Mise en oeuvre d'un système de communication OFDM-haut débit dédié aux trains à grandes vitesses

Abstract

LEs systèmes de communication sans fil de la 4ème génération (LTE,IEEE.802.16m et IEEE.802.20) se développent dans le monde ferroviaire afind'assurer des services d'information, de maintenance, des services de réservation oud'accès à Internet. Dans un contexte de forte mobilité (cas du TGV), les conséquencesde l'effet Doppler sur les performances de tels systèmes sont importantes : l'utilisationdes modulations haut débit est en effet impossible. dans ce travail, nous proposons dessolutions afin de minimiser ces dégradations. Il porte sur une estimation efficace d'uncanal variant dans le temps dans un système OFDM. Afin d'estimer le canal, -étapeindispensable pour l'égalisation des données-, des sous-porteuses pilotes sont inséréesdans le symbole OFDM. Le canal est estimé dans le domaine temporel et les variationstemporelles de chaque trajet du canal sont modélisées par un développement enfonctions de base (BEM Basis expansion Modeling). Le canal est donc obtenu par lescoefficients de base correspondants. Une structure de pilotes est proposée, qui consisteà faire varier les positions des pilotes d'un symbole à l'autre. Les positions des pilotessont allouées dynamiquement au cours de la transmission des symboles OFDM :on parle d'allocation dynamique des pilotes (ADP). L'estimation du canal variantdans le temps est meilleure et par conséquent les performances du système sontaméliorées par rapport à l'effet Doppler. Dans un système multiutilisateurs OFDM,nous proposons d'exploiter l'idée de l'ADP afin de créer une diversité fréquentiele.Chaque utilisateur est désigné par une combinaison unique de pilotes. En utilisantla coopération entre les différents utilisateurs (diversité fréquentielle), l'estimationdu canal variant dans le temps est améliorée et les conséquences néfastes de l'effetdoppler sont réduites.