De la radio logicielle à la radio intelligente (collection Télécom)

Jacques Palicot

Description

La radio logicielle permet, idéalement, à des équipements de communiquer avec n’importe quel standard de radiocommunications par la seule modification du logiciel embarqué, et donc sans modification d’un quelconque élément matériel.
Cependant, le caractère statique des protocoles actuels de communication pose les questions de l’optimisation de l’efficacité spectrale et de la flexibilité du domaine radio. De cette réflexion, concernant directement la pérennité des télécommunications modernes, est né le domaine de la radio intelligente ou cognitive radio. Cette évolution, aujourd’hui incontournable dans le monde des radiocommunications, donne la possibilité aux appareils de communication, devenus plus autonomes, de choisir les meilleures conditions de communication.
L'ouvrage De la radio logicielle à la radio intelligente, apporte aux ingénieurs, chercheurs ou concepteurs radio, les informations nécessaires qui vont du formalisme mathématique aux architectures matérielles et logicielles en passant par la méthodologie, les outils, les plates-formes dexécution et la normalisation, pour appréhender les notions indispensables du domaine.
Remerciements. Introduction. LA RADIO INTELLIGENTE. Chapitre 1. Introduction à la radio intelligente. Chapitre 2. Des terminaux intelligents vers les réseaux intelligents. Chapitre 3. Les capteurs de la radio intelligente. Chapitre 4. La prise de décision et l’apprentissage. Chapitre 5. La gestion du cycle intelligent. LA RADIO LOGICIELLE COMME TECHNOLOGIE SUPPORT. Chapitre 6. Introduction à la radio logicielle. Chapitre 7. La tête d’émission/réception analogique. Chapitre 8. La tête d’émission/réception numérique. Chapitre 9. Traitement des non-linéarités. Chapitre 10. Méthodologie et outils. Chapitre 11. Plate-forme d’exécution. Chapitre 12. Conclusion générale et perspectives. Annexes. Sigles et acronymes. Bibliographie. Index.

Sujets

• Télécommunications

Informations

• Publié par: Hermès - Editions Lavoisier
• Date de parution: 04 novembre 2010
• Nombre de lectures: 18
• EAN13: 9782746241091
• Langue: Français
• Poids de l'ouvrage: 11 Mo

Extrait

De la radio logicielle à la radio intelligente

Cet ouvrage appartient à la Collection Télécom, publiée sous l’égide de l’Institut Télécom, avec le soutien de Orange Labs. Cette collection rend compte des derniers développements dans l’ensemble des domaines des sciences et technologies de l’information et de la communication.

Illustration de couverture : Jing Chen © Institut Télécom et LAVOISIER, Paris, 2010 LAVOISIER 11, rue Lavoisier 75008 Paris www.hermes-science.com www.lavoisier.fr ISBN 978-2-7462-2598-5 ISSN 2109-8204 Le Code de la propriété intellectuelle n’autorisant, aux termes de l’article L. 122-5, d’une part, que les "copies ou reproductions strictement réservées à l’usage privé du copiste et non destinées à une utilisation collective" et, d’autre part, que les analyses et les courtes citations dans un but d’exemple et d’illustration, "toute représentation ou reproduction intégrale, ou partielle, faite sans le consentement de l’auteur ou de ses ayants droit ou ayants cause, est illicite" (article L. 122-4). Cette représentation ou reproduction, par quelque procédé que ce soit, constituerait donc une contrefaçon sanctionnée par les articles L. 335-2 et suivants du Code de la propriété intellectuelle. Tous les noms de sociétés ou de produits cités dans cet ouvrage sont utilisés à des fins d’identification et sont des marques de leurs détenteurs respectifs. Printed and bound in England by Antony Rowe Ltd, Chippenham, October 2010.

De la radio logicielle à la radio intelligente sous la direction de Jacques Palicot

Collection Télécom dirigée parPierre-Noël F AVENNEC Comité scientifique de la collection Président: Claude G UEGUEN Michel A LLOVON –Orange Labs Chantal A MMI –Télécom Ecole de management Annie B LANDIN –Télécom Bretagne Jean-Pierre C OCQUEREZ –UTC, GDR ISIS Frédérique DE F ORNEL –ICB, GDR Ondes Gérard E UDE –Orange Labs Georges F ICHE –APAST Alain H ILLION –Télécom Bretagne René J OLY –Télécom ParisTech Henri M AITRE –Télécom ParisTech Chantal M ORLEY –Télécom SudParis Gérard P OGOREL –Télécom ParisTech Gérard P OULAIN –APAST Serge P ROULX –UQAM Montreal Nicolas P UECH –Télécom ParisTech Guy P UJOLLE –UPMC Pierre R OLIN –Télécom SudParis Basel S OLAIMAN –Télécom Bretagne Sami T ABBANE –SupCom Tunis Joe W IART –Orange Labs http://ctst.institut-telecom.fr

Liste des auteurs Christophe M OY Romain C OUILLET Supélec/IETR Supélec Signal Communications Alcatel-Lucent & Electronique Embarquée Chaire en radio flexible Rennes Gif-sur-Yvette Amor N AFKHA Mérouane D EBBAH Supélec/IETR Supélec Signal Communications Alcatel-Lucent & Electronique Embarquée Chaire en radio flexible Rennes Gif-sur-Yvette Jacques P ALICOT Raphaël G ILLARD * Supélec/IETR INSA Rennes/IETR Signal Communications & Electronique Embarquée Wassim J OUINI Rennes Supélec/IETR Signal Communications Renaud S ÉGUIER & Electronique Embarquée Supélec/IETR Rennes Signal Communications & Electronique Embarquée Daniel L E G UENNEC Rennes Supélec/IETR Signal Communications Hamidou T EMBINE & Electronique Embarquée Supélec/LSS Rennes Alcatel-Lucent Chaire en radio flexible Pierre L ERAY Gif-sur-Yvette Supélec/IETR Signal Communications Gilles T OURNEUR & Electronique Embarquée Supélec/IETR Rennes Signal Communications & Electronique Embarquée Renaud L OISON Rennes INSA Rennes/IETR Yves L OUËT Supélec/IETR Signal Communications & Electronique Embarquée Rennes *. IETR : Institut d’Electronique et de Télécommunications de Rennes.

Table des matières

Préface. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Remerciements. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Introduction

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P REMIÈRE PARTIE . L A RADIO INTELLIGENTE

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Chapitre 1. Introduction à la radio intelligente. . . . . . . . . . . . . . . . . Jacques P ALICOT , Christophe M OY et Mérouane D EBBAH 1.1. La radio intelligente de Joe Mitola . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.1.1. Définitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.1.2. Le cycle intelligent de Joe Mitola . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2. Positionnement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2.1. Convergence entre les réseaux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2.2. La mobilité généralisée sans interruption de service . . . . . . . . 1.2.3. Répartition de l'intelligence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3. La gestion du spectre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3.1. La situation actuelle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3.2. Le partage du spectre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3.2.1.Horizontal and vertical sharing. . . . . . . . . . . . . . . . 1.3.2.2. Groupe de fréquences . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3.2.3. Techniqueunderlay. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3.2.4. Techniqueoverlay. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.4. Une vision élargie de la radio intelligente . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.4.1. La prise en compte de l'environnement global . . . . . . . . . . . 1.4.2. La « bulle sensorielle radio intelligente » . . . . . . . . . . . . . . 1.5. Les difficultés du cycle intelligent . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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Chapitre 2. Des terminaux intelligents vers les réseaux intelligents Romain C OUILLET et Mérouane D EBBAH 2.1. Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2. Terminal intelligent . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2.1. Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2.2. Avantages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2.3. Limitations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3. Réseau intelligent . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3.1. Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3.2. Avantages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3.3. Limitations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.4. Vers un compromis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.4.1. Impact du nombre d'utilisateurs . . . . . . . . . . . . . . 2.4.2. Impact de la dimension spectrale . . . . . . . . . . . . . . 2.5. Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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Chapitre 3. Les capteurs de la radio intelligente. . . . . . . . . . . . . . . . Renaud S ÉGUIER , Jacques P ALICOT , Christophe M OY , Romain C OUILLET et Mérouane D EBBAH 3.1. Les capteurs « couche inférieure » . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1.1. Le capteur détection de « trous » . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1.1.1. Le filtrage adapté . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1.1.2. La détection cyclostationnaire . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1.1.3. La détection d'énergie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1.1.4. Les détections collaboratives . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1.2. D'autres capteurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1.2.1. La reconnaissance de bande passante du canal . . . . . . . . 3.1.2.2. La détection mono/multiporteuses . . . . . . . . . . . . . . . 3.1.2.3. La détection du type d'étalement de spectre . . . . . . . . . 3.1.2.4. D'autres capteurs de la couche inférieure . . . . . . . . . . . 3.2. Les capteurs « couche intermédiaire » . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2.1. Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2.2. LeCognitive Pilot Channel. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2.3. Les méthodes basées sur la localisation de l'équipem ent :Loca- lisation Based Identification(LBI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2.3.1. Synthèse des systèmes existants en fonction du lieu géogra- phique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2.3.2. Droits d'utilisation et mise à jour de la base de don nées . . . 3.2.4. Le capteur de reconnaissance aveugle de standards . . . . . . . . 3.2.4.1. Description générale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2.4.2. Etape 1 : adapatation de la bande . . . . . . . . . . . . . . . 3.2.4.3. Etape 2 : analyse avec les capteurs de la couche inférieure .

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