Propagation des ondes radios et l'incidence du milieu sur la qualité de service en téléphonie mobile

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Bibliographie : Tabbane Sami - les réseaux mobiles

Projet N°4 : Allocation de ressources dans les réseaux cellulaires

Introduction

Définition d'une onde radio

(DIAPO)
La sensibilité à l'atténuation augmente avec la fréquence.

Problèmes propres au signal radio (1/2)

Ces problèmes sont indépendants du contexte d'utilisation des signaux radios.
(DIAPO)
Types d'obstacles.
Explication de la formule : proportionnel à la puissance et inversement proportionnel au carré de la distance.
Exemple de fréquences : téléphone GSM reçoit de 935 à 960 Mhz et émet de 890 à 915 Mhz.

Problèmes propres au signal radio (2/2)

Atténuation due à l'atmosphère.
(DIAPO)
Indication des plages de fréquence oxygène et eau.
Brouillage des transmissions satellite par temps de pluie.
36000 Km pour un sattelite géostationnaire
1014 Km pour GlobalStar, soit -10.14dB, soit 1/10 de la puissance.

Décibel

Mesure du rapport entre deux quantités.
(DIAPO)
Permet d'effectuer la correspondance entre une progression géométrique et une progression arithmétique.

a/b = b/c <=> log(a/b) = log(b/c)
<=> log(a)-log(b) = log(b)-log(c)
<=> dB(a)-dB(b) = dB(b)-dB(c)

Exemple : dB(880)-dB(440) = dB(440) - dB(220)

Problèmes liés aux conditions d'utilisation (1/2)

(DIAPO)
Trajets multiples.
+ Continuité de la couverture radio
- Dispersion des retards / interférences inter-symboles : ('Trajet plus long' - 'Trajet plus court')/c
- Evanouissement de Rayleigh - Altération phase/amplitude - Annulation - Info Num plus sensibles
- Décalage fréquenciel

Problèmes liés aux conditions d'utilisation (2/2)

(DIAPO)
Effet de masque (le plus important)
Interférences co-canal
Interférences canal adjacent.
Bruits : internes (thermique, grenaille, basse freq) externes (atmosphériques, galactiques, artificiels)

Spécificités du milieu urbain

(DIAPO)
Bâtiments proches les uns des autres
Bâtiments élevés
=> Antennes faible hauteur (5m)
=> Impossible de négliger la topologie locale (Ex : effet de coin, -20dB (div par 100) en quelques metres)
Usage "indoor" plus difficile car
+ d'obstacles : diffraction, zones d'ombres
+ d'instabilité : impose de mettre au point des algorithmes spécifiques pour la transmission

Qualité de service

Numérique : unité de mesure. Faible tolérance.
Analogique : pas d'unité de mesure strict. 1000 fois plus tolérant.

En résumé

Les ondes radios ont une très large courverture
Les ondes radios comportent des défauts
- Affaiblissement de parcours
- Influence de l'atmosphère
- Trajets multiples
* Dispersion des retards
* Evanouissement
* Décalage en fréquence
* Effet de masque

Adéquation au milieu urbain
Qualité de service

Conclusion
La mise en place d'un réseau hertziente est délicate car les perturbations (fading, etc...) augmentent en même temps que la fréquentation des lieux. Aux contraintes naturelles s'ajoutent des contraintes locales (zones d'ombres, ...).
La concentration urbaine augmente les difficultés d'implantation des réseaux mobiles..