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Conception et simulation d'un brouilleur GSM

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par Merleau King TCHEUMTCHOUA KAMDEM
Ecole nationale supérieure polytechnique, Yaoundé - Master rercherche en systèmes de télécommunications numériques 2010
  

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2.3. Modèles physiques de propagation intérieure

Le tracé des faisceaux et la théorie de la diffraction ont été appliqués pour la prédiction de la propagation intérieure. Ceci peut être utilisé pour la prédiction de sites particuliers, sous réserve que des informations suffisantes sur la géométrie et les matériaux de l'immeuble soient disponibles.

Des techniques plus sophistiquées de prédictions électromagnétiques telles que les différences finies dans le domaine temporel (FDTD) sont également utilisées dans certains cas. De tels modèles induisent des informations large bande et des statistiques sur la propagation multi trajets.

Mais comme avec les modèles physiques dans les microcellules, il y a des limites dans les modèles physiques de prédiction des picocellules, limites dues à la difficulté d'obtention et d'utilisation de données suffisamment précises. Ces problèmes sont particulièrement significatifs pour les picocellules, où l'influence du mobilier et le mouvement des personnes peuvent avoir un effet significatif (variable dans le temps) sur la couverture.

Déjà, quelques modèles physiques de base peuvent être utilisés, et qui tiennent compte des processus fondamentaux qui affectent la propagation à l'intérieur des immeubles.

2.3.1. Propagation entre étages

La figure 7 montre quatre trajets distincts entre un émetteur et un récepteur situés dans des étages différents d'un même immeuble.

Figure 7 : diversité de trajets pour la propagation entre étages

Le trajet 0 est direct; il est l'objet de l'atténuation due aux dalles de l'immeuble. Des modèles supposent que ce trajet porte la majorité de l'énergie du signal, bien qu'il faille modifier les facteurs de perte dus aux murs et à la dalle, pour tenir compte de l'effet moyen des autres trajets.

Les trajets 1 et 2 sont sujets d'une diffraction à travers les fenêtres de l'immeuble, dans les sens sortant et entrant, mais ne rencontrent aucun obstacle dans leur propagation entre étages.

Enfin, le trajet 3 subit également une diffraction à travers les fenêtres de l'immeuble, mais avec un angle de réfraction inférieur à celui du trajet 2. Il est réfléchi par le mur d'un immeuble avoisinant, avant d'être diffracté vers l'immeuble de départ.

Pour analyser l'intensité du champ du aux trajets 2 et 3, on utilise une approximation géométrique à double obstacle, tel qu'illustré à la figure 8.

Figure 8 : Géométrie à 2 obstacles

Cette figure représente les angles de l'immeuble aux points d'entrée et de sortie du faisceau. La propagation est alors analysée en utilisant la théorie géométrique de la diffraction.

La source est un point qui rayonne donc des ondes sphériques. Le champ incident sur l'obstacle est alors :

(1.9)

Où PT est la PIRE de la source.

La diffraction sur l'obstacle 1 induit un champ incident sur l'obstacle 2, qui peut de même être approximé par :

(1.10)

Où la racine carrée est le facteur de propagation pour l'incidence d'une onde sphérique sur un obstacle direct.

De même, le champ au point champ est :

(1.11)

Ainsi, la puissance disponible sur une antenne isotrope est :

(1.12)

Ce résultat peut être appliqué aux trajets 1 et 2 par substitution des distances.

Le trajet 3 est analysé de la même façon, mais est multiplié par le coefficient de réflexion de l'immeuble avoisinant. La somme des puissances de toutes les contributions est illustrée à la figure 9.

Figure 9 : pertes en chemin en fonction du nombre d'étages

Il apparaît que deux régimes sont présents :


· Lorsque l'émetteur et le récepteur sont proches, le signal décroît rapidement, puisqu'il y a cumul des multiples pertes dues aux dalles sur le trajet 0. Éventuellement, les trajets diffractés (1 et 2) à l'extérieur de l'immeuble peuvent dominer, mais cette dominance diminue rapidement avec la distance.


· Lorsqu'un immeuble réfléchissant avoisinant est présent, les pertes de diffraction associées à ce trajet sont faibles, et ceci permet une augmentation du champ pour de grandes distances inter immeubles.

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9Impact, le film from Onalukusu Luambo on Vimeo.


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