Programmé en UVF4B301
Présentation :
Un canal sélectif en fréquence et/ou en temps permet de mettre en œuvre des techniques de diversité : une même information est disponible dans plusieurs observations aux atténuations corrélées, dont au moins une permet une restitution fiable de l’information originale. L’étalement de spectre est une technique de diversité, sur laquelle se base la technique d’accès multiple à répartition par code (CDMA) utilisée dans les systèmes radio-mobiles de troisième génération.
Le codage correcteur d’erreur est indispensable dans les systèmes numériques pour atteindre de faibles taux d’erreurs nécessaires à la transmission de données. Des techniques avancées de codage permettent de satisfaire les qualités de services. On abordera en premier lieu les Turbo Codes inventés à Télécom Bretagne dans les années 90 par C. Berrou et A. Glavieux. On décrira la construction de ces codes, leur décodage itératif et les applications. On présentera également les codes "Low Density Parity Check Codes" ou LDPC, inventés par R. Gallager en 1962 au MIT, et qui se décodent itérativement.
La multiplication des applications radio, couplée à la nécessité de débits sans cesse croissants se heurte à la raréfaction des bandes de fréquences libres et à la limitation de la puissance émise imposée par les organismes de régulation. L’exploitation de la diversité spatiale en disposant des antennes multiples à l’émission et/ou en réception définit les systèmes multi-émetteurs multi-récepteurs, solution à ce problème. Lorsque l’émetteur dispose d’une information sur l’état instantané du canal, des techniques de formation de voies ou de précodage linéaire permettent d’adapter l’émetteur à la configuration du canal. Sinon, les techniques de codage espace-temps sont utilisées pour obtenir une transmission robuste et fiable.
Toutes ces techniques sont utilisées pour concevoir les systèmes de téléphonie mobiles. Ce module se termine par une vision globale de la couche physique des standards 3G/4G et LTE.
Objectifs pédagogiques :
- Comprendre les choix techniques clés faits lors de la conception de la couche physique des principaux systèmes de transmission radio
- Etre capable de comprendre les spécifications de la couche physique d’un système de transmission numérique
Pré-requis :
Connaissances en communications numériques et codage de l'information, telles que dispensées par exemple dans les enseignements de mineure/majeure MTS.
Volume horaire :
34h30
Contenu détaillé :
C1 : modélisation des canaux sélectifs en temps (ex : canal radio-mobile, Rayleigh/Rice), effet Doppler, donner les quatre classes classiques
PC1 : Caractérisation du canal radio-mobile en regard du signal émis et dimensionnement
C2 : Réception sur canaux sélectifs en temps, non sélectifs en fréquence (modèle discret équivalent : nécessité d’une estimation de canal, modification des seuils de décision, et performances instantanées (conditionnelles à CSI) et moyennes (en 1/SNR) (variation temporelle de la Pe) - Notions de diversité (types de canaux (slow/fast/block), MRC, performances et techniques de diversité
C3 : Rappels sur les codes correcteurs d'erreurs
TP1 : Simulation de l'algorithme BCJR
C4 : Codes LDPC
TP2 : Mise en oeuvre d'un encodeur / decodeur LDPC
C5 : Turbo codes convolutifs
TP3 : Pratique des turbo codes
C6 : Principe et techniques de l'étalement spectral – DSSS
(temps/fréquence/étalement de spectre/espace (antennes))
Généralités sur les systèmes MIMO (9H)
C7-C9 : Principe des systèmes multi-émetteurs multi-récepteurs
- Notions de diversité. Capacité des MIMO
- Structures de détection
- Codes spatio-temporels
PC2 : Dérivation des équations des détecteurs conventionnels
TP4 : Travaux Pratiques : mise en oeuvre des détecteurs conventionnels pour une transmission MIMO sur canal non sélectif en fréquences
Evaluation (1H30)
C10 : Techniques d’accès multiples TDMA / FDMA /CDMA + Accès aléatoire au canal + handover + ARQ + notions de canaux physiques et logiques…
C11-C12 : LTE et LTE advanced
Année 2019/2020
Dernière mise à jour le 11-JAN-19
Validation par le responsable de programme le
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