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Etude de la qualité de service dans les réseaux mobiles GSM

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par Harold BAMBY
Institut supérieur d'informatique - Licence professionnelle 2012
  

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2.8. Mécanisme de propagation des ondes radio mobiles

L'onde électromagnétique se propageant rencontre un ou plusieurs obstacles qui vont la réfracter, la réfléchir, la diffracter, la diffuser. Il découle une multitude d'onde retardée, atténuée et déphasée au niveau du récepteur. Les obstacles rencontrés par le signal lors de son trajet de l'antenne d'émission à l'antenne réceptrice agissent différemment sur le signal. En effet la taille des obstacles vis-à-vis de la longueur d'onde du signal, sa nature et sa forme engendre différents phénomènes. Les trois principaux qui perturbent le signal sont : la réflexion, la diffraction, la diffusion.

? La réflexion/réfraction : les phénomènes de réflexion et de réfraction interviennent lorsque l'obstacle rencontré par l'onde a une taille très supérieure et d'une très petite irrégularité devant la longueur d'onde du signal

? La diffraction : ces phénomènes apparaissent lorsque le chemin de propagation est obstrué par un obstacle imperméable aux ondes électromagnétiques

? La diffusion : ce phénomène apparait s'il existe sur un trajet de l'onde un paquet très dense d'objets de dimension de même ordre de grandeur supérieure à la longueur d'onde

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Antenne

BTS

Diffraction

Pylone

Refraction

Diffusion

Reflexion

Immeuble

Arbre

Figure 3: schéma des différents obstacles lors d'une propagation d'onde

2.9. Les propriétés du canal radio

Entre l'antenne d'émission et l'antenne de réception le signal des pertes de grande, moyenne et petite échelle

? Les pertes à grande échelle : elles définissent les fluctuations de la puissance moyenne mesurée sur un déplacement ou sur un intervalle de temps suffisamment grand. Ce sont des atténuations dues à la puissance parcourue par l'onde : on les appelle Affaiblissement de parcours (AEL `Affaiblissement en Espace Libre') ou Pathloss

? Les pertes à moyenne échelle : ce sont des variations du canal radio mobile ou atténuation de la puissance du signal due aux obstacles rencontrés : on les appelle `effets de masque' (Shadowing effect)

? Les pertes à petite échelle : ces pertes sont les fluctuations observées sur un intervalle de temps et ou un déplacement suffisamment petit pour négliger les évanouissements à grande échelle. Ce sont des atténuations sont liées au trajet multiple : on les appelle Evanouissements (Fading rapide)

2.10. Les dégradations subies par l'onde radio

L'onde radioélectrique au fur et à mesure qu'elle se propage dans son environnement. Les principales caractéristiques sont :

? Pathloss(PL)

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> Shadowing effect

> Fading rapide

> Brouillage dû aux bruits ambiants

> Brouillage dû aux interférences (co-canal et canal adjacent)

Les caractéristiques de la propagation dépendent :

> Morphologie du terrain

> La hauteur, la nature, la densité des bâtiments > La densité de la végétation

> Et les conditions météorologiques

La plus forte atténuation subie par la puissance est due aux obstacles soient naturelles (sol, arbres), soient artificiels.

Il existe deux conditions de propagation entre émetteur et récepteur :

> la propagation avec la visibilité directe (line-of-sight : los) : il n'y a aucun obstacle entre émetteur et récepteur

> la propagation sans vision directe (non line-of-sight : NLos) : il s'agit de la propagation d'un ou plusieurs obstacles entre émetteur-récepteur

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"Les esprits médiocres condamnent d'ordinaire tout ce qui passe leur portée"   François de la Rochefoucauld