Modélisation et optimisation des transmissions ultra-large bande à impulsions radio dans les réseaux ad hoc PDF Download
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Author: Kouakou Kouassi
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Languages : fr
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Book Description
Cette thèse s'articule autour des transmissions ultra-large bande à impulsions radio dans les réseaux de capteurs. Ces réseaux dotés de la structure point à point sont capables de générer une quantité suffisamment élevée d'interférences pour rendre les communications peu fiables. La technique utilisée pour séparer les données est la modulation par position d'impulsion qui distingue les données en leur attribuant des décalages temporels différents. Il s'agit, dans ce travail, de faire des propositions pour réduire ces interférences tout en respectant les réglementations (masques spectrales) sur les fréquences radioélectriques, imposées dans les pays où ces réseaux seront amenés à être utilisés. A titre indicatif, cette thèse ne fait référence qu'au masque États-Unien. Toutefois, les résultats obtenus sont applicables à tout autre masque. Les masques étant fortement restrictifs, nous nous sommes donc intéressés, de prime-abord, à l'aménagement du spectre des signaux émis, afin de permettre une utilisation optimale du peu de puissance disponible. La proposition que nous faite, à cette fin, donne des résultats intéressants. Ensuite une modélisation analytique prenant en compte la précédente alternative permet d'évaluer numériquement les performances. Ces dernières sont comparées à celles obtenues par des simulations de type Monte-Carlo. Il s'avère que le modèle est suffisamment précis pour servir de base à une optimisation, à la fois, des performances et de l'occupation spectrale. Les résultats obtenus montrent que notre proposition permet de fiabiliser les transmissions au sein des réseaux de capteurs sujets à de fortes perturbations dues à l'accès multiple.
Author: Kouakou Kouassi
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Cette thèse s'articule autour des transmissions ultra-large bande à impulsions radio dans les réseaux de capteurs. Ces réseaux dotés de la structure point à point sont capables de générer une quantité suffisamment élevée d'interférences pour rendre les communications peu fiables. La technique utilisée pour séparer les données est la modulation par position d'impulsion qui distingue les données en leur attribuant des décalages temporels différents. Il s'agit, dans ce travail, de faire des propositions pour réduire ces interférences tout en respectant les réglementations (masques spectrales) sur les fréquences radioélectriques, imposées dans les pays où ces réseaux seront amenés à être utilisés. A titre indicatif, cette thèse ne fait référence qu'au masque États-Unien. Toutefois, les résultats obtenus sont applicables à tout autre masque. Les masques étant fortement restrictifs, nous nous sommes donc intéressés, de prime-abord, à l'aménagement du spectre des signaux émis, afin de permettre une utilisation optimale du peu de puissance disponible. La proposition que nous faite, à cette fin, donne des résultats intéressants. Ensuite une modélisation analytique prenant en compte la précédente alternative permet d'évaluer numériquement les performances. Ces dernières sont comparées à celles obtenues par des simulations de type Monte-Carlo. Il s'avère que le modèle est suffisamment précis pour servir de base à une optimisation, à la fois, des performances et de l'occupation spectrale. Les résultats obtenus montrent que notre proposition permet de fiabiliser les transmissions au sein des réseaux de capteurs sujets à de fortes perturbations dues à l'accès multiple.
Author: Mehrdad Mirshafiei
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Languages : fr
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Book Description
Author: Benoît Denis
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Languages : fr
Pages : 271
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Book Description
Nombre d'applications récentes reposent sur la capacité des systèmes de communication à délivrer des informations de localisation. Les propriétés de la technologie Ultra-Large Bande (ULB) peuvent alors être mises à profit: résolution, précision temporelle pour la mesure de temps de vol et la synchronisation. Les travaux présentés traitent du problème de localisation ULB dans les réseaux sans-fil, mettant en avant la diversité multi-trajets, la connaissance a priori ou les formes nouvelles de réseau (ad hoc). Nous modélisons les erreurs susceptibles d'affecter des temps (ou différences de temps) d'arrivée, qu'elles soient " indépendantes " de la couche physique ou directement imputables au canal de propagation. Nous évaluons les performances de détection de récepteurs ULB. Nous préconisons des stratégies de positionnement et de poursuite adaptées aux non-visibilités. Enfin, des résultats d'expérimentations conduites dans la bande basse illustrent certains des points abordés.
Author: Abdellah Lamari
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Languages : fr
Pages : 185
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La technologie Ultra Large Bande est une technique de modulation radio basée sur l'émission d’impulsions de très courte durée assurant une transmission (sans porteuse) robuste dans un canal multi trajets dense avec un débit important et une bonne résolution. Elle offre une bonne et unique opportunité pour hybrider les fonctionnalités de localisation et de communications numériques sans fil. Les technologies de transmission et de localisation actuellement mises en œuvre ne permettent d’atteindre ni une précision de localisation suffisante, ni de réaliser une communication à débit moyen avec une portée importante. L’objectif du travail est d’explorer une technique basée sur des nouvelles formes d’ondes de Gegenbauer modifiées (MGF), assurant l’accès multiple pour des applications de détection d’obstacles (radar), de positionnement (dans les zones non couverte par le GPS) et de transmission de données pour les transports terrestres. Le système multi-bandes ultra large bande proposé dans cette thèse doit exploiter efficacement le gabarit de puissance imposé par les organismes internationaux comme la FCC et l’ETSI.
Author: Hamza El Ghannudi
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Languages : fr
Pages : 150
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L'objectif de ce travail est d'étudier les performances d'un système radio impulsionnel à bande ultra large transposé dans la bande millimétrique pour des réseaux ad hoc. Les contraintes imposées sont la simplicité des architectures, la souplesse d'utilisation et l'asynchronisme des utilisateurs. Dans un premier temps, nous procédons à une modélisation statistique du canal à partir de mesures effectuées à l'IEMN dans la bande 57-59 GHz. L'étude du canal se décompose en deux parties. La première concerne l'étude de la puissance reçue en environnement ad hoc. La deuxième se focalise sur l'effet des trajets réfléchis. Nous proposons ensuite un algorithme de simulation du canal et du système UWB choisi afin de déterminer les performances du système en terme de taux d'erreurs binaires et de probabilité d'erreur par paquet. Un des facteurs limitant les performances est l'interférence d'accès multiples (MAI). Nous effectuons une étude sur la nature de ces interférences. Trois techniques d'estimation sont proposées pour modéliser leur densité de probabilité. La première est une estimation non paramétrique par la méthode du noyau. La seconde est la distribution gaussienne généralisée et la dernière est la distribution a-stable. Les performances des trois approches ainsi que l'impact des conditions matérielles et réseaux sur le MAI sont présentées. Ensuite, en utilisant une démonstration analytique, nous montrons que la modélisation du MAI par la distribution a-stable dans le cas des réseaux ad hoc est tout à fait adaptée. Enfin, nous concluons que le récepteur gaussien n'est pas optimal. S'il est difficile d'envisager la mise en œuvre d'un récepteur optimal car nous n'avons pas d'expression analytique exacte pour la densité de probabilité du MAI, un récepteur Cauchy s'avère nettement plus performant que le récepteur gaussien.
Author: Jocelyn Fiorina
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Languages : en
Pages : 246
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Time Hopping Impulse Radio Ultra Wide Band (TH-IR-UWB) systems are the object of the studies in this thesis. We first introduce the UWB principles and then propose new signalling schemes together with a synthetic comparison of the performances of different modulation possibilities.A key point in UWB performances is the Multi User Interference (MUI). In the first studies on UWB, MUI was supposed to be Gaussian. We see in our thesis that this hypothesis is not always true and that it overestimates UWB performances. By developing an impulse collision model, we propose a formula allowing a better estimation of the bit error rate. We also reveal a stochastic resonance phenomenon showing the unusual aspect of UWB interferences.Then we perform a detailed analysis of MUI, which allows us to work out the condition of Gaussianity and non-Gaussianity of the interfering signals. This results help in understanding MUI and, thanks to it, we may demonstrate the existence of a trade-off between the repetition factor and the frame length.Finally we propose a simple receiver adapted to the UWB MUI, which performances are greatly increased and may in some cases outperform the prevision of the Gaussian approximation which was considered to be too optimist before.
Author: Charbel Saber
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Languages : fr
Pages : 145
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Ce mémoire de thèse consiste à étudier la partie acquisition du détecteur d'un récepteur Ultra Large Bande impulsionnelle (ULB- IR) basé sur le principe TDSC (Time Delayed Sampling & Correlation) c'est-à-dire émission d'un doublet d'impulsions ultra brèves et corrélation de ces deux impulsions à la réception avec la précision du retard réalisée numériquement. Ceci permet de récupérer l'énergie des trajets multiples de la propagation. Une validation matérielle a été menée sur la faisabilité du circuit. Il s'est agit de mesures avec des appareils standards et des composants discrets. L'analyse des données a permis de valider le principe dans la bande des 300MHz, et d’aborder la conception en ULB. L’étude large bande a d’abord porté sur la détermination du nombre de cellules des registres à décalage du corrélateur. Ce nombre doit être minimal pour la conception du circuit en faible complexité tout en tenant compte des performances du système. L'optimisation est ainsi un compromis entre la bande passante liée à la technologie 0.35μm CMOS et le taux d'erreur en détection bruitée liée au nombre de cellules. Cette optimisation a été faite dans un environnement caractérisant le canal large bande. L’architecture du TDSC permet des structures particulières pour la synchronisation des symboles qui la rendent extrêmement rapide. Les performances de ces structures de synchronisation ont été étudiées en termes de rapidité et de précision. Une dernière étude prenant en compte l'accès multiple amène finalement à définir quelques structures optimisées du récepteur TDSC pour une intégration dans la technologie envisagée.
Author: Pascal Pagani
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Languages : fr
Pages : 201
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L'Ultra Wide Band (UWB) est une technique de communication radio à haut débit et courte portée qui utilise des bandes de fréquence de 500 MHz à plusieurs GHz. Cette thèse présente une caractérisation expérimentale du canal de propagation UWB afin de proposer des modèles pour le développement de ces systèmes.Les deux techniques de sondage proposées permettent la mesure du canal statique dans la bande 3,1 – 11,1 GHz et le sondage en temps réel dans la bande 4 – 5 GHz. Plusieurs campagnes de mesure réalisées en environnement intérieur de bureau sont détaillées. Leur analyse permet de dégager les paramètres grande échelle et les évanouissements rapides du canal statique, avec une étude particulière de l'influence de la fréquence. Des études spécifiques sont dédiées aux variations du canal UWB dues au mouvement des antennes et au passage de personnes. Un modèle statistique est proposé, permettant de reproduire les effets du canal de propagation UWB, en configurations statique et dynamique. .
Author: Claude Chaudet
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Languages : fr
Pages : 145
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Les réseaux ad hoc sont des réseaux sans fil, mobiles et sans infrastructure fixe. Compte tenu de son large succès commercial la norme IEEE 802.11 initialement destinée à des réseaux sans fil avec infrastructure est actuellement la plus utilisée pour constituer de tels réseaux. Cette thèse explore les problématiques de réservation de bande passante dans des réseaux ad hoc basés sur ce protocole. Une première partie met en lumière et propose une modélisation d'un cas pathologique dans lequel la norme IEEE 802.11 utilisée dans un cadre ad hoc conduit à un problème d'équité entre différents émetteurs. Cette étude permet de fixer les limites sur la validité des garanties dans de tels réseaux. La deuxième partie de ce mémoire présente et analyse par simulation Brult, un protocole de réservation de bande passante dédié à ce type de réseaux prenant en compte la notion d'interférences lors de l'estimation de la bande passante disponible. La troisième partie présente un algorithme distribué d'allocation équitable de bande passante dans de tels réseaux dont le but est de répartir une quantité limitée de bande passante entre mobiles tout en respectant les contraintes liées à la capacité du canal radio. L'allocation se doit d'être à la fois équitable et performante. Enfin, la dernière partie présente une étude sur l'influence du mode de transmission des notifications de mobilité dans des réseaux hybrides composés d'une infrastructure hiérarchique sans fil et d'un réseau ad hoc sous-jacent.
Author: Van Minh Nguyen
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Languages : en
Pages : 205
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Book Description
The quality of communication in a wireless network is primarily determined by the wireless link signal quality expressed in term of signal to-interference-plus-noise ratio. The fact that better signal quality enhances the communication quality incites to look for states whereeach receiver connects to a transmitter providing it with the best signal quality. Using stochastic geometry and then extreme value theory,we obtain the distribution of the best signal quality, of the interference, and of the maximum signal strength in both bounded and unbounded path loss conditions. We then investigate temporal variations of wireless links, which are also essential to wireless networking, in terms of level crossings of a stationary process X(t). We prove that the length of an excursion of X(t) above a level [gamma]→-∞ has an exponential distribution, and obtain results associated with the crossings of several levels. These results are then applied to mobility management in cellular networks. We focus on the handover measurement function, which differs from the handover decision-execution by identifying the best neighbouring cell to which a connection switching is to be decided and executed. This function has an important influence on the user's experience, though its operation has been questionable due to the complexity of combining control mechanisms. We firstly address this topic with an analytical approach for emerging macro cell and small cell networks, and then with a self-optimisation approach for neighbour cell lists used in today's cellular networks.
