Surveillance du réseau mobile et centre de test des terminaux : Orange nous ouvre ses portes !

L'un des pôles qui jouent un rôle majeur pour le réseau mobile d'Orange est basé à Lyon. Cette semaine, nous vous proposons de faire connaissance avec ce centre technologique d'envergure. Ici, deux secteurs bien distincts sont gérés par les ingénieurs et les techniciens d'Orange. Le premier est en charge de la surveillance globale et de la maintenance de l'intégralité du réseau de téléphonie mobile pour tout le territoire national (DECI). On comprend donc qu'il fasse l'objet de toutes les attentions de la part de l'opérateur historique. Le second est un laboratoire qui teste puis valide les terminaux qui seront commercialisés sous le label Orange. Notre dossier vous permettra découvrir le centre technique d'Orange en détail.

le DECI en chiffres

Le centre de surveillance des réseaux mobiles est plus connu sous le nom de DECI (direction de l'exploitation, du contrôle et de l'interconnexion), ou supervision. Il est unique en France et est animé par une cinquantaine d'ingénieurs et techniciens. Les réseaux maintenus sous surveillance sont les suivants :
Le responsable du DECI indique qu'une moyenne de 100 000 incidents par an est comptabilisée. Tous n'entrainent pas systématiquement une prise de contact avec les ingénieurs du centre. En revanche, le personnel du site traite tout de même une moyenne de 50 appels téléphoniques par jour.

Sécurité du site

Le centre de supervision est un site sensible. Même si l'on ne peut pas réellement parler de centre névralgique (aucune communication ne transite par le DECI), ce pôle reste important dans la mesure où il se porte garant de la bonne santé du réseau mobile d'Orange. D'autre part, le laboratoire en charge des tests de mobiles héberge des matériels coûteux. Plusieurs signes indiquent que la sécurité des lieux n'a pas été laissée au hasard. Tout d'abord vu l'extérieur, le bâtiment ne porte aucune mention qui fait référence à la marque. Le site est banalisé : en dehors de quelques véhicules estampillés Orange, rien n'indique qu'il s'agit d'un pôle stratégique. À l'intérieur, les signes se confirment... la présence de nombreuses caméras de surveillance, de barreaux et autres serrures magnétiques rappelle qu'il s'agit d'un site protégé.

Une solution de repli ?

En cas de problème majeur, l'intégralité des fonctions assurées par la supervision peuvent être répliquées sur un second site secret situé à quelques kilomètres de là. En cas d'immobilisation ou de destruction de centre actuel, la surveillance du réseau mobile pourrait être relancée dans ce centre de secours en une heure à peine. Les dirigeants du pôle d'Orange ont même prévu une parade pour en cas de coupure totale de leur réseau fixe et mobile. Dans ce cas extrême, ils auraient toujours la possibilité de communiquer en utilisant les mobiles satellitaires !

La surveillance des réseaux

Sans surprise, la mission principale du DECI consiste à observer l'ensemble du réseau mobile d'Orange de manière ininterrompue. Pour ce faire, des outils de surveillance sont implantés sur la grande majorité des 25 000 antennes relais qui sont disséminées sur le territoire national. Le fait qu'un dispositif sans fil hors service puisse envoyer un diagnostic de panne paraît paradoxal. En fait, l'information est tout simplement acheminée via la liaison filaire qui est habituellement utilisée pour faire transiter nos communications vers les centres d'information d'Orange.

Le centre de supervision de Lyon ne surveille pas uniquement le réseau mobile de l'opérateur historique. Il est également garant du bon fonctionnement du réseau filaire de la partie sud-est de l'hexagone (6 millions de lignes). À cela, on pourra ajouter la surveillance continue des 60 000 points d'accès Wifi Orange implantés en France et en Europe.

Dépannage sur site ou à distance

Le centre de supervision ne se limite pas à la surveillance globale du réseau mobile d'Orange sur l'hexagone. Dans 30 % des cas, les techniciens et ingénieurs du pôle sont également capables de résoudre une panne à distance (redémarrage des installations, résolution d'un problème logiciel). En cas de panne matérielle cette fois (changement d'une carte électronique, dégradation du site, etc.), un technicien est dépêché sur place. Dans tous les cas, le centre de supervision suit l'incident jusqu'à sa résolution définitive.




Pour aller plus loin : La panne d'une installation n'entraîne pas systématiquement un arrêt de service. Ceci s'explique par le fait qu'une même surface géographique et parfois couverte par plusieurs bornes (cas des villes). D'autre part, les systèmes de surveillance sont parfois capables de déceler des défaillances qui n'ont pas encore de conséquences pour l'utilisateur final.

Une mission d'anticipation

En plus de sa mission de surveillance du réseau Orange au quotidien, le centre de supervision doit être en mesure de prévenir les problèmes qui pourraient survenir. Ces soucis pourront prendre plusieurs formes, mais on retiendra principalement deux causes majoritaires.

La première concerne bien évidemment les aléas climatiques. Les techniciens et ingénieurs restent constamment informés des prévisions météorologiques. En cas sinistres (tornades, inondations, etc.), l'opérateur doit être en mesure de concentrer toutes ses forces sur la zone impactée. Le but de l'opération consiste bien évidemment à remettre les installations en service au plus vite. Il n'existe pas de lien privilégié avec Météo France, Orange s'informe simplement en consultant les données disponibles sur le Web.




L'autre problème le plus courant concerne les engorgements du réseau. En fonction des lieux géographiques, l'infrastructure est étudiée pour supporter une charge définie. Lors d'événements spéciaux (match de foot, festival de Cannes, réveillon de la Saint Silvestre), de forts pics d'activité pourraient détériorer la qualité du service. Dans ce cas, des actions préventives sont mises en œuvre pour prévenir d'éventuels soucis.

Un devoir d'information

D'après les responsables d'Orange, le centre de supervision s'occupe également d'informer les utilisateurs finaux en cas de problème. Ce contact n'interviendra bien sûr qu'en cas d'interruption de service. Cette alerte permet aux clients de s'organiser en conséquence lorsqu'il est impossible de parer une éventuelle panne. D'autre part, le DECI met une carte récapitulative de l'état du réseau à disposition sur le site Internet d'Orange. Cette dernière renseigne les abonnées de l'état du réseau en temps réel en utilisant les données qui sont collectées par le centre de surveillance de Lyon.

L'expertise

Le pôle de Lyon héberge un groupe d'experts qui pourront être mobilisés pour résoudre un problème majeur. Ces ingénieurs restent disponibles vingt-quatre heures sur vingt-quatre et sept jours sur sept. Ils peuvent être envoyés sur le réseau français ou européen.

Les principales causes de pannes

Les aléas météorologiques constituent la principale cause de panne du réseau mobile d'Orange. Même si cela reste souvent étroitement lié avec les aléas météo, on pourra également aborder les problèmes des coupures de courant. À titre d'exemple, en dehors des problèmes liés aux catastrophes naturelles, le temps moyen de coupure du réseau EDF se situe aux alentours de 50 minutes par an (le monde rural est deux fois plus impacté que les zones urbaines). En cas de problèmes de ce type, les relais majeurs ne sont pas impactés (ils sont équipés d'un dispositif d'alimentation électrique de secours par batterie ou groupe électrogène). En revanche, avec la majorité des autres relais, les pannes électriques peuvent se traduire par des interruptions de services pour Orange.

Comment éviter les pannes

La première façon d'éviter de nombreuses pannes consiste à pratiquer un entretien préventif. À la manière des chaînes de production industrielle, certains équipements réseau sont remplacés avant d'arriver en fin de vie. D'autre part, comme nous l'avons souligné dans le paragraphe précédent, parfois, un signal d'erreur de diagnostic est émis avant que la panne ne devienne critique.

Est-il possible de maintenir le service en cas de problème ?

En ville, lors de la défaillance d'un relais, le service peut souvent être maintenu. Ceci s'explique par le fait qu'en milieu urbain, il n'est pas rare qu'une même zone soit couverte par plusieurs bornes. Lorsque survient un problème d'engorgement du réseau cette fois (réveillon de la Saint Silvestre, Coupe du Monde, événement localisé), depuis le centre de supervision, Orange est en mesure de rediriger quasi instantanément une partie des communications pour délester la route habituelle. Enfin, comme nous l'avons vu plus haut, la présence d'une batterie ou d'un groupe électrogène évitera les interruptions de service consécutives aux coupures électriques.

Labo de test des mobiles : présentation

À propos du centre de validation des terminaux mobiles

En plus du pôle de surveillance du réseau mobile Orange pour tout l'Hexagone, le centre technique de Lyon héberge un département chargé de valider les téléphones et Smartphones qui seront distribués par la marque. Pour mieux situer les choses, c'est précisément dans ce laboratoire qu'a été éprouvé le premier prototype d'iPhone envoyé sur le territoire français (à l'époque, il s'agissait d'une simple carte électronique). Tout au long de ce processus de validation, les ingénieurs de l'opérateur historique testent un grand nombre de points techniques (pour plus d'informations, se référer aux chapitres correspondants). En parallèle, un retour d'information est effectué auprès du constructeur pour lui demander de corriger d'éventuels problèmes.

Objectifs... et conséquences

Le but de l'opération consiste bien sûr à produire un modèle de série exempt de défauts. Bien sûr, dans la pratique, quelques cas ont démontré que parfois, des défauts plus ou moins gênants parviennent tout de même à passer entre les mailles du filet. Le problème récent de la touche apostrophe des premiers HTC Dream d'Orange est là pour nous le rappeler. En dehors des exceptions de ce type, le labo de test parvient tout de même à déceler de nombreux problèmes. Dans ce cas, on demande au constructeur de revoir sa copie. D'autre part, le prototype candidat devra également satisfaire un certain nombre de critères techniques. À la fin du processus, l'appareil sera approuvé... ou non. Les mobiles qui ne parviennent pas à satisfaire les exigences ne sont pas distribués par Orange (ce cas se présente rarement).

Quels sont les critères de sélections ?

Pendant toute la durée des tests, Orange tente de déceler d'éventuels bugs et/ou incompatibilités. D'autre part, certaines caractéristiques techniques (principalement débit DATA et autonomie) sont également éprouvées. Pour être certifiés, les mobiles mis en circulation doivent passer ces tests avec succès. Concernant les caractéristiques techniques, Orange se réserve le droit de refuser la mise en vente d'un produit si ce dernier n'est pas conforme aux attentes.

Labo de test des mobiles : tests radio et SIM

NB : L'ordre descriptif de ces tests ne correspond pas à une procédure particulière chez Orange. Tous les tests que nous vous avons décrits sont effectués en parallèle dans un souci de gain de temps. En moyenne, six ou sept mobiles sont systématiquement traités simultanément. Dès réceptions, ces derniers sont dispatchés vers les différents bancs de test en fonction des disponibilités de chacun des techniciens et ingénieurs.

Test de validation du circuit radio

Avant même que le premier prototype de téléphone soit envoyé, Orange valide l'organe principal qui sera intégré au cœur de tous les mobiles. Vous l'avez deviné, nous faisons allusion au chipset qui gère les communications radio. Orange prélève les puces de test à la source auprès des principaux fondeurs (Qualcomm, Broadcomm, infineon, ST microelectronics). Notez qu'à ce stade, les constructeurs de mobiles (Samsung, Nokia, HTC, etc.) n'entrent pas encore en ligne de compte. Autre détail important : en plus du circuit radio, ces fameux chipsets intègrent également le processeur qui animera le téléphone mobile. Étrangement, aucun test de performances n'est réalisé sur cette partie. Concernant le nombre de circuits radio testés, Orange avance le chiffre de trois à quatre chipsets par an et par constructeur (six constructeurs au total).




Pour pouvoir être testée, la puce est enfichée dans une carte électronique qui reprend l'architecture d'un téléphone mobile (remarquez la présence d'un pavé numérique simplifié sur la photo de gauche ci-dessous) ou, dans le meilleur des cas, dans un appareil s'approchant plus d'un véritable téléphone mobile. Le dispositif de test final est relié en USB à un ordinateur portable de type netbook. Cette machine (sous Windows dans cet exemple) exécute un logiciel de benchmark fourni par le constructeur de la puce. Ce programme est capable de mesurer la rapidité d'un transfert FTP effectué en UMTS (3G) ou HSDPA (3G+) ainsi que la qualité du signal radio.

Attention, dans ces conditions, les performances sont optimales. Le fait de pouvoir s'affranchir des problèmes d'intégration (coque fine, antennes fondues dans le corps de l'appareil, etc.) évite les pertes de débit. À titre d'exemple, un téléphone finalisé pourra perdre dix pour cent des performances natives du chipset radio. Outre l'établissement d'une base de données, l'avantage d'un tel test consiste à pouvoir mesurer l'impact des contraintes d'intégration sur les performances finales du téléphone.




Le protocole de test : En plus du débit de données, le logiciel de test est capable d'analyser la qualité de réception du signal de manière instantanée. Cette donnée est capitale dans la mesure où ces deux valeurs sont intimement liées. Par expérience, les ingénieurs et techniciens d'Orange connaissent le débit maximal qui peut être obtenu avec un bon chipset pour une qualité de signal donnée.

Dans un premier temps, le dispositif est testé dans des conditions optimales sur un réseau GSM privé (en laboratoire). À l'issue de cette première batterie de tests, le prototype est cette fois mis à l'épreuve dans des conditions extrêmes (test appelé edge of coverage, ou, limite de couverture). Lors de ce second test, la qualité du signal est dégradée volontairement pour pouvoir observer le comportement du dispositif radio. Ce dernier devra être en mesure de basculer entre les différents protocoles (3G/EDGE, EDGE/GPRS) de façon totalement transparente pour l'utilisateur final. Dans tous les cas de figure, le débit devra être optimal. De plus, lors d'un parcours de voiture en extérieur, les testeurs mesureront également l'aptitude du circuit à passer d'une antenne à l'autre sans poser de problèmes.




Les puces qui équiperont les modèles de série seront-t-elles équivalentes aux échantillons de tests qui sont envoyés par les constructeurs ? La question est légitime, mais Orange nous indique qu'en dehors de quelques cas rares et isolés, on ne constate pratiquement jamais de différences de performances entre un échantillon de test et une puce de série. Le fondeur a tout intérêt à ne pas jouer à ce petit jeu : les puces qui équiperont les modèles commerciaux doivent être conformes à un cahier des charges particulièrement strict.

Test de compatibilité avec la carte SIM

Aussi étrange que cela puisse paraître, des problèmes de compatibilité pourront également survenir entre les mobiles et les différents modèles de carte Sim. Sans que l'on sache vraiment pourquoi, il peut arriver que certains modèles de carte Sim entraînent des dysfonctionnements avec un appareil en particulier. Pour s'assurer du bon fonctionnement de cette partie, les mobiles en test seront mis au contact de plusieurs cartes Sim provenant des principaux fabricants (il en existe trois principaux). L'ensemble du dispositif (mobile et carte Sim de test) est asservi à un ordinateur qui est équipé d'un logiciel capable d'analyser tous les échanges qui ont lieu entre la carte Sim et le téléphone. Tous les modèles de carte Sim sont testés avec le même programme.




Dans la pratique, les problèmes causés par la carte Sim peuvent entraîner un blocage du téléphone, des problèmes d'authentification sur le réseau, ou la corruption des messages textes. Dans ce cas, le souci pourra éventuellement être corrigé par une mise à jour logicielle du téléphone. Malheureusement, ces correctifs ne sont pas légion : après la sortie du produit, les constructeurs préfèrent toujours se concentrer sur le développement de nouveaux terminaux. Les nouvelles fonctionnalités dont sont équipées les cartes Sim permettraient également l'intégration de mises à jour à l'intérieur même de la mémoire de la puce ! Malheureusement, pour l'instant, cette possibilité n'est pas encore mise à profit. En dernier recours, le service client procédera donc à un remplacement gratuit de la carte Sim. Grâce aux données qui sont collectées par les techniciens du centre de Lyon, les commerciaux disposent d'une base de données de compatibilité constamment mise à jour. Cette dernière ne se limite pas à recenser d'éventuels problèmes de compatibilité, elle indique également les fonctions Sim qui sont prises en charge par tel ou tel modèle de téléphone.

Labo de test des mobiles : tests de roaming et d'autonomie

NB : L'ordre descriptif de ces tests ne correspond pas à une procédure particulière chez Orange. Tous les tests que nous vous avons décrits sont effectués en parallèle dans un souci de gain de temps. En moyenne, six ou sept mobiles sont systématiquement traités simultanément. Dès réceptions, ces derniers sont dispatchés vers les différents bancs de test en fonction des disponibilités de chacun des techniciens et ingénieurs.

Test de roaming

Qu'est que le roaming ? Le terme roaming désigne l'aptitude d'un mobile à passer du réseau d'un pays à un autre. À chaque passage de frontière, notre mobile fera donc du roaming. Cette opération doit impérativement se dérouler sans réclamer la moindre action de la part de l'utilisateur. Parmi les nombreux nouveaux réseaux qui se présenteront, par défaut, le mobile devra en priorité s'authentifier sur un réseau d'Orange (Orange UK en Angleterre, par exemple). Il existe tout de même une exception à cette règle. Si le signal du réseau Orange étranger est trop faible, le mobile doit impérativement sélectionner un réseau concurrent.




Comment tester le roaming en laboratoire ? Autant l'avouer de suite, ce test est l'un des plus étonnants ! Le mobile mis à l'épreuve est placé dans une cage de Faraday (voir photo du local bleu). Dans ce lieu hermétique aux ondes, aucun signal GSM extérieur ne peut être détecté (sur le cliché de droite, notre mobile n'accroche plus aucun réseau). À l'intérieur de la petite pièce, un ordinateur doté d'une antenne est capable de simuler n'importe quel réseau international (Vodaphone, Verizon, Orange UK, etc.). Bien sûr, il sera également possible de faire varier l'intensité de chacun de ces réseaux. Le téléphone mobile devra systématiquement rendre prioritaire un réseau Orange, à moins que la qualité du signal ne soit pas suffisante. Dans ce cas, à l'issue d'un temps paramétré (six minutes environ), le circuit sans fil devra impérativement accrocher le réseau concurrent qui propose le meilleur signal.

Test d'autonomie

Contrairement à ce que l'on pourrait penser, pendant la première phase de ce test, la batterie n'est pas mise à l'épreuve (elle est retirée du mobile). En fait, le téléphone (ou Smartphone) est directement alimenté par un appareil capable de mesurer et d'enregistrer la consommation électrique. L'objectif de ce test consiste à déterminer la consommation électrique du téléphone en fonction des différentes activités prises en charge par l'appareil final. Par exemple, avec un Smarphone abouti (de type Android, Windows Mobile, iPhone, etc.), les ingénieurs d'Orange ne se limiteront pas à déterminer la consommation électrique en veille ou en communication. Ils mesureront également avec précision l'énergie consommée lors de sessions de surf mobile, en écoute musicale, ou lorsque la Web TV (streaming TV orange via 3G) est sollicitée. À ce sujet, sans surprises, les responsables nous ont indiqué que cette activité était la plus gourmande en énergie... En fin de test, une note est attribuée pour chacune des activités.