Description
Date depot: 1 janvier 1900
Titre: Démodulation de signaux 4G (LTE Advanced) agrégés en fréquence Demodulation of 4G (LTE Advanced) signals aggregated in frequency
Directeur de thèse:
Bernard HUYART (LTCI (EDMH))
Domaine scientifique: Sciences et technologies de l'information et de la communication
Thématique CNRS : Non defini
Resumé:
A l’horizon de 2012 ou plus, les systèmes de communications mobiles vont évoluer pour atteindre des débits de l’ordre de quelques Gbits/s. On parle de LTE Advanced (Long Term Evolution) ou de 4G. Les bandes de modulations requises pour atteindre ce débit sont de l’ordre de70 MHz voire 100 MHz[1]. Les fréquences porteuses couvriront les bandes de fréquences libérées par la diffusion TV, le GSM 900 et de nouvelles attributions de bande jusqu’à 3.6 GHz. Hors la bande disponible du GSM900 est actuellement de 25 MHz. La technique qui devra à priori être mise en oeuvre pour atteindre les 100MHz sera l’agrégation de bande de fréquence sur différentes fréquences porteuses. Notre objectif est de concevoir et de réaliser un démodulateur radio large bande (450MHz- 3.6 GHz) dédié à cette application. Les scénarii d’agrégation de fréquences peuvent être classés en trois catégories [2]: 1. Intra-bande adjacente
2. Intra-groupe non-adjacentes
3. Inter-band
Le scenario 1 est le plus favorable et nécessite peu de modification de la couche physique. Il se résume à une modification de la bande de fréquence du signal en bande de base. Des solutions(Cisco) sont déjà disponibles pour les systèmes locaux sans fil WLAN. Le scénario 2 est plus complexe à résoudre pour l’émetteur radio à cause de l’interférence entre les canaux et de la dynamique en amplitude des signaux à traiter par l’amplificateur de puissance. La stratégie proposée [3] est d’éteindre les sous fréquences porteuses du signal OFDM lorsqu’elles recouvrent les bandes de fréquences occupées par d’autres utilisateurs. Les solutions proposées dans la littérature pour le scenario 3 sont assez restreintes [5,4]. Elles consistent à multiplier les chaines de réceptions afin de pouvoir transposer chaque sous bande
Nous proposons dans cette thèse une autre stratégie : L’utilisation d’un démodulateur large bande et un signal OL qui sera la somme de plusieurs signaux CW décalés.
La recherche portera sur :
- la synchronisation des signaux CW du signal OL avec les oscillateurs locaux des émetteurs et l’automélange des signaux CW
- la réjection des canaux adjacents à cause des fréquences images et des produits d’intermodulation d’ordre 2 (IMD2)
- le traitement numérique des signaux OFDM prenant en compte la discontinuité des sous fréquence porteuse
General Context :
on 2012 or more, the mobile communication systems will evolve to reach some Gbits/s rates. There are named LTE Advanced (Long Term Evolution) or 4G. The required modulations base bands to reach this rate value are of the order of 70 MHz even 100 MHz [1]. The carrier frequencies will be centered in the frequency bands released by the TV broadcast and GSM 900 systems and in the new allocated frequency bands up to 3.6 GHz. For example the available frequency band of the GSM900 standard is currently only of 25 MHz. The technique which will have to be implemented a priori will be the aggregation of the band on various carrier frequencies. Our objective is to design and to realize a large band (450MHz- 3.6 GHz) demodulator dedicated to this application.
The spectrum aggregation scenarios can be broadly classified into three categories [2]: 1. Intra-band adjacent 2. Intra-band non adjacent 3. Inter-band.
Scenario 1 is most favorable and requires little modification of the physical layer. It consists only on a change of the baseband circuits of the receiver. Solutions (Cisco) are already available for the local wireless systems WLAN. Scenario 2 is more complex to solve for the transmitter because of the interference between the channels and consequently the required linearity of the power amplifier. The strategy suggested by [3] is to switch off subcarrier frequencies of the OFDM signal when they are inside the frequency bands occupied by other users. The solutions suggested in the literature for scenario 3 are rather restricted [5,4]. They consist in multiplying the number of receivers in order to be equal to the number of aggregated band.
We propose in this thesis another strategy: The use of a broad band demodulator and a particular OL signal which will be the sum of several CW signals shifted in frequency. Research work will relate to: - the synchronization of the OL CW signals with the local oscillators of the transmitters and the self mixing of the CW signals - rejection of the adjacent channels because of the image frequencies and the intermodulation products of order 2 (IMD2) - the digital processing of the OFDM signals taking into account the discontinuity of subcarrier frequencies
Doctorant.e: Kaissoine Abdou