Systèmes hertziens à forte efficacité spectrale pour les communications mobiles multi-antennes et multi-porteuses de 4e génération

par Fabrice Portier

Thèse de doctorat en Électronique

Sous la direction de Jean-François Hélard.

Soutenue en 2007

à Rennes, INSA .


  • Résumé

    Cette étude contribue aux projets européens sur les systèmes sans fil 4G et propose des solutions optimisées pour la voie descendante. Une approche unifiée des systèmes multiporteuses, multiutilisateurs, et multiantennes permet d’utiliser au mieux les propriétés du canal de propagation radio-mobile large-bande. Pour exploiter les gains de réseau d'antennes, diversité et multiplexage MIMO en fonction du contexte, une stratégie est dressée. La chaîne de communication numérique MIMO-OFDM-CDMA insiste sur la flexibilité des algorithmes linéaires adoptés. L’optimisation repose sur des techniques de codage et d'estimation temps/fréquence/espace innovantes. Par pragmatisme, nous exploitons la diversité pour assurer robustesse, détection simple et compatibilité avec l'ensemble des terminaux. Nous proposons également des solutions à fort potentiel en haut-débit mobile dès que le nombre d'antennes augmente, avec une simple détection MMSE. Enfin, nous introduisons des méthodes d'estimation du canal MIMO adaptées, utilisant des pilotes répartis ou les données décodées de manière itérative. Les résultats confirment la pertinence des solutions développées.

  • Titre traduit

    4G wireless systems: high spectral efficiency for multi-antenna and multi-carrier mobile communications


  • Résumé

    This study contributes to European projects on 4G wireless systems and proposes optimized downlink solutions. The considered multi-carrier, multi-user and multi-antenna systems intend to benefit from the properties of the wideband mobile propagation channel. The strategy depicted takes advantage of the antenna array, diversity and MIMO multiplexing gains depending on the context. The MIMO-OFDM-CDMA digital communication chain insists on the flexibility of the algorithms. The optimization also relies on innovative techniques for coding and estimating in space/time/frequency. First, pragmatism means exploitation of diversity to ensure robustness, simple detection and compatibility with a wide range of terminals. Then, we suggest additional high-rate solutions when the number of antennas increases, with a simple MMSE detection. Finally, we introduce proper MIMO channel estimation schemes, using scattered pilots and iterative methods with decoded data. The various results exhibit the relevance of the developed solutions.

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Informations

  • Détails : 324 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr.p.283-298 (203 réf.). Index

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  • Bibliothèque : Institut National des Sciences Appliquées. Bibliothèque.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : THE POR
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