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Projet bibliographique: Systèmes de communications à antennes intelligentes, applications envisagées dans le cadre de lUMTS.

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1 Projet bibliographique: Systèmes de communications à antennes intelligentes, applications envisagées dans le cadre de lUMTS.

2 Introduction Les réseaux UMTS permettront aux usagers daccéder: - services vocaux, de fax, de données (conventionnels) - services multimédia: Internet, lachat en ligne, la vidéotéléphonie, à des débits allant jusquà 2Mbits. Conséquences: de nouveaux défis émergent! Solution: les techniques à antennes intelligentes

3 Les systèmes actuels Les stations de base actuelles sont équipées dantennes: - soit omnidirectionnelles - soit trisectorisées La position de lutilisateur étant inconnue, on peut considérer cette technique comme une perte dénergie.

4 Or, lun des enjeux majeurs de lUMTS est daugmenter la capacité! Dans les réseaux actuels, cest une opération très difficile à réaliser!! - soit en ajoutant des fréquences porteuses - soit en augmentant le nombre de cellules ou de stations de bases.

5 Les systèmes adaptatifs Principe: ces systèmes consistent non plus à considérer des propagations fixes, mais à les adapter en fonction de ce que lon désire. Avec cette technique, cest comme si chaque mobile disposait de sa propre liaison sans fil. Avantages:- réduit la quantité de bruit par utilisateur - augmente la capacité du réseau Attention!! On considère que les interférents sont rarement dans la même position géographique que lutilisateur.

6 Différences entre une station de base traditionnelle et une station de base à antennes intelligentes.

7 Les deux principaux types dantennes intelligentes

8 Antennes à commutation de faisceaux appelés « swichted beam antenna systems » Principe: ces antennes détectent la qualité du signal reçu, choisissent parmi un des multiples lobes prédéterminés et commutent dun rayon à un autre en fonction du mouvement de lusager. Ce système consiste à créer de multiples faisceaux très étroits (15 à 30° dangle douverture), sachant que le meilleur dentre eux sera utilisé pour desservir lusager en fonction de son mouvement.

9 Schéma bloc dun circuit à antenne à commutation de faisceaux et son diagramme de rayonnement

10 Antennes adaptatives appelés « adaptive antennas ». Il sagit de la technique la plus avancée à nos jours en ce qui concerne les antennes intelligentes. Principe: dirige le lobe principal de son diagramme de rayonnement en direction du signal attendu, et surtout, place ses zéros en direction des signaux interférents.

11 Schéma bloc dun circuit à antenne adaptative et son diagramme de rayonnement

12 Avantages des systèmes à antennes intelligentes

13 -pour de meilleurs résultats: en terme de capacité, de qualité de service et de coûts en déploiement. -réduction des interférences: surtout en milieu urbain! -Une meilleure portée: donc une zone de couverture plus large. Comparaison des zones de couvertures:

14 -Partage dun même canal: - réutilisation des fréquences:

15 -Aspect économique: le coût total des infrastructures nécessaires à la construction dun nouveau système peut etre réduit denviron 60% par rapport à un système conventionnel. Comparaison des investissements initiaux de la société ArrayComm:

16 Applications envisagées dans le cadre de lUMTS

17 AVANTENSUITE Contraintes de chargement de trafic maximal capacité dans un secteur, tandis que la capacité demeure à vide dans d'autres. Mise à niveau de charge par la réorientation et remettant à la côte des secteurs maximise la capacité d'emplacement de cellules. Spotlight 2200CDMA:

18 Station de base OneBTS de Lucent: nouvelle technologie dantenne intelligente (IA) couplée au système BLAST (Bell Labs Layered Space-Time) grâce à cette technique, la capacité dune bande de fréquence donnée croit proportionnellement au nombre dantennes.

19 Conclusion La technologie des antennes intelligentes représente un point essentiel quant au développement des systèmes de communications de troisième voir de quatrième génération. Quant aux opérateurs mobiles, leurs investissements, bien que très élevés, seront rentabilisés puisque ces systèmes devraient permettre lévolution des réseaux sans nécessiter linstallation de nouvelles stations de base. A ce titre, le prix Denzler a été décerné au Docteur Ingénieur Frank Ellinger pour ses travaux concernant les circuits intégrés pour les antennes intelligentes.


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