Sigle : GEN1563 Gr. 01
Titre : Télécommunications mobiles
Session : Automne 2017 Horaire et local
Professeur : Mouaki Benani, Abdelmoumen
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Objectifs
Au terme de cette activité, l'étudiant(e) sera en mesure de concevoir différents types de systèmes de télécommunications mobiles.
Contenu
Introduction. Historique. Présentation des différents types de systèmes de télécommunications mobiles. Méthodes d'accès : accès par canaux individuels à bande étroite, systèmes à spectre étalé. Caractéristiques du canal radio-mobile : modes généraux de propagation des ondes radio, caractéristiques multi-trajets de la propagation en radio-mobile. Principes des radios cellulaires : géométrie des cellules, facteur de réutilisation des fréquences, relève entre les cellules, procédure de design d'un système cellulaire. Modulations numériques en radio-mobile, réception et égalisation. Systèmes nord-américains et européens. Systèmes à commutation de paquets par radio.
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À la fin de ce cours, l'étudiant devrait être en mesure de:
Maîtriser les notions fondamentales requises pour la conception de systèmes de communications sans fil (fixes et mobiles).
Décrire l'architecture des systèmes radio-mobiles.
Comprendre les exigences et l'évolution des différentes technologies radio-mobiles.
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Cours magistraux de 3 heures/semaine.
Travaux de simulation avec Matlab et autres outils de conception et planning (couverture et capacité des systèmes).
Un examen de mi-session.
Un examen final.
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Les mardis: 16h30 - 19h30.
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Rappel de concepts fondamentaux reliés aux communications radio-mobiles
description d'un système de communication radio (concepts de base et terminologie).
Perspective historique.
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06 sept. 2017 |
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Introduction aux systèmes de communication actuels et émergents.
Types et exigences des services de communications.
Évolution des technologies de communications.
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13 sept. 2017 |
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Division cellulaire: notions fondamentales de conception
Réutilisation de la fréquence (Frequency reuse), handoff (transfert cellulaire), analyse d'interférence et capacité, sectorisation et partage des cellules, efficacité spectrale, architecture et géométrie des cellules, niveau et qualité de service.
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20 sept. 2017 |
| 4 |
Propagation radio-mobile: variation à grande échelle et pertes de trajet (pathloss-shadowing)
Différents mécanismes de propagation.
Budget de liaison et évaluation de la zone de couverture.
Modèles des canaux de propagation.
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27 sept. 2017 |
| 5 |
Propagation radio-mobile: évanouissement (fading) à petite échelle et multi-trajets (multipath)
Modélisation du phénomène de propagation multi-trajets (multipath fading).
Caractérisation de l'évanouissement du signal dû à la propagation multi-trajets.
Différents types d'évanouissements à petite échelle du signal.
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04 oct. 2017 |
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11 oct. 2017 |
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18 oct. 2017 |
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Modélisation statistique du canal de propagation radio-mobile
Modèle complexe du signal à bande de base, canal linéaire invariant, signaux à bande étroite.
Distributions d'évanouissement du signal : évanouissement de type Rayleigh (line-of-sight,LOS) et évanouissement de type Rice (non-line-of-sight, NLOS).
Profil du délai de puissance (power delay profile), temps de cohérence et largeur de bande de cohérence.
Mobilité et effet Doppler (diffusion uniforme du décalage fréquentiel Doppler).
Classification des types d'évanouissement (constant vs. sélectif en fréquence, lent vs. rapide) et effets sur les transmissions numériques.
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25 oct. 2017 |
| 9 |
Modèles des canaux de propagation radio-mobiles; intra/extra batiment (indoor-outdoor)
Modèles empiriques.
Modèles déterministes.
Modèles directionnels (spatiaux).
Modèles standards (ITU, 3GPP, IEEE).
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01 nov. 2017 |
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Modulations numériques et performances.
Détection cohérente et non-cohérente.
Probabilité d'erreur en présence d'un bruit Gaussien (canal Gaussien).
Probabilité d'erreur en présence d'un canal radio-mobile (fading, multipath).
Taux d'erreur sur les bits et largeur de bande du signal, débit binaire et capacité.
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08 nov. 2017 |
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Techniques d’égalisation, diversité et codage du canal
Techniques d’égalisation (linéaire, non-linéaire, adaptative).
Techniques à étalement spectral.
Techniques de diversité (spatiale, fréquentielle, temporelle, polarisation, etc.).
Techniques de codage du canal (codes en bloc, code convolutionnel, décodage Viterbi, etc.).
Technique MIMO.
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15 nov. 2017 |
| 12 |
Techniques d’accès multiples et OFDM
Techniques FDMA, TDMA, et CDMA.
Techniques OFDM.
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22 nov. 2017 |
| 13 |
Systèmes sans fil et les standards
Générations des systèmes cellulaires: AMPS, GSM, IS(95/136), CDMA 2000, WCDMA/UMTS, 3GPP LTE, WIMAX (IEE 802.16).
Réseaux locaux sans fil (WLAN): WIFI (famille IEEE 802.11).
Systèmes de communication par satellite.
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29 nov. 2017 |
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Détails sur les technologies WiFi et LTE/LTE-avancée
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06 déc. 2017 |
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13 déc. 2017 |
- Examen mi-session 30 %
- Examen final 40 %
- Travaux de simulation à remettre 30 %
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Référence recommandée:
- Theodore S. Rappaport, Wireless Communications : Principles and Practice, Second edition, Prentice-Hall, 2002.
Référence supplémentaires:
- A. F. Molish, Wireless Communications, Second edition, Wiley, 2011.
- Bruce A. Black et al., Introduction to Wireless Systems, Prentice-Hall, 2008.
- S. Saunders and A. Aragon-Zavala, Antennas and propagation for Wireless Communication Systems, Second edition, Wiley, 2007.
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