Étude de la capacité de la liaison descendante d'un réseau cellulaire Mimo à large bande

Ce travail cherche à évaluer la capacité du lien descendant d'un réseau cellulaire MIMO à large bande dans des environnements urbain et sous-urbain. De nombreuses études se sont déjà penchées sur les performances des liaisons MIMO point-à-point tandis que celles qui ont cherché à estimer les performances d'un réseau cellulaire ont posé plusieurs hypothèses qui limitent la portée de leurs résultats. Ce projet se distingue par la modélisation de la corrélation du canal induite par les caractéristiques spatiales des réseaux d'antenne et aussi par la modélisation de la corrélation des paramètres à grande échelle entre les stations de base. L'influence du nombre d'antennes à la station de base et à la station mobile ainsi que l'influence de l'espacement des antennes sont étudiées en employant le modèle de canal Spatial Channel Model proposé par le 3GPP et le modèle de Kronecker. La dégradation causée par un renvoi partiel des statistiques de l'interférence à la station de base a aussi été étudiée. Les résultats ont montré que l'espacement entre les antennes à la station de base doit être maintenu à au moins une longueur d'onde et l'espacement au récepteur à au moins un quart de longueur d'onde pour éviter une perte de capacité importante dans l'environnement urbain. Dans l'environnement sous-urbain, l'espacement à la station de base doit être doublé afin de compenser un étalement angulaire plus faible. Si les antennes sont suffisamment écartées, la capacité varie linéairement avec le nombre de degrés de liberté comme pour un canal de Rayleigh point-à-point. Cependant, les résultats ont aussi montré que les caractéristiques spatiales ont une influence qui varie en fonction de la position de la station mobile. Concernant l'influence de la connaissance de l'état du canal au transmetteur, ce travail a permis d'établir que la connaissance partielle des statistiques de l'interférence conduit à une dégradation de moins de 3% des performances versus une connaissance complète du canal au transmetteur.