Soutenance mémoire
RÉALISATION ET TEST D’UN TRANSMETTEUR MULTISTANDARD
Systèm globale pour les communications mobiles
Le GSM est un système cellulaire de deuxième génération (Harri, 1997). La topologie du réseau GSM est illustrée dans la Figure 1.1. Chaque cellule est couverte par une station de base (BTS). La BTS gère toute la couche physique: modulation, démodulation, égalisation, codage correction d’erreur, multiplexage, saut de fréquence et chiffrement. Elle gère aussi la liaison de données avec le contrôleur de station de base (BSC). Le BSC gère la ressource radio. Il commande l’allocation des canaux, utilise les mesures effectuées par la BTS pour contrôler les puissances d’émissions du mobile et/ou de la BTS et prend la décision de l’exécution de handover. De plus, c’est un commutateur qui réalise une concentration des circuits vers le centre de commutation des mobiles (MSC). Le MSC gère l’établissement des communications entre le mobile et un autre MSC, la transmission des messages courts et l’exécution du handover lorsqu’il y est impliqué. Il dialogue avec les bases de données: enregistreur de localisation d’accueil (VLR) et l’enregistreur de localisation nominale (HLR).
La méthode d’accès multiple dans le réseau GSM est le TDMA. Chaque porteuse comprend 8 intervalles de temps. Un canal physique est constitué par la répétition périodique d’un intervalle de temps dans la trame TDMA sur une fréquence particulière. Pour établir, assurer et contrôler la communication entre la station de base et la station mobile, plusieurs canaux logiques ont été définis pour les différents types de fonction. Les canaux logiques sont définis par leur fréquence de même que par le numéro et la position de la trame correspondante à l’intérieur d’une trame TDMA (Brisson et Kropf). On distingue des canaux logiques dédiés à un mobile tel que les canaux de trafic (TCH) pour supporter les informations utilisateurs et les canaux de contrôle associés à faible débit SACCH qui sont associés à chaque canal dédié et qui permettent la compensation du délai de propagation, le contrôle de la puissance d’émission de la station mobile et de la qualité du lien radio et qui permettent aussi le rapatriement des mesures effectuées sur les stations voisines.
Service universel des télécommunications mobiles (UMTS)
L’UMTS est un système cellulaire de troisième génération qui fait partie de la famille IMT-2000 et dont les spécifications techniques sont développées au sein du 3GPP (3rd Génération Partener Project) (Thierry et christophe). Le réseau UMTS est composé, de deux sous réseaux: le réseau cœur (CN) et le réseau radio(UTRAN) (Thierry et christophe).
Dans le réseau cœur, on retrouve tous les équipements présents dans le sous système réseau (NSS) des réseaux GSM/GPRS (Jeremy et Maimouna, 2006). Alors que l’UTRAN est complètement distinct du BSS du GSM (Thierry et christophe). L’UTRAN est constitué de RNC (Radio Network Controller) et de Node B qui permet d’assurer les fonctions de réception et de transmission (Lescuyer et Rosâe, 2002). Le RNC fait le routage des communications entre le Node B et le réseau cœur, le contrôle et la supervision du Node B, il accomplit la procédure de relocation et la gestion des liens de macro diversité (Lescuyer et Rosâe, 2002).
Wimax
Le Wimax est l’acronyme de «Worldwide Interoperability for Microwave Access» (Mian, 2006). Le premier standard de WimaxIEEE 802.16-2001 est publié en 2002 (Ahson et Ilyas, 2008). La configuration initiale prévue sous le IEEE 802.16-2001 était d’avoir des antennes à l’extérieur des domiciles opérant entre 10 et 66 GHz. Ce standard est suivi de plusieurs amendements. Le premier amendement est le IEEE802.16c. Son objectif principal est d’assurer l’interopérabilité entre les services de distribution multipoint locaux.
Le deuxième amendement est l’IEEE802.16b. Il est introduit pour étendre la gamme de fréquence à la bande 5-6 GHz et pour définir des niveaux pour la qualité de service en fonction du trafic. Puis, en avril 2003, l’amendement IEEE 802.16a est publié pour uniformiser le fonctionnement aux bandes de fréquence entre 2 et 11 GHz que ce soit réglementé ou non (Ahson et Ilyas, 2008). Le standard IEEE802.16a offre le déploiement des communications NLOS. En 2004, les différents standards IEEE 802.16-2001, IEEE802.16c, IEEE802.16b et IEEE802.16a sont révisés et remplacés par le standard IEEE802.16-2004 (G.Andrews, Ghish et Muhamed, february 2007).
En février 2006, un nouveau standard appelé IEEE 802.16e-2005 est publié. Son objectif est de mettre en valeur la mobilité des abonnées, le handover et la gestion de la puissance électrique à consommer. En résumé, Il existe deux familles de systèmes Wimax : fixe et mobile. De plus, une initiative régionale, Wibro, à l’instar de Wimax est standardisé en Corée (Ahson et Ilyas, 2008). Le Wimax fixe, basé sur le standard IEEE802.16-2004, fonctionne dans la bande 3.5 GHz et 5.8 GHz (G.Andrews, Ghish et Muhamed, february 2007). Alors que le Wimax mobile qui est basé sur le standard IEEE 802.16e-2005 fonctionne dans la bande 2.3 GHz, 2.5 GHz, 3.3 GHz et 3.5 GHz (Ahson et Ilyas, 2008). Par conséquent, le Wimax mobile est à garder.
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Table des matières
INTRODUCTION
CHAPITRE 1 SYSTÈMES DE COMMUNICATION SANS FIL ET DE RADIO NAVIGATION
1.1 Introduction
1.2 Systèmes sans fil métropolitain
1.2.1 Système globale pour les communications mobiles
1.2.2 Service universel des télécommunications mobiles (UMTS)
1.2.3 Wimax
1.3 Systèmes sans fil locaux et personnels
1.3.1 Réseaux sans fil locaux WLAN
1.3.2 Bluetooth
1.3.3 Zigbee
1.4 Systèmes de navigation par satellite
1.4.1 Système de positionnement global (GPS)
1.4.2 Système Galileo
1.5 Conclusion
CHAPITRE 2 ARCHITECTURE ET SPÉCIFICATIONS DES ÉMETTEURS
2.1 Introduction
2.2 Spécifications des émetteurs
2.2.1 Spécifications fréquentielles
2.2.2 Spécifications liées au type de modulation
2.3 Architecture des émetteurs conventionnels
2.3.1 Transmetteur hétérodyne
2.3.2 Transmetteur Polaire
2.3.3 Transmetteur homodyne
2.3.4 Transmetteur IF-numérique
2.4 Architecture des émetteurs multistandards
2.4.1 Transmetteur multistandard de Qualcomm
2.4.2 Transmetteur multistandard à boucle translationnelle
2.4.3 Transmetteur multistandard pour des modulations à enveloppe constante et non constante
2.5 Conclusion
CHAPITRE 3 CONCEPTION D’UN TRANSMETTEUR MULTISTANDARD
3.1 Introduction
3.2 Architecture multistandard basée sur la conversion directe
3.2.1 Définition de l’architecture multistandard à conversion directe
3.2.2 Spécification des filtres
3.2.3 Spécification du synthétiseur de fréquence
3.2.4 Choix des composants
3.2.5 Simulations et résultats
3.3 Architecture multistandard à double conversion
3.3.1 Définition de l’architecture multistandard à double conversion
3.3.2 Spécification des filtres
3.3.3 Spécification des synthétiseurs de fréquence
3.3.4 Choix des composants
3.3.5 Simulations et résultats
3.4 Architecture multistandard utilisant un doubleur de fréquence
3.4.1 Définition de l’architecture multistandard utilisant un doubleur de fréquence
3.4.2 Choix des composants
3.4.3 Simulations et Résultats
3.5 Conclusion
CHAPITRE 4 RÉALISATION ET TEST D’UN TRANSMETTEUR MULTISTANDARD
4.1 Introduction
4.2 Choix des structures des lignes de transmission et du substrat
4.3 Conception, réalisation et test du mélangeur
4.4 Conception, réalisation et test du commutateur RF SP4T
4.5 Conception, réalisation et test du commutateur RF SPDT
4.6 Conception, réalisation et test du bloc de gain
4.7 Conception, réalisation et test du doubleur de fréquence
4.8 Conception, réalisation et test des boucles à verrouillage de phase
4.9 Conception, réalisation et test des filtres RF
4.9.1 Conception, réalisation et test du premier filtre
4.9.2 Conception, réalisation et test du deuxième filtre
4.9.3 Conception, réalisation et test du troisième filtre
4.9.4 Conception, réalisation et test du quatrième filtre
4.9.5 Conception, réalisation et test du cinqième filtre
4.9.6 Conception, réalisation et test du sixième filtre
4.9.7 Miniaturisation des filtres à grandes dimensions
4.10 Réalisation et test du transmetteur multistandard à doubleur de fréquence
4.11 Conclusion
CONCLUSION
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