Conception et simulation d'un brouilleur GSM

2. Modèles de base de propagation dans les environnements picocellulaires [3].

Lorsqu'une antenne émettrice est située dans un bâtiment, une pico cellule se constitue (figure 1).

Figure 1 : picocellule

Les domaines d'application sont multiples;

· La téléphonie cellulaire pour les zones à fort trafic telles que les stations ferroviaires, les bâtiments de bureaux et les aéroports ;

· Les forts débits requis pour les réseaux locaux sans fils réduisent les dimensions des cellules à celles des pico cellules.

· Le brouillage de fréquences non autorisées par les agences de régulation des télécommunications

La propagation à l'intérieur des bâtiments doit tenir compte des systèmes à macro cellules et micro cellules, qui peuvent agir comme une source d'interférence à l'entrée des cellules ou comme un moyen d'obtenir une grande couverture sans augmentation de la capacité.

2.1. Modèles tenant compte des murs et des étages

Deux approches distinctes sont abordées ici :

· La première est la modélisation de la propagation par une loi de perte en chemin, comme dans les macro et micro cellules, en déterminant les paramètres à partir des mesures.

· Mais une meilleure approche consiste à caractériser la perte de chemin intérieure par un exposant de perte égale à 2 (comme en espace libre), plus un facteur de perte additionnel en relation avec le nombre de planchers n_f et de murs n_w qui est rencontré (par le rayon direct r) entre les terminaux.

Ainsi on a la relation :

(1.1)

Où a_f et a_w sont les facteurs d'atténuation (en dB) par plancher et par mur respectivement.

L₁ est la perte à r = 1m.

Un exemple de prédiction utilisant ce modèle est illustré à la figure 2 pour une série de bureaux donnant sur un corridor, avec une station de base à l'intérieur de l'un des bureaux.

Figure 2 : simulation des pertes en chemin

Une approche similaire est faite par le modèle ITU-R, sauf que seules les pertes sur l'étage sont explicitement prises en compte, donnant ainsi le modèle suivant de perte totale (en dB) :

(1.2)

Où n est l'exposant de perte (Tables 1 et 2) et la perte de pénétration au niveau de l'étage qui varie avec le nombre d'étages pénétrés n_f.

Table 2 : exposant de perte en chemin Table 2 : facteur de pénétration pour le plancher

2.1.1. Modèle multi mur COST231

Ce modèle de propagation entre les bâtiments incorpore une composante linéaire de perte, proportionnelle au nombre de murs pénétrés, plus des termes complexes qui dépendent du nombre de planchers pénétrés, produisant une perte qui augmente plus doucement au fur et à mesure que des planchers additionnels sont ajoutés au premier :

(1.3)

· L_F est la perte en espace libre pour le chemin en visibilité directe entre l'émetteur et le récepteur;

· n_wi est le nombre de murs traversés par le chemin de type i;

· w est le nombre de types de murs;

· L_wi est la perte de pénétration pour un mur de type i;

· n_f est le nombre de planchers traversés par le chemin;

· b et L_c sont des constantes déduites empiriquement;

· L_f est la perte par plancher.

Quelques valeurs recommandées pour 1800MHz

· L_w = 3.4 dB pour les murs légers.

· L_w = 6.9 dB pour ceux qui sont lourds.

· L_f = 18.3 dB et b = 0.46.

La perte sur l'étage (c'est-à-dire le dernier terme dans (1.3)) est présentée à la figure 3.

Figure 3 : pertes dus au nombre d'etages