SYSTEMES DE COMMUNICATIONS SANS FIL A HAUT DEBIT

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Optimisation d’allocation des ressources pour combattre les interférences intra et inter-cellulaire

Le CPE peut être attaché aux réseaux LMDS en utilisant le TDMA, FDMA, ou CDMA. Au début, le TDMA et FDMA étaient les méthodes d’accès prédominantes. Ces méthodes sont utilisées aux transmissions de la liaison montante ou des abonnés au BS. Et les trafics de la liaison descendante sont basés sur le TDM.
En fait, un des problèmes qu’on rencontre toujours dans un réseau cellulaire tel que le LMDS est le problème d’interférence, surtout l’interférence intra et inter cellulaire qui dégradent fortement la performance du système. Par conséquent, les opérateurs de réseaux LMDS vont devoir se concentrer sur l’optimisation de la répartition des ressources entre les abonnés et/ou entre chaque site.

Allocation de ressource

L’allocation de ressource est une des manières pour réduire les interférences dans un réseau cellulaire. Réduire les interférences implique généralement à augmenter la capacité et le débit du système, alors une bonne allocation de canal peut mener à un usage efficace du spectre. A part la réduction des interférences, les algorithmes d’allocation de canal peuvent être aussi utilisés pour adapter le trafic dans un réseau, et avec les interférences moindres, le réseau peut supporter beaucoup plus de trafic.

Evaluation des interférences

Considérons la communication d’un CPE à une station de base donnée. Cette communication est brouillée par les communications des autres CPE. Dans chaque sens de liaison, on distingue les interférences causées par les communications dans la même cellule, qu’on appelle interférences « intra cellulaires », et les interférences causées par les communications des CPE en dehors de la cellule, qu’on appelle interférences « inter cellulaires ». Et pour généraliser, on va considérer l’interférence d’accès multiple ou le bruit MAI ou Multiple Access Interference.

Suppression des interférences pour un réseau LMDS basé sur le CDMA

Le but dans cette partie de la simulation est d’analyser le problème d’interférence d’accès multiple dans un réseau LMDS et d’introduire la technique CDMA pour le réduire. En effet, pour palier ces problèmes nous proposons la technique CDMA avec détection multiutilisateur, laquelle peut apporter une zone de couverture homogène en terme de BER (Bit Error Rate).

Modèle du système LMDS basé sur le DS-CDMA

Comme tous les autres systèmes de télécommunications, le système CDMA comporte des émetteurs, un canal de transmissions, et des récepteurs. La fonction de l’émetteur consiste au codage de source, à l’entrelacement, à l’étalement et à la modulation. Quant au récepteur, il consiste au décodage de source, à la désentrelacement, à la désétalement, et à la démodulation. Le canal peut être un canal AWGN (Additive White Gaussian Noise) ou multi-trajets de Rayleigh.

Description du modèle simulé

On considère ici le CDMA utilisant la séquence directe. La figure suivante illustre la station de base d’une transmission DS-CDMA d’un nombre K d’usagers donné. Chaque usager possède sa propre séquence de code nommée ci(t) avec i = 1,2,…, K; et les délais de transmission sont négligés.

Table des matières

REMERCIEMENTS
TABLE DES MATIERES
NOTATIONS & ABREVIATIONS
INTRODUCTION GENERALE
CHAPITRE 1 SYSTEMES DE COMMUNICATIONS SANS FIL A HAUT DEBIT
1.1 Introduction
1.2 Etat de l’art des technologies des réseaux sans fil
1.2.2 Faisceaux hertziens
1.2.3 Réseaux personnels sans fil-WPAN
1.2.4 Réseaux locaux sans fil- WLAN
1.2.5 Réseaux métropolitains sans fil- WMAN
1.2.6 Réseaux étendus sans fil- WWAN
1.2.7 Communications par satellites
1.3 Éléments caractérisant un système de réseaux sans fil
1.3.1 Description du modèle OSI de l’ISO
1.3.2 Couches physique
1.3.3 Couche MAC
1.4 Caractérisation d’un canal radio millimétrique
1.4.1 Généralités sur le canal de propagation
1.4.2 Les phénomènes à grande échelle
1.4.3 Propagation en environnement réel ou hors espace libre
1.4.4 Les effets de terrain et l’évanouissement multitrajet
1.4.5 L’absorption atmosphérique et pluviale
1.5 Réseaux d’accès sans fil fixe à large bande
1.5.1 Réseaux d’accès radio
1.5.2 L’accès hertzien à large bande ou Broadband Wireless Access
1.6 Conclusion
CHAPITRE 2 PRESENTATION DES NORMES ET INTERFACES DE TRANSMISSION DONNEES POUR LE RESEAU LMDS
2.1 Introduction
2.2 Description globale d’un réseau LMDS
2.2.1 Généralités
2.2.2 Présentation du réseau LMDS
2.2.3 Architecture physique
2.2.4 Avantages et caractéristiques du LMDS
2.2.5 Désavantages du LMDS
2.2.6 Normes en vigueur
2.3 La norme DAVIC
2.3.2 Concept des normes DAVIC
2.3.3 Spécification de la couche physique
2.3.4 Spécification de la couche MAC
2.4 La spécification LMDS de l’ETSI ou la norme DVB
2.4.1 Concept des normes DVB
2.4.2 Principes In Band (IB) et Out Of Band (OOB)
2.4.3 Voie descendante
2.4.4 Voie montante
2.5 La norme IEEE 802.16
2.5.1 Concept de la norme IEEE 802.16
2.5.2 Spécification de la couche MAC
2.5.3 Spécification de la couche physique
2.5.4 Interconnexion de la couche physique et MAC
2.6 Le LMDS vis à vis des autres systèmes de communication à large bande
2.6.1 LMDS et le système satellitaire
2.6.2 LMDS et les technologies de communication terrestre
2.7 Conclusion
CHAPITRE 3 DEPLOIEMENT ET EVALUATIONS DE LA PERFORMANCE D’UN RESEAU
LMDS
3.1 Introduction
3.2 Dimensionnement et planification d’un réseau LMDS
3.2.1 La bande de fréquence
3.2.2 Modèles et règles de planification d’un réseau LMDS
3.2.3 Planification cellulaire
3.2.4 Bilan de liaison
3.2.5 Sensibilité du récepteur
3.3 Méthodologie de dimensionnement
3.3.1 Dimensionnement suivant la portée ou la couverture
3.3.2 Dimensionnement suivant la capacité
3.3.3 Nombre final des stations de base
3.4 Evaluation de la performance d’un réseau LMDS
3.4.1 Données
3.4.2 Influence du modèle de propagation sur la performance
3.4.3 Influence de la largeur de bande du canal sur la performance
3.4.4 Influence de la modulation et du codage sur la performance
3.4.5 Influence des interférences sur la performance
3.5 Conclusion
CHAPITRE 4 AMELIORATION DE LA PERFORMANCE DU RESEAU LMDS EN TERME DE
COUVERTURE ET D’INTERFERENCE
4.1 Introduction
4.2 Contraintes
4.2.1 Evanouissement dû à la pluie
4.2.2 Interférences
4.3 Objectifs
4.4 Technique « Cell-Site Diversity » pour réduire l’atténuation de la pluie et l’interférence cocanal
4.4.1 Effet de la pluie et de l’interférence co-canal sur le réseau LMDS
4.4.2 Atténuation de la pluie à 28 et 40 GHz en fonction de la polarisation de l’antenne
4.4.3 Atténuation due à la pluie à des taux de précipitations différentes
4.4.4 Configuration d’un réseau LMDS
4.4.5 Déroulements de la simulation
4.4.6 Calcul et implémentation de la technique de diversité de site
4.5 Optimisation d’allocation des ressources pour combattre les interférences intra et intercellulaire
4.5.1 Allocation de ressource
4.5.2 Evaluation des interférences
4.5.3 Suppression des interférences pour un réseau LMDS basé sur le CDMA
4.5.4 Analyse de la performance d’un système DS-CDMA synchrone
4.5.5 Simulations et analyse des résultats
4.6 Conclusion
CONCLUSION GENERALE
ANNEXE 1 MODELES DE FADING PLUVIAUX
ANNEXE 2 ATM
ANNEXE 3 CODES CORRECTEURS D’ERREURS ET ENTRELACEURS
ANNEXE 4 ETALEMENT DE SPECTRE A SEQUENCE DIRECTE
BIBLIOGRAPHIE
FICHE DE RENSEIGNEMENTS
RESUME
ABSTRACT