Etude de la propagation dans les milieux indoor (intérieur des bâtiments) autour de 2 GHz

par Frédéric Escarieu

Thèse de doctorat en Microondes, optoélectronique

Sous la direction de Michel Mériaux et de Rodolphe Vauzelle.


  • Résumé

    Ces dernières années, la forte croissance des systèmes de communication par voie radioélectrique a conduit les opérateurs à densifier les réseaux. La portée d'un émetteur est ainsi passée de quelques kilomètres (macro-cellule) en zone suburbaine à quelques dizaines de mètres (pico-cellule) à l'intérieur des bâtiments. Il est alors apparu la nécessité d'étudier le comportement du canal de propagation dans des contextes indoor (intérieur des bâtiments). L'objectif de cette thèse, qui s'est inscrit dans le cadre du programme Télécom du CNRS (collaboration avec le laboratoire TELICE de l'Universite�� de Lille I), est l'étude théorique et expérimentale du canal de propagation indoor pour les systèmes actuels et futurs (UMTS, WLAN,. . . ). Pour atteindre cet objectif, les travaux qui ont été réalisés peuvent se décomposer en trois parties. La première porte sur une étude théorique permettant de modéliser les principaux phénomènes physiques (réflexion, transmission, diffraction). Elle s'appuie sur une approche asymptotique en fréquence, à savoir l'Optique Géométrique et son extension la Théorie Géométrique de la Diffraction. Une deuxième partie a consisté à obtenir des signaux simulés et mesurés en bande étroite et large dans différentes configurations types (pièce, couloir, hall,. . . ) à une fréquence voisine de 2 GHz. Pour cela, nous avons développé une simulation 3D de la propagation qui résulte de l'association d'un modèle de propagation des ondes électromagnétiques et d'une modélisation de l'environnement. Sur le plan expérimental, deux campagnes de mesures ont été réalisées. La troisième partie a porté sur une étude paramétrique de la simulation de propagation développée en fonction d'informations électromagnétiques, géométriques et électriques caractéristiques de l'environnement. La recherche du compromis optimal entre la précision et le temps de calcul a été au coeur de nos travaux ; les résultats expérimentaux ont alors servi de référence.

  • Titre traduit

    Study of the propagation in indoor environments around 2 GHz


  • Résumé

    These last years, the strong increase of mobile radiocomnunication systems leads the operator to make dense the network. Thus, the transmitter range has gone from some kilometers (macro-cell) in suburban zone to some tens of meters (pico-cell) in indoor environment. Then we came with the necessity to study the propagation channel behavior in indoor contexts. The purpose of this thesis, which lies within the framework of the Telecom program of the National Centre For Scientific Research (in collaboration with the TELICE laboratory of the University of Lille I), is the theoretical and experimental study of the indoor propagation channel for current and future systems (UMTS, WLAN. . . ). To reach this objective, the works which were realized can be decomposed into three parts. The first deals with the theoretical study allowing to model the main physical phenomena (reflection, transmission, diffraction). It relies on an frequency asymptotic approach, namely the Geometrical Optics and its extension, the Geometrical Theory of the Diffraction. A second part is dedicated to obtain simulated and measured signals in narrow and wide band in various configuration types (room, corridor, hall. . . ) with a nearby frequency of 2 GHz. For that purpose, we developed a 3D simulation of the propagation which results from the association of a propagation model of the electromagnetic waves and the modelling of the environment. On the experimental plan, two measurement campaigns were performed. The third part focuses on a parametric study of the developed propagation simulation according to the electromagnetic, geometric and electric characteristic informations of the environment. The search of the optimal compromise between the accuracy and the computation time has been the heart of our works; the experimental results are then used as a reference.

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Informations

  • Détails : 159 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 75 réf.

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  • Bibliothèque : Université de Poitiers. Service commun de la documentation. Section Sciences, Techniques et Sport.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : 02/POIT/2318-A
  • Bibliothèque : Université de Poitiers. Service commun de la documentation. Section Sciences, Techniques et Sport.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 02/POIT/2318-B
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