Cours N°2 - Propagation En Environnement Radio Mobile PDF

Cours N°2 Propagation en environnement radio mobiles 28/05/2024 Propagation en Environnement Radio-Mobile 1  Introduction  L’onde radioélectrique (support de communication pour les réseaux mobiles) est sujette à de nombr...

Cours N°2 Propagation en environnement radio mobiles 28/05/2024 Propagation en Environnement Radio-Mobile 1  Introduction  L’onde radioélectrique (support de communication pour les réseaux mobiles) est sujette à de nombreuses irrégularités de température, d’humidité, de caractéristiques électromagnétiques,…  Fluctuations ou variations en temps et en espace  Media de communication incontrôlable Problématique  Prévoir l’atténuation du signal en un point donné  Planifier et implémenter un système radio  Gérer et optimiser un système radio 28/05/2024 Propagation en Environnement Radio-Mobile 2  Mécanismes de la propagation  Quatre mécanismes de base La couverture réseau est :  Diffusion  Outdoor  Diffraction  Indoor  Réflexion  In car  Réfraction  Absorption 28/05/2024 Propagation en Environnement Radio-Mobile 3  Propriétés du canal radio mobile  Trois types de variations du canal radio mobile :  Grande échelle : Pertes de propagation dues à la distance parcourue par l’onde radio  Affaiblissement de parcours (Pathloss)  Moyenne échelle : Atténuations de puissance du signal dues aux obstacles rencontrés  Effet de masque ( Shadowing effect)  Petite échelle : Liées aux trajets multiples  Évanouissement ( fading rapide) 28/05/2024 Propagation en Environnement Radio-Mobile 4  Dégradations subies par l’onde radio  Atténuation due à la distance (Pathloss)  Effets de masques ( Shadowing effects)  Evanouissements ( fadings)  Brouillages dus au bruit ambiant(provenant d’autres systèmes par exemple)  Les caractéristiques de propagation dépendent :  Morphologie du terrain  Hauteur, nature et densité des bâtiments  Densité de végétation  Conditions météorologiques,… 28/05/2024 Propagation en Environnement Radio-Mobile 5  Effet de masque  La plus forte atténuation subie par la puissance du signal, elle est due aux obstacles :  Naturels,  Artificiels.  Deux conditions de propagation entre émetteur et récepteur  Propagation en vision directe (LOS : Line-Of-Sight) Aucun obstacle entre émetteur et récepteur  Propagation sans vision directe (NLOS : Non-Line-Of-Sight) Existence d’un ou plusieurs obstacles entre émetteur et récepteur 28/05/2024 Propagation en Environnement Radio-Mobile 6  Exemple de modèle de LOS Propagation en Environnement Radio- 28/05/2024 7 Mobile  Effets de la propagation par trajets multiples Effet Doppler: du à la mobilité de l’une ou les deux extrémités radio. v Fd n  F0 cos( n ) c n v Evanouissement rapide de la porteuse: généré par les Trajets multiples Dispersion temporelle: se traduit par une limitation de débit supporté par le canal. En effet le débit maximal supporté par un canal est inversement proportionnelle à sa dispersion maximale. 28/05/2024 Propagation en Environnement Radio-Mobile 8  Interférences et Bruits  Interférences  Co-canal : émissions d’autres équipements sur la même fréquence  Canal adjacent : émission d’autres équipements sur des fréquences adjacentes  Bruits  Internes : communications de courants dans les circuits logiques, les comparateurs, les interrupteurs électroniques,… et le bruit de fond produit dans les câbles et les composants électroniques  Externes : moteurs électromagnétiques, allumages de véhicules, panneaux lumineux 28/05/2024 Propagation en Environnement Radio-Mobile 9  Principes de base des antennes Radio mobiles 28/05/2024 Propagation en Environnement Radio-Mobile 10  Fonctions d’une antenne  Une antenne radio est la structure associée à l’interface entre l’onde émise (reçue) guidée dans l’émetteur (récepteur) et l’onde se propageant en espace libre.  Ensemble Emetteur & Récepteur  Une antenne rayonne ou reçoit de l’énergie  Fonction : couplage de l’énergie entre l’espace libre et un équipement de guidage telle une ligne de transmission, un câble coaxial ou un guide d’onde 28/05/2024 Propagation en Environnement Radio-Mobile 11  Types d’antennes  Antenne isotrope : Antenne théorique rayonnant de façon uniforme dans toutes les directions  Antenne directive : elle peut rayonner ou recevoir les ondes plus efficacement dans certaines directions que dans d’autres  Antenne omnidirectionnelle : recevoir et émettre les ondes dans toutes les directions 28/05/2024 Propagation en Environnement Radio-Mobile 12  Types d’antennes 28/05/2024 Propagation en Environnement Radio-Mobile 13  Caractéristiques d’une antenne Fréquence d’utilisation  la fréquence avec laquelle l’antenne rayonne et reçoit l’énergie  Diagramme de rayonnement  La représentation des lobes principal et secondaires  Directivité Polarisation  Polarisation horizontale ou verticale Rendement Gain 28/05/2024 Propagation en Environnement Radio-Mobile 14  Diagramme de rayonnement L’IEEE définit le diagramme de rayonnement comme « la représentation graphique des propriétés de rayonnement de l’antenne en fonction des coordonnées spatiales » Intensité du rayonnement Puissance du champ Phase et polarisation 28/05/2024 Propagation en Environnement Radio-Mobile 15  Diagramme de rayonnement 28/05/2024 Propagation en Environnement Radio-Mobile 16  Directivité (D)  Rapport entre la puissance rayonnée par l’antenne vers une direction donnée et celle d’une antenne de référence (isotrope)  Exprimée en dBi Indique la capacité de l’antenne à rencontrer l’énergie dans des directions spécifiques 28/05/2024 Propagation en Environnement Radio-Mobile 17  Polarisation  L’orientation du champ électrique E détermine la polarisation de l’onde rayonnée par l’antenne. Si l’antenne est placée horizontalement par rapport au sol, E est horizontal (pour une grande partie des directions de l’espace)  L’antenne est dite à polarisation horizontale.  Si l’antenne est verticale  L’antenne est dite à polarisation verticale. 28/05/2024 Propagation en Environnement Radio-Mobile 18  Gain d’une antenne 28/05/2024 Propagation en Environnement Radio-Mobile 19 28/05/2024 Propagation en Environnement Radio-Mobile 20  Questions 28/05/2024 Propagation en Environnement Radio-Mobile 21