RAPPORT DE STAGE LEVEQUE DAMIEN 2014/2015 AFD Technologies - Tuteur : Mr GIANOLI Antenne-relais 1
REMERCIEMENTS À Barthélémy CUNY, le directeur de l agence qui m a accueilli, à mon maître de stage Geoffrey GIANOLI, à Clarisse DE SUREMAIN pour son accueil lors de mon premier entretien et à toute l équipe qui m a accompagné pendant ces 2 mois. 2
SOMMAIRE I L entreprise AFD Technologies II Le secteur d activité : la téléphonie mobile III La supervision des équipements A) Les pré-requis de cette supervision B) L OMC et les logiciels utilisés C) Les différents outils à disposition IV Le GPRS, la notion de paquets dans la téléphonie mobile V - Production VI - Lexique 3
I - AFD, c est quoi? AFD Technologies, leader des services télécoms, a été créé en 1998 par Francis JOYAUD et Jérôme PICARD. Partenaire de l ensemble des opérateurs (Orange, SFR, Bouygues Télécom), équipementiers (Alcatel, Nokia Siemens Network, Ericson) et intégrateurs français (Spie, Graniou, SNEF), AFD Technologies regroupe un grand réseau d experts des télécommunications en France et s impose aujourd hui comme un acteur incontournable du secteur. Comptant plus de 850 collaborateurs en France et à l étranger, AFD réalise un chiffre d affaires de plus de 60 millions d euros. Leurs implantations couvrent l ensemble du territoire français. Une agence est également présente au Maroc. A Lyon, le siège d AFD Technologies est situé en plein cœur du centre-ville, à Part- Dieu, dans la Tour Oxygène. Dans cette agence, j ai travaillé dans l équipe de la Supervision SWAP Alcatel, SSA pour les intimes. Elle est composée de 10 personnes, dont 1 coordinateur et 9 superviseurs. Leur rôle est de recevoir les appels des techniciens qui réalisent des opérations sur site et de les aider en réalisant des téléinterventions grâce aux logiciels qui gèrent l infrastructure du réseau mobile, appelé Operation and Maintenance Center (OMC). Ces derniers supervisent également les équipements récemment changés (swappés), grâce à différents logiciels(quicksilver) qui remontent des alarmes, suite aux problèmes rencontrés sur site.ils doivent créer et renseigner des tickets afin de déclencher les bons services pour la résolution de l incident. Cette supervision s effectue 24h/24h, tous les jours : il y a toujours une personne présente. Elle prend en charge la zone de Lyon, le Sud-Est et le Nord-Ouest. 4
II La téléphonie mobile La norme GSM Le réseau cellulaire Les équipements du réseau : 2G et 3G Equipements d une BTS / NodeB La norme GSM (Global System for Mobile communication) est une norme pour la téléphonie mobile définie en 1991. Cette norme définit différentes caractéristiques à respecter comme le plan de fréquence, leur allocation, et la gestion des canaux (la puissance, la sensibilité, le codage de la parole, modulation GMSK). Elle implique la notion de réseau cellulaire, le découpage en cellules : c est la division de l espace géographique en petits territoires appelés cellules. Chacune d entre elles possède ses ressources, qui peuvent être utilisées par une autre cellule si cette dernière est assez éloignée pour ne pas présenter d interférences. La limite de ressources par cellule est définie par le nombre de canaux radio disponibles. Ce découpage présente des avantages concernant l itinérance d un abonné (le fait pour l abonné de se déplacer de cellule en cellule) qui se déclinent en trois principes : le handover (qui correspond au changement de cellule sans interruption), le paging (la recherche d un abonné sous un ensemble de cellules) et le roaming (la localisation automatique de l abonné entre des réseaux). Le plan de fréquence est défini par le tableau ci-dessous : Liaison montante mobile vers le relais radio GSM 900 DCS 1800 (norme GSM en 1800MHz) 890-915 MHz 1710-1785 MHz (124 canaux radio (374 canaux radio espacés de 200 KHz) espacés de 200 KHz) Liaison descendante relais radio vers le mobile 935-960 MHz (124 canaux radio espacés de 200 KHz) 1805-1880MHz (374 canaux radio espacés de 200 KHz) L allocation des fréquences tient compte du rapport d interférence vis-à-vis des autres cellules (il est important que les fréquences ne se chevauchent pas, comme pour le WiFi par exemple), et de la composante trafic. La norme GSM utilise des techniques de multiplexage, comme l AMRF et l AMRT. La modulation GMSK est l opération qui consiste à établir des variations sur un signal. Le codage de la parole (pour la confidentialité) se fait avec des algorithmes tels RPE-LTP ou HR. La norme GSM ne prend en compte que la voix, c est pour cela qu une évolution a vu le jour : le GPRS, 5
qui utilise la transmission par paquets, et qui gère soit la voix soit les paquets. On surnomme la norme GSM en 2G et le GPRS en 2G+. C est l UTMS qui correspond à la 3G, qui gère voix et données. A Un réseau de téléphonie mobile s appuie donc sur la norme GSM. Sur le plan physique, il est composé de deux parties : le BSS (Base Station Sub System) et le NSS (Network Sub System). En 2G, le BSS comprend : Un terminal mobile (l équipement doublé de la carte SIM, qui contient les informations de l abonné et des informations dynamiques sur sa position). Une BTS (Base Transceiver Station) un ensemble d émetteurs et de récepteurs qui relie les terminaux mobiles à l infrastructure mobile. 6
Des antennes, qui effectuent la transduction entre le monde électrique et électromagnétique. Des BSC (Base Station Controler) l élément central du BSS, servant de concentrateur pour le trafic venant des BTS. Il est le centre d administration du BSS, gère les ressources radio et le handover, centralise les alarmes et sert de routeur. Des TC (TransCoder) Ils sont chargés du transcodage des communications entre le BSS et le NSS Un MFS qui sert à implémenter des capacités GPRS Le NSS comprend : Le MSC (Mobile Switching Center), cœur du NSS, permettant la commutation entre les abonnés mobiles. Détenteur d une base de données, il communique avec les autres MSC, et utilise le VLR (l enregistreur de localisation des visiteurs) et le HLR (enregistreur de location nominal, qui stocke les informations des abonnés mobiles). Le SGSN et le GGSN, qui sont utilisés par le protocole GPRS. L AUC (le centre d authentification) Le SMSC (centre de service des SMS) qui stocke les messages avant de les retransmettre. L OMC (Operation and Maintenance Center) qui permet le bon fonctionnement de tout le réseau. 7
L OMC est l outil de travail du SSA. Dans le cadre de la 3G, la NodeB prend la place de la BTS, et le RNC est l équivalent de la BSC. Dans un réseau GSM, les liens entre les différents équipements portent des noms. Le lien entre la BTS et le BSC est nommé Abis, entre BSC et TC Ater, entre TC et MSC A, et entre OMC et MSC X25. Différents éléments composent une BTS, comme le SUMX, qui gère les modules de la BTS, le PM18, qui convertit le courant alternatif en continu. Dans une NodeB, on a le CEM (l unité de commande), le TMA (qui permet de diminuer le niveau de bruit),. 8
III La supervision A) Les pré-requis Le SSA (Supervision SWAP Alcatel) gère les équipements 2G et 3G (BTS et NodeB) swappés. Certains équipements sont régulièrement remplacés, «swappés», en vue d offrir de meilleures performances, puis transférés chez Orange. L objectif du SSA est de vérifier le bon fonctionnement des équipements swappés (en 2G/3G donc) pendant une durée, en temps normal, de 15 jours. Cette durée peut être plus importante, en effet, pour que les sites soient transférés chez Orange, ils ne doivent présenter plus aucun défaut (plus d alarmes présentes). Ainsi un site peut être supervisé pendant plusieurs mois. Le SSA travaille pour Orange, et avec Alcatel (constructeur qui gère les équipements matériels des BTS et NodeB). Le SSA, lorsqu une alarme se présente, va faire appel aux entités d Orange ou d Alcatel selon le problème rencontré. Les problèmes rencontrés sur la baie seront transférés vers Alcatel, appelé aussi ALLU, qui compte deux entités (le ROC que l on contacte les jours de swap et le NOC pour le reste du temps). Les autres problèmes seront traités par les différentes entités d Orange (DIVOP pour les liaisons, CA pour l énergie, PMP pour les problèmes antennaires, DAO pour l optimisation). 9
Une personne de l équipe est toujours présente, et les tâches de chaque membre diffèrent selon s ils sont de journée, de matinée, d après-midi ou de nuit. Tous auront à s occuper des tickets, ceux qui font une demi-journée surveilleront les alarmes, et ceux qui font une journée complète auront comme tâche de s occuper du Dashboard, un fichier de suivi de l activité du SSA. Le SSA gère aussi les appels des techniciens qui sont présents sur les sites «swappés». A leur demande, il coupe le signal de (lock) la 2G/3G le temps de l intervention, et rallume le signal (délock) lorsque le technicien rappelle. Différents logiciels sont utilisés par le SSA : les logiciels de suivi et les OMC. La première catégorie se compose d Oceane, où sont créés et répertoriés tous les tickets. Cet outil met en relation les différentes entités. FDW et SWAN sont deux outils permettant de suivre les interventions en cours. La notion de priorité doit également être prise en compte. On distingue les P1 (priorité la plus importante, pour les sites VIP ou pour des sites hors service en conséquence de causes environnementales), les P2 (perte de trafic et/ou de capacité) et les P3 (Alarmes externes, environnement sans impact, ventilateurs). B) Les logiciels Différents logiciels sont donc utilisés au cœur du SSA. Tout d abord l outil de ticketing Océane, qui recense tous les tickets à propos d une multitude de BTS (on identifie une BTS par un nom de site, ex : LA_VERPILLERE). Océane met en relation toutes les entités citées précédemment, permet de définir des EDS pilotes, des EDS intervenants. Un EDS est l identifiant donné à une entité : l EDS du SSA est DCI131. La recherche de sites se fait généralement avec leur NIDT (leur nom de code, ex : 00001510J2). 10
Figure 1 - Ecran d'accueil d'oceane Oceane est donc un outil de ticketing. On y accède, comme pour tous les autres logiciels, par Metagate, une plateforme web gérée par Orange qui permet de lancer toutes les applications à distance (hors site d ORANGE). Sur cet écran d accueil se trouve un champ de recherche par identifiant ticket, ainsi que différents boutons permettant de créer, de rechercher des tickets ainsi que de nombreuses autres actions. Figure 2 - Liste de tickets 11
On peut voir ici une liste de tickets, avec leur numéro, la technologie concernée, et d autres informations comme le nom du site. Différents onglets sont présents : EDS Actif, EDS Pilote, EDS a été Actif L onglet EDS Pilote référence tous les tickets où le SSA est le créateur, l EDS Actif liste les tickets où le SSA est activé et l EDS a été Actif regroupe tous les tickets où le SSA est intervenu. Deux onglets sont particulièrement importants pour le SSA : les tickets en arrivée/retour. Les tickets ont plusieurs intervenants, comme ci-dessous. Figure 3 - Liste des intervenants On peut voir ici que le SSA et PMP (pour les problèmes antennaires en général) sont actifs sur ce ticket. Tout au long de la vie d un ticket, ce dernier peut être attribué à de nombreux intervenants, selon les problèmes rencontrés. Les tickets en arrivée sont les tickets qui ont été transférés initialement au SSA pour qu il agisse (une entité a détecté un problème sur un équipement et a demandé au SSA de le prendre en compte). Les tickets en retour sont les tickets où une action demandée par le SSA a été réalisée, le ticket a donc été de nouveau transféré au SSA et apparaît dans les tickets en retour. Sur la fig. 2, on aperçoit aussi des mains vertes et rouges. La main verte signifie qu un membre du SSA a mis en avant ce ticket, et qu il est donc important et à traiter. La main rouge découle d une action d une autre entité pour informer le SSA. 12
Figure 4 - Commentaires d'un ticket Un ticket a donc plusieurs parties : les commentaires, comme on peut voir ci-dessus, les intervenants, les ressources impactées et différentes informations. Les différentes entités activées sur le ticket communiquent (les actions à réaliser, les interventions prévues). Un ticket a plusieurs états possibles : l état «En cours», l état «Réparé» lorsque le défaut principal est résolu on laisse passer alors une durée de huit heures, et si le défaut n est pas réapparu, on clos le ticket -, l état «Rétabli» où le défaut principal est résolu et où il reste une intervention pour pouvoir clore le ticket, et enfin l état «Clos» qui signifie la fermeture du ticket. 13
Figure 5 - Détail d'un ticket Figure 6 - Détail d'un ticket (2) Ces deux images montrent les détails d un ticket. On retrouve la notion de priorité, avec l impact en découlant. Un ticket doit avoir une famille d ouverture (pour classifier le problème) avec la description du problème. Selon la priorité, on va effectuer des relances quotidiennes espacées ou non. Pour une P3, on espace de trois jours les relances, pour les P1/P2 on relance tous les jours. 14
Figure 7 - Recherche de tickets QuickSilver est le logiciel de supervision qui remonte les alarmes. Son temps de remontée est de 15 minutes, temps nécessaire pour vérifier que l alarme est vraie. Concrètement, QuickSilver va détecter une alarme, et pendant 15 minutes vérifier si elle est vraie ou non, puis l afficher dans la liste des alarmes. Dans le vocabulaire des alarmes, une alarme qui bagote est une alarme qui revient très souvent, et qui peut disparaître un certain temps. Elle revient à un rythme régulier. Figure 8 - QuickSilver 15
FDW est l outil utilisé par Orange pour suivre les interventions en cours de ses techniciens où l on recherche principalement les sites avec leur NIDT. Figure 9 - FDW rempli Figure 10 - FDW recherche 16
Tous ces logiciels ont pour but de suivre l évolution de la résolution des alarmes, grâce aux interventions communiquées ou aux différentes actions réalisées par les entités. QuickSilver permet de remonter les alarmes, et il est important de vérifier ces alarmes avec les OMC. Chaque technologie (2G et 3G) a ses propres OMC. En ce qui concerne la 3G, le SSA utilise deux outils : l OMC 3G Sud-Est et l OMC 3G Nord-Ouest. On y effectue des recherches avec le nom du site. Après un clic droit, on peut regarder les alarmes présentes sur site, lister un historique d alarmes, détailler l équipement de la BTS ou locker la 3G sur le site sélectionné. 17
Pour la 2G, on distingue Tiger et Donges. Tiger est utilisé pour tout le secteur Sud-Est, et Donges pour le Nord-Ouest. De la même manière que les OMC 3G, on peut locker un site, observer les alarmes présentes et les alarmes disparues. Figure 11- Donges 2, pour Orléans et Caen 18
Figure 12 - Donges 5 On peut apercevoir un cadenas, ce qui signifie que le site est «locké». De multiples informations sont présentes sur cet OMC (nom de la cellule, état du site). La couleur détermine l état du site (rouge pour un état critique, jaune pour une alarme importante et vert pour un bon état). 19
Figure 13 - Donges 7 Même interface que pour Donges 5, et mêmes fonctionnalités pour la zone de Nantes et Rennes. 20
Figure 14 - Donges 10 Donges 10 est utilisé pour la zone de Rouen. 21
Figure 15 - Tiger Tiger est l OMC le plus utilisé, il couvre toute la zone Sud-Est (Lyon et Marseille principalement). On y retrouve les mêmes fonctionnalités. D autres logiciels sont utilisés comme BDE-Site, qui définit les conditions d accès à un site, ou Orchestra, qui permet de vérifier certaines liaisons. 22
C) Les différents outils En plus de tous les logiciels utilisés, le SSA s appuie sur Excel. Grâce à ce dernier, différents outils ont été créés : le suivi d intervention et le Dashboard. Figure 16 - Suivi d'intervention Le suivi d intervention référence toutes les interventions qui ont lieu pendant la journée. Lorsqu un technicien appelle pour débuter une intervention, elle est notée dans le suivi d intervention. Différentes couleurs sont présentes : le bleu qui signifie «En cours», le jaune «Site locké» et le vert «Terminé». On ajoute également les informations sur le technicien, sur l entité concernée, sur le site en question et sur la personne du SSA qui gère l intervention. Figure 17 - Dashboard 23
Le Dashboard permet de suivre les tickets à surveiller, il est modifié chaque jour. Il est conçu avec les importations d Oceane (EDS Pilote, EDS Actif, EDS a été Actif), et différentes sources externes. Il liste un ensemble de tickets sur lesquels l équipe de Journée passe. On annote le Dashboard si une intervention est prévue ou si le TOC est réparé/clos. Le SSA utilise également Outlook comme messagerie, ce qui permet à tous les services de communiquer. L équipe reçoit des mails quotidiens sur l état du réseau télécom, sur les différentes tâches à effectuer. Outlook est aussi utilisé comme répondeur, un mail est laissé sur la boîte lorsqu un technicien n arrive pas à joindre le SSA, avec son message sur le répondeur s il en laisse un. 24
IV Le GPRS Le GPRS (General Packet Radio Service) est utilisé dans l optique de l intégration des techniques de transmission par paquet dans le réseau GSM (le réseau mobile). Il permet un débit allant jusqu à 115 Kbit/s, et les ressources ne sont allouées que lorsque des données sont échangées, contrairement au GSM où elles sont allouées pour toute la durée de la communication. Figure 18 - Réseau simplifié du GPRS Ce service fait intervenir des protocoles IP et des protocoles MAC. Deux protocoles IP sont utilisés entre le SGSN (Serving GPRS Support Node) et le GGSN (Gateway GPRS Support Node), PDP (Packet Data Protocol) et GTP (GPRS Tunnelling Protocol). Le GGSN est la passerelle d interconnexion entre le réseau paquet mobile et les réseaux IP externes, il sert de pare-feu et contient les informations de routage. Le SGSN permet lui l acheminement des données. Le protocole GTP est décomposé en plusieurs protocoles : GTP-C, GTP-U et GTP. Le premier est utilisé dans le cœur d un réseau GPRS pour la signalisation entre le SGSN et le GGSN. Il permet d activer une session au nom d un utilisateur (activation de contexte PDP la structure de données permettant la session entre le SGSN et le GGSN est appelée contexte PDP), de désactiver la même session, de régler les paramètres de QoS (Quality of Service), ou de mettre à jour une session pour un abonné qui vient d arriver d un autre SGSN (handover). 25
Le second est utilisé pour transporter les données. Les données peuvent être transportées dans des paquets de type IPv4, IPv6 ou PPP. Enfin, le dernier est utilisé pour les données de facturation. Le protocole GTP peut être utilisé avec UDP ou TCP. Le protocole PDP, lui, est un protocole de transport des informations dans les réseaux de téléphonie mobile et dans les routeurs et les réseaux d ordinateurs associés. Un paquet PDP a trois éléments : l en-tête contenant les informations pour transférer le paquet, la zone de données et la queue qui contient le code de correction des erreurs. 26
V Production Durant les trois dernières semaines, un travail m a été confié : j ai dû réaliser un dictionnaire d alarmes. Ce dernier doit recenser une majorité d alarmes auxquelles peuvent être confrontés les membres de l équipe du SSA, et qui devait les aiguiller sur la marche à suivre s ils rencontraient cette alarme. Pour réaliser cette tâche, j ai procédé en deux parties : - Tout d abord je me suis rendu chez Orange pour recueillir des informations sur un certain nombre d alarmes. En effet Orange a créé des fiches pour les alarmes les plus courantes, qui ont été stockées dans leur base de données. J ai donc passé trois jours à récupérer les informations présentes dans la base de données d Orange et à mettre en forme sous un fichier Excel qui comportait deux onglets : un pour la 2G et un pour la 3G. Figure 19 - Dictionnaire d'alarmes sous Excel - Ensuite j ai eu à traiter les informations tirées de la base de données d Orange pour les remettre dans le contexte du SSA (en tenant compte des différents process, des entités). Grâce à un logiciel de mappage nommé XMind, j ai réalisé une «carte» des alarmes, une représentation graphique. 27
Figure 20 - Représentation graphique avec XMind Cette représentation est découpée en plusieurs parties. D un côté la 2G, de l autre la 3G. Ensuite, le nom de l alarme et l action à réaliser. Le coordinateur du SSA a réalisé grâce à ces données un fichier Excel répertoriant tous les sites et leurs états, avec un encart présentant les alarmes du dictionnaire et les actions à réaliser. Le but de ce travail est de faciliter le travail des superviseurs au cas où ils ne connaîtraient pas une alarme, auquel cas le dictionnaire va leur permettre d anticiper les alarmes et de savoir quoi faire quand ils la rencontrent. 28
VI Lexique SSA : Supervision Swap Alcatel. Mon service. En charge de la supervision des sites swappées par Orange ALLU : Acronyme d Alcatel BTS : Base Transceiver Station. Equipement du réseau mobile qui transforme les ondes en courant électrique et qui permet aux abonnés d utiliser le réseau physique. GPRS : General Packet Radio Service. Technologie du réseau mobile qui utilise des paquets dans la but d augmenter la vitesse des transmissions. NodeB : Equipement similaire à la BTS dans le réseau 3G. Dashboard : Fichier Excel regroupant un ensemble quotidien de tickets à traiter. OMC : Operation and Maintenance Center. Outil de supervision des équipements du réseau mobile (BTS/NodeB) GSM : Principale norme du réseau mobile qui définit plusieurs critères comme la division en cellules. OCEANE : Logiciel de ticketing permettant de créer et de suivre les défauts sur site QuickSilver : Logiciel de supervision remontant les alarmes SWAP : C est le fait de changer une baie ancienne et de la remplacer ROC : Entité ALLU activée le jour d un SWAP pour un problème sur la baie NOC : Entité ALLU activée le reste du temps pour un problème sur la baie DIVOP : Entité activée pour un problème de liaison Lock/unlock : Fait de couper la 2G/3G DAO : Entité chargée de l optimisaion des sites UI/FLM : Intervenants sur site CA : Entité activée pour un problème d énergie PMP : Entité activée pour un problème antennaire ou d accès 29