4.7.1 Présentation et modèle

Application aux Futurs Systèmes Multimédia par Satellite en Bande Ka'> 4.7.1 Présentation et modèle

4.7.1 Présentation et modèle

Afin d'augmenter la capacité des futurs systèmes de communications spatiales, les nouvelles générations de satellites offrent une couverture multi-faisceaux. Ce type de couverture permet une exploitation plus optimale de la puissance disponible à bord du satellite. Le satellite transmet le signal seulement vers les zones concernées améliorant ainsi le bilan de liaison. Ce type de couverture permet aussi la réutilisation de fréquence (frequency re-use) qui consiste à l'exploitation multiple d'une seule fréquence sur des faisceaux différents.
Dans ce contexte de couverture multi-faisceaux avec réutilisation de fréquence, les lobes principaux d'un faisceau peuvent interférer avec les lobes secondaires d'un autre faisceau opérant à une même fréquence. Ce type d'interférences est dit interférences intra-canal (Co-Channel Interference). En pratique, on arrive souvent à réduire le niveau des signaux interférant en optimisant l'allocation des fréquences aux différentes zones de couverture. Ces interférences ne seront pas considérées dans la suite de ce manuscrit.

Afin de partager les ressources spectrales et temporelles entre les différents utilisateurs, la technique MF-TDMA est adoptée comme solution d'accès multiple. Le canal alloué est divisé en plusieurs sous bandes dont chacune est utilisée par plusieurs utilisateurs mais d'une manière non simultanée. Chaque utilisateur dispose d'un intervalle de temps pendant lequel il peut communiquer avec le satellite. L'utilisation de plusieurs porteuses pour une transmission sur un seul canal résulte nécessairement à des interférences entres les différents signaux transmis dans des sous canaux disjoints. Ce type d'interférences est dit interférence inter-canal (Inter-Channel Interference). Dans ce cas, le niveau des interférences est fortement dépendant de l'allure du spectre du signal transmis et de l'espacement entre deux porteuses adjacentes. Un intervalle de garde peut être introduit pour réduire l'effet des canaux adjacents.

Au niveau du récepteur, le signal multiplex reçu s'écrit comme étant la somme d'un signal utile et d'un signal interférant. On suppose que les différents signaux transmis correspondent à des séquences transmises indépendantes. Les signaux interférant arrivent avec un retard de phase $\theta_i$ un retard de propagation $\tau_i$ aléatoires et indépendants. Ils ont une amplitude $\delta_i$ relativement au signal utile. Deux porteuses adjacentes sont séparées d'un intervalle de fréquence $\Delta f$ , le signal multiplex peut ainsi être modélisé par l'équation suivante:

$\displaystyle s(t)$	$\displaystyle =$	$\displaystyle \sqrt{\frac{2E}{T}}\cos\left(2\pi f_{0}t+ \varphi(\underline{a},(t))\right)+n(t)$
	$\displaystyle +$	$\displaystyle \sqrt{\frac{2E}{T}} \sum_{\scriptstyle i=k_1 \atop \scriptstyle i... ...ght)(t-\tau_i)+ \varphi\left(\underline{a}_i,t-\tau_i\right)+\theta _{i}\right)$

En mode multi-porteuses, le niveau des interférences est directement lié à l'espacement entre les porteuses adjacentes. Un fort espacement permet de réduire le niveau des interférences mais il dégrade aussi la capacité totale du système. Un faible espacement entre porteuses quand à lui, permet une augmentation de la capacité du système, par contre il dégrade la qualité du signal affectant ainsi le bilan de liaison de chaque utilisateur ce qui résulte à une baisse de la disponibilité du système. Le niveau des interférences devient plus important si la porteuse utile subie une atténuation par rapport aux autres porteuses. Cette situation est possible dans le contexte d'une transmission en bande Ka, notamment à causes des conditions de propagations qui sont assez rigoureuses et qui peuvent varier d'une utilisateur à un autre. Dans certains cas extrêmes, une interruption du service peut être causée par les interférences avec les autres utilisateurs. Il est important de souligner ici l'intérêt du choix du schémas CPM pour diminuer le niveau des interférences. Ce fait constitue la principale motivation de l'utilisation des CPM à réponse partielle et avec une réponse ne fréquence en cosinus surélevé.

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