MapInfo
Professional User Guide. The pen and brush settings from the first element of the element pair
are used for the region style.

49
Annexe 4 : Pourquoi avoir recours aux cartes cellulaires?
Les cartes cellulaires sont en utilisation depuis longtemps à deux fins principales : la
collecte de l’information et la synthèse d’information spatiale de natures différentes. Le
découpage du territoire en grille formant des cellules est pratique courante dans bien des
situations : décompte d’événements, inventaires, modélisation. Il a été aussi à la base de
beaucoup d’opérations de synthèse comme dans les analyses de potentiel (ex: développement
urbain) ou de risques (ex: stabilité des sols), ou dans l’utilisation de modèles mathématiques
pour l’étude et la prédiction de certains phénomènes (ex: pollution atmosphérique). On
pourrait imaginer recourir aux images raster pour atteindre ces objectifs.
En fait, un raster est une carte cellulaire de dimension fixe et portant l’information
relative à une variable donnée. Il est très possible de traiter plusieurs images raster pour en
faire une synthèse et certains programmes le font très efficacement (IDRISI en est bon
exemple www.clarklabs.org) mais MapInfo ne peut pas le faire. De plus, on ne peut pas
limiter une image raster à la seule zone à étudier et sa résolution peut être bien trop fine pour
les objectifs de l’étude. Un tel type de synthèse pourrait aussi se faire facilement avec des
cartes traditionnelles du moment que l’information est portée par des éléments géographiques
de nature semblable (des régions, des lignes, des points). Ainsi, l’intersection de plusieurs
couches de régions (on suppose plusieurs variables dont la définition des variations spatiales
entraîne des découpages en régions différents) permettrait de définir un découpage en
éléments communs « exact » (suivant les variations des variables originales) mais avec un
risque de création d’éléments « résiduels » non significatifs (manque de coïncidence parfaite
des limites qui devraient être communes entre plusieurs couches) ce qui requiert de nettoyer
les cartes résultant de chaque opération d’intersection.
Une synthèse spatiale mettant en jeu des éléments de types différents requiert de toute
façon une transformation/intégration des données sur des bases comparables. Il n’y a alors
aucune différence entre cartes cellulaires et traditionnelles sur ce point. Les cartes cellulaires
ont donc par rapport aux traditionnelles le gros avantage d’offrir une matrice unique de
cueillette/synthèse des données bien contrôlée en ce qui concerne sa définition géographique
et ouverte à toutes sortes d’interactions directes comme l’intégration de données raster
(souvent simple agglomération de pixels), l’exportation vers des outils de traitements
spécifiques (ex : modèles d’interpolation, de simulation) requérant des données sous forme de

50
centroïdes documentés ou de grilles régulières, l’importation des résultats de programmes
externes souvent disponibles sous l’une de ces formes.
Les désavantages dans cette comparaison tiennent à l’imprécision résultant de
l’application d’une trame unique à toutes les variables dont les variations spatiales ne sont
plus aussi finement et précisément reproduites, et au poids de ces cartes si on choisit de
travailler avec une maille fine relativement à l’ensemble de la région étudiée. Comparées aux
images raster, elles permettent de limiter la zone à traiter, de la définir avec la précision
voulue et de regrouper en une seule table toutes les données nécessaires à l’analyse ce qui
permet entre autre de faire des synthèses sans avoir besoin d’outils externe. Mais elles sont
beaucoup moins efficaces pour porter l’information relative à un phénomène particulier et le
visualiser.

Résumé :
L’utilisation d’un Système d’Information Géographique est incontournable pour générer les
cartes de couverture des réseaux mobiles. Ces tâches sont fastidieuses et requièrent beaucoup
de temps et d’efforts humains. Nous proposons par le biais d’une application décrite dans le
présent manuscrit une solution pour automatiser ces routines et par conséquent faire gagner
l’entreprise accueillante du temps et des ressources humaines qui peuvent être utilisés ailleurs.
Abstract:
The use of a Geographic Information System is essential to generate coverage maps for
mobile networks. These tasks are time consuming and require a lot of time and human efforts.
We propose through an application described in this document a solution to automate these
routines and therefore save time and human resource efforts that can be used elsewhere in the
company.

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