ScDMA, scattering division multiple access : a novel low-complexity reflectometry-based multiplexing system over cable networks

par Luc Haumonté

Thèse de doctorat en Électronique

Sous la direction de Luc Deneire.

  • Titre traduit

    Un nouveau système de multiplexage sur réseau de câbles à faible complexité et basé sur la réflectométrie


  • Résumé

    La thèse propose une technique de multiplexage à complexité extrêmement réduite dans le cadre de communications filaires. L’étude bibliographique porte sur les systèmes d’accès multiple, l’environnement électromagnétique automobile, et la propagation dans un réseau de câbles. Un modèle de bruit est proposé pour modéliser les interférences électromagnétiques. Le modèle de propagation multi-trajet dans un réseau de câble est validé à l’aide de mesures. Les réflexions multiples sont donc parfaitement déterministes et maîtrisables. Cette conclusion nous mène à l’idée de les exploiter à des fins de multiplexage. La solution originale baptisée ScDMA est basée sur des mesures de réflectométrie : les émetteurs codent l’information à envoyer en faisant simplement varier leurs impédances de terminaison (par exemple une information binaire 0/1 peut être codée par une commutation impédance adaptée / circuit ouvert). Le récepteur envoie des signaux judicieusement choisis, mesure les signaux réfléchis et décode l’information à l’aide d’algorithmes de classification. Les performances de ce nouveau type de communication sont étudiées : capacités théoriques au sens de la théorie de l’information, limitations physiques de débit, limitations théoriques de taux d’erreur et nombre maximal d’émetteurs. Les compromis lors de la conception du système complet sont présentés. Le dernier chapitre décrit le prototype réalisé pour prouver la véracité du concept. Le nouveau système d’accès multiple proposé (ScDMA) est original par plusieurs de ses aspects. Les perspectives restent nombreuses.


  • Résumé

    The thesis proposes an extremely low-complexity multiplexing system over cable networks. The bibliographic goes through classical multiple access systems, the automotive electromagnetic environment, and the propagation into cable networks. A noise model is proposed to model electromagnetic interferences. The multi-path propagation model is validated with measurements. The multiple reflections are therefore perfectly deterministic and controllable. The latter conclusion leads us to the idea of exploiting them in order to achieve multiplexing. The innovative solution baptized ScDMA is based on reflectometry measurements: the transmitters encode data information by simply varying their termination impedances (for instance binary information 0/1 might be encoded with a switch between matched impedance and open circuit). The receiver sends some signals carefully selected, measure the reflected signals and decode the information by using classification algorithms. The performance of this new communication method is investigated: theoretical capacity from the information theory perspective, data rate physical limitations, error rate theoretical limits, and maximum number of transmitters. System-level trade-off when desiging the whole system are presented. The last chapter describes the prototype realized as a proof of concept. The novel multiple access system (ScDMA) and its features are innovative. Numerous perspectives still remain.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (161 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. [157]-161. Résumés en français et en anglais

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  • Bibliothèque : Université Nice Sophia Antipolis. Service commun de la documentation. Bibliothèque Sciences.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : 07NICE4064
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