ANNEXE 2
Référentiel de mesure de la couverture des services de radiotéléphonie mobile

1. Définition de la couverture et principe du protocole

Le présent protocole est destiné à être mis en œuvre dans le cadre de campagnes de vérification de la fiabilité de la couverture du service de radiotéléphonie mobile d’un opérateur mobile, sur la base d’une carte de couverture fournie par cet opérateur.
La couverture du service de radiotéléphonie mobile est caractérisée localement par la capacité à établir et maintenir avec succès des communications vocales pendant une minute, à l’extérieur des bâtiments et reflétant un usage piéton.
La vérification selon le présent protocole de la couverture d’un opérateur est ainsi fondée sur des mesures permettant d’établir la cohérence entre, d’une part, la zone de couverture déclarée par cet opérateur, et, d’autre part, cette capacité à établir et maintenir de telles communications d’une minute. Des parcours de mesures sont alors réalisés sur le terrain afin d’établir et de maintenir des appels téléphoniques.
L’évaluation de la couverture est fondée sur une combinaison de deux types de mesures : d’une part, des mesures d’accessibilité, et, d’autre part, des mesures de couverture.
Les mesures d’accessibilité consistent à obtenir uniquement un retour de sonnerie lors des tentatives d’appel, sans tenter de maintenir ensuite les communications. Elles sont en particulier utilisées pour établir une cartographie des résultats des tests d’accessibilité réalisés et pour mettre en évidence, le cas échéant, des incohérences entre la couverture prédite et les mesures constatées.
Les mesures de couverture consistent à établir et maintenir des communications d’une minute, conformément à la définition de la couverture susmentionnée. Elles permettent d’établir une relation d’étalonnage reflétant la probabilité de maintenir un appel sachant que le retour de sonnerie a été obtenu. Les résultats des mesures d’accessibilité sont ensuite corrélés à cette relation d’étalonnage en vue du calcul d’un taux de la fiabilité de la couverture sur une zone donnée.
Pour le calcul du taux de fiabilité de la carte de couverture, la zone géographique considérée doit être de taille adaptée afin d’apprécier le caractère local de la couverture avec une précision satisfaisante, tout en prenant en compte des points de mesures en des lieux suffisamment distincts. Ce calcul peut par exemple être réalisé sur une zone géographique de quelques centaines de kilomètres carrés. Des mesures peuvent être réalisées sur des zones plus larges, notamment à l’échelle du territoire métropolitain ou d’une collectivité ultramarine, tout en conservant une granularité géographique plus fine pour le calcul du taux de fiabilité de la carte de couverture.

2. Mesures d’accessibilité
   2.1. Protocole de mesure
   2.1.1. Définition de la mesure

Une mesure consiste à tenter un vrai appel et à tester l’obtention du retour de sonnerie sur le mobile. La communication n’est cependant pas décrochée et n’est donc pas établie.
Dans le cas où l’appel n’a pas abouti dans les vingt secondes suivant l’initialisation de la tentative de connexion, la communication est arrêtée et comptabilisée comme un échec. En cas d’obtention de la tonalité d’occupation, la mesure n’est pas prise en compte. Si la sonnerie est obtenue dans les vingt secondes, la mesure d’accessibilité est un succès.

2.1.2. Réalisation des mesures

L’intervalle de temps séparant le relâchement d’une communication et le lancement de la tentative suivante d’accessibilité au réseau est de cinq secondes. Par ailleurs, deux tentatives successives doivent être séparées au minimum de quinze secondes.
Tout ou partie des mesures d’accessibilité peuvent être réalisées à bord d’un véhicule en mouvement roulant à une allure normale par rapport aux types de routes empruntées. Pour chaque point de mesure, une acquisition de la coordonnée GPS associée devra être faite.
Il est demandé à ce que les mesures réalisées à bord d’un véhicule rendent compte d’une situation extérieure. Le dispositif de mesure devra être réalisé et réglé en conséquence.
Il sera par ailleurs vérifié que cet étalonnage reste stable et qu’aucun biais ne soit introduit par l’utilisation de tel ou tel équipement tout au long de la campagne de mesures.
Les appels sont passés depuis un mobile à destination d’un poste fixe et pourront être réalisés tous les jours de la semaine entre 8 heures et 21 heures.
Les impératifs en termes de sécurité routière seront pris en compte.

2.1.3. Equipements de mesure

Le mobile choisi par le prestataire, en concertation avec les opérateurs, devra être représentatif de l’usage des services mobiles. Dans le cas d’une technologie déployée simultanément sur plusieurs bandes de fréquences, le terminal retenu doit être compatible avec l’ensemble de ces bandes de fréquences (4).

2.1.4. Echantillonnage des mesures

Les mesures d’accessibilité sont réalisées sur un trajet au sein de la zone géographique, objet de la vérification. Il n’existe pas de contrainte sur les routes pouvant être empruntées pour réaliser ce trajet, qui peuvent donc être nationales, départementales ou communales. Le parcours choisi devra s’attacher à constituer un échantillon représentatif de l’ensemble des axes de la zone considérée (nature et répartition géographique de ces axes). Le parcours de mesures devra également passer devant chacune des mairies des différentes communes de la zone considérée et comporter la réalisation d’au moins six mesures dans un rayon maximum de 500 mètres autour de chaque mairie.
Un nombre minimum de 500 mesures d’accessibilité doit être réalisé dans la zone considérée. Le nombre de mesures d’accessibilité pourra, le cas échéant, être augmenté de facçon à ce que la précision statistique des résultats soit inférieure à 1%. Ces échantillons devront être répartis de la manière la plus homogène possible sur la zone déclarée couverte par l’opérateur.

2.2. Résultats

Les résultats des mesures d’accessibilité sont répertoriés sous la forme d’un fichier informatique de type tableur, comprenant au moins les colonnes suivantes :

|Colonne A| Date de la mesure | |:-------:|:---------------------------------------------:| |Colonne B| Heure de la mesure | |Colonne C|Coordonnée X de la mesure en Lambert II étendu | |Colonne D|Coordonnée Y de la mesure en Lambert II étendu | |Colonne E| Identifiant du mobile (IMSI, IMEI…) | |Colonne F|Zone déclarée couverte par l’opérateur (1 ou 0)| |Colonne G|Résultat de la mesure d’accessibilité (1 ou 0) |

Une carte géographique des mesures d’accessibilité est également fournie, dans un format électronique compatible ESRI. Cette carte fait apparaître :

- les mesures d’accessibilité réalisées, sous la forme de points verts s’il y a eu accessibilité, et de points rouges sinon ;
- la zone réputée couverte par l’opérateur, sous la forme d’une zone colorée.

En complément de ces indications géographiques, sont identifiées les zones sur lesquelles des incohérences locales ont été constatées entre la couverture déclarée de l’opérateur et les mesures réalisées. Ces incohérences locales peuvent consister en une accumulation d’échecs de mesures au sein d’une zone d’habitat (centre-bourg d’une commune, par exemple) ou une série de mesures successives parmi lesquelles un nombre important d’échecs est relevé.
Le taux d’accessibilité en zone réputée couverte est également calculé. Celui-ci est égal au pourcentage de mesures réalisées en zone déclarée couverte par l’opérateur pour lesquelles il y a eu accessibilité au réseau. La précision statistique est également calculée et fait partie intégrante des résultats.
Sont par ailleurs calculés, de manière analogue, le taux d’accessibilité sur l’ensemble de la zone considérée et le taux d’accessibilité en zone réputée non couverte.

3. Mesures de couverture

En plus de la mesure de l’accessibilité, le protocole est complété par des mesures de couverture, comme indiqué dans la partie 1.

3.1. Protocole de mesure

3.1.1. Définition de la mesure

Le protocole de mesure est basé, en supplément des mesures d’accessibilité au réseau, sur des mesures de niveau de champ et sur l’établissement de communications réelles.
Ces mesures peuvent être regroupées en deux blocs :

- une partie « mesure », constituée des mesures de niveau de champ faites à la suite de chaque mesure d’accessibilité ;
- une partie « étalonnage », constituée des communications réelles et qui permet de construire une relation statistique entre le niveau de champ reçu par le mobile sur le terrain et la possibilité de maintenir réellement une communication d’une durée d’une minute sachant que la tonalité de sonnerie a pu être obtenue.

a) Les mesures de niveau de champ.
Elles consistent à mesurer sur la voie balise le niveau de champ reçu par le mobile. En particulier, le niveau de champ est caractérisé par le niveau RSSI en 2G et par le niveau RSCP en 3G. Le niveau de champ est mesuré sur la voie balise : pour la technologie 2G, la voie balise est le BCCH, et, pour la technologie 3G, la voie balise est le CPICH.
Du fait de la possibilité pour un mobile, lorsqu’il se trouve hors réseau, de se caler sur un autre réseau afin d’être à même d’acheminer les appels d’urgence, il est nécessaire de s’assurer que les mesures de niveau de champ faites pour chaque réseau correspondent effectivement à ce réseau.
b) L’établissement de communications réelles.
Des communications sont établies régulièrement afin d’établir une relation entre le niveau de champ sur la voie balise et la possibilité pour un utilisateur d’établir une communication.
Une communication est considérée comme réussie s’il y a eu accessibilité, c’est-à-dire si on a obtenu la sonnerie dans les vingt secondes, et si l’appel est établi et maintenu pendant une minute.
On mesure également à l’occasion de cette communication le niveau de champ.

3.1.2. Réalisation des mesures

Il est demandé à ce que les mesures réalisées à bord d’un véhicule rendent compte d’une situation extérieure. Le dispositif de mesure devra être réalisé et réglé en conséquence.
Il sera par ailleurs vérifié que cet étalonnage reste stable et qu’aucun biais ne soit introduit par l’utilisation de tel ou tel équipement tout au long de la campagne de mesures.

3.1.3. Equipements de mesure

Le mobile choisi par le prestataire, en concertation avec les opérateurs, devra être représentatif de l’usage des services mobiles. Dans le cas d’une technologie déployée simultanément sur plusieurs bandes de fréquences, le terminal retenu doit être compatible avec l’ensemble de ces bandes de fréquences.
Pour vérifier la couverture du réseau en propre d’un opérateur selon une technologie donnée, le terminal est en outre configuré de manière à permettre uniquement, lors de la réalisation des mesures, l’utilisation du réseau de l’opérateur contrôlé dans la technologie de réseau considérée. Ainsi, lorsque l’objet des mesures est la vérification de la couverture d’un réseau 2G, le terminal est ainsi bloqué en 2G sur le réseau de l’opérateur concerné, hors itinérance sur le réseau d’un autre opérateur. De même, pour la vérification de la couverture d’un réseau 3G, le terminal est bloqué en 3G sur le réseau de l’opérateur concerné, hors itinérance sur le réseau d’un autre opérateur.

3.1.4. Echantillonnage des mesures

Les mesures de niveau de champ se font au même rythme que les mesures d’accessibilité au réseau. Une mesure de niveau de champ est en effet faite immédiatement après chaque tentative d’accès au réseau. Le cas échéant, les mesures de niveau de champ sont donc réalisées à bord du véhicule, en mouvement.
Le nombre de mesures pourra, le cas échéant, être augmenté de façon à ce que la précision statistique des résultats soit inférieure à 1 %.
L’établissement des communications réelles est également réalisé à bord du véhicule de mesure mais en situation statique. Ces communications peuvent être réalisées en différents points du parcours mentionné ci-dessus.

3.2. Traitement des données

3.2.1. Relation d’étalonnage

Une courbe dressant une correspondance entre le niveau de champ et la probabilité de réussir une communication, sachant qu’il y a eu accessibilité au réseau, sera établie à partir des communications d’une minute. La relation ainsi construite est désignée dans ce protocole par les termes : « relation d’étalonnage ».
On considère, pour l’établissement de cette courbe, uniquement les communications réelles d’une minute pour lesquelles l’accessibilité a été un succès, c’est-à-dire que la sonnerie a été obtenue. Celles qui ne vérifient pas cette condition sont inutiles.
Les communications qui vérifient cette condition sont regroupées par niveau de champ (par exemple par tranches d’un dB). Pour chaque niveau de champ, on appelle N1 le nombre de communications pour lesquelles l’accessibilité a été un succès. Parmi ces N1 communications, on appelle N2 le nombre de communications qui ont effectivement été maintenues une minute sans coupure. On obtient pour chaque niveau de champ le taux de communications qui ont été établies et maintenues une minute sachant qu’il y a eu accessibilité : N2/N1. Ces taux, pris pour chaque niveau de champ, permettent de réaliser la courbe d’étalonnage.
La précision et la fiabilité de cette courbe devront faire l’objet d’une attention particulière. Le nombre de mesures nécessaire à son élaboration ainsi que la répartition de ces mesures selon les différentes valeurs de niveau de champ seront choisis de façon à ce que l’impact sur les taux de fiabilité de la carte de couverture calculé à partir de cette courbe et des mesures d’accessibilité et de niveau de champ soit inférieur à 1 %.
Le cas échéant, les relations d’étalonnage ainsi élaborées peuvent également être utilisées dans le cadre de vérifications additionnelles.

3.2.2. Calcul du taux de fiabilité de la carte de couverture

Pour chaque point de mesure caractérisé par une mesure d’accessibilité et une mesure de niveau de champ, la probabilité de réussite d’un appel est égale à Pr = Pa x Pb, où :
Pa est égale à 1 s’il y a eu accessibilité au réseau, à 0 sinon ;
Pb est égale à la probabilité pour une communication établie d’être maintenue pendant une minute. Cette probabilité Pb est déduite du niveau champ mesuré au point considéré grâce à la relation d’étalonnage décrite au paragraphe 3.2.1, qui établit une correspondance entre le niveau de champ et la probabilité de réussir une communication sachant qu’il y a eu accessibilité au réseau.
Le taux de fiabilité de la carte de couverture en zone réputée couverte est alors calculé. Celui-ci est égal à la moyenne des probabilités de réussite Pr d’un appel sur l’ensemble des points de mesure d’accessibilité réalisés dans la zone déclarée couverte par l’opérateur. La précision statistique est également calculée et fait partie intégrante des résultats.
Sont également calculés, de manière analogue, le taux de fiabilité de la carte de couverture sur l’ensemble de la zone considérée et le taux de fiabilité de la carte de couverture en zone réputée non couverte.

3.3. Résultats

Le tableau des résultats des mesures d’accessibilité, tel que décrit à la partie 2.2, est complété par une colonne faisant apparaître le niveau de champ relevé lors de chaque mesure.
Les résultats des mesures de couverture sont répertoriés sous la forme d’un second fichier informatique de type tableur, comprenant au moins les colonnes suivantes :

|Colonne A| Date de la mesure | |:-------:|:---------------------------------------------:| |Colonne B| Heure de la mesure | |Colonne C|Coordonnée X de la mesure en Lambert II étendu | |Colonne D|Coordonnée Y de la mesure en Lambert II étendu | |Colonne E| Identifiant du mobile (IMSI, IMEI…) | |Colonne F|Zone déclarée couverte par l’opérateur (1 ou 0)| |Colonne G| Résultat de la mesure de couverture (1 ou 0) | |Colonne H| Niveau de champ relevé lors de la mesure |

Les résultats fournis comportent également un graphique représentant la relation d’étalonnage ainsi que les taux de fiabilité de la carte de couverture mentionnés à la partie 3.2.2 et leur précision statistique.

(4) Notamment, certains terminaux 3G ne peuvent pas se connecter à un réseau UMTS déployé dans la bande 900 MHz. De tels terminaux ne seront donc pas retenus pour la vérification d’une couverture 3G.