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27 Novembre 2015 TD : TECHNIQUES D’ACCES MULTIPLES Exercice 1 : Séquence pseudo

27 Novembre 2015 TD : TECHNIQUES D’ACCES MULTIPLES Exercice 1 : Séquence pseudo-aléatoire On considère le registre à décalage à 3 étages et l’additionneur modulo 2 : 1. Quel est le polynôme générateur y(x) de ce schéma ? 2. Calculer la sortie lorsque l’état initial est 100. 3. La séquence obtenue est-elle de longueur maximale ? 4. Représenter son autocorrélation sur une période et commenter l’aspect aléatoire de cette séquence. Exercice 2 : Etalement de spectre - DS On considère un signal binaire x(t) à transmettre par étalement de spectre, ses deux niveaux sont codés sur +1V pour 0 et sur -1V pour 1. On mesure x(t) pendant un certain temps et on trouve +1V pour t ∈ [0, T ] et -1V pour t ∈]T, 2T ]. On veut utiliser la séquence g(t) = 01011 alliée à une constellation BPSK pour la transmission afin d’effectuer un étalement de spectre par séquençage direct de x(t). On appelle b(t) la séquence binaire obtenue après séquençage, p(t) la phase résultante de la porteuse, d(t) le saut de phase déduit du code g(t) au récepteur, p’(t) la phase après dé-séquençage, et x’(t) les données démodulées. 1. Quelle sera la durée Tc d’un chip ? 2. Représenter sur un même schéma x(t), g(t), b(t), p(t), d(t), p’(t) et x’(t). 3. Quel est le gain du DS dans ce cas ? X1 X2 X3 + Exercice 3 : Etalement de spectre : FH On considère deux systèmes visant à transmettre des données de débit R=150 bits/s. — Un système de modulation 8-FSK autour de f0= 300 kHz, et pour lequel le codage est le suivant : 000 f1 = f0 -175 Hz 001 f2 = f0 - 125 Hz 010 f3 = f0 - 75 Hz 011 f4 = f0 - 25 Hz 100 f5 = f0 + 25 Hz 101 f6 = f0 + 75Hz 110 f7 = f0 + 125 Hz 111 f8= f0 + 175 Hz — Un système SFH à 1 hop/symbole utilisant la modulation 8-FSK ci-dessus, plus un générateur pseudo-aléatoire délivrant des mots binaires de valeur k et de longueur 18 bits. Les hops du système SFH sont déterminés par la loi : f = 800 MHz + kδf où δf = 1 kHz est la séparation entre deux canaux adjacents. 1. Quels sont la bande W et le nombre de canaux utilisés par le système SFH ? 2. Quel est son gain par rapport au système 8-FSK ? 3. Les deux premiers mots du générateur sont 100000000000000001 et 000000000000000011. Quelles sont les fréquences des symboles émis pour la séquence 010110 pour chaque système ? 4. Pour un système FFH à durée de chip valant 10ms, quelles seraient les fréquences des 2 premières chips transmis ? 5. Comment pourrait-on utiliser le système SFH pour un mode d’accès multiple (FH-CDMA) ? Précisez le lien avec le TDMA et le nombre maximal d’utilisateurs dans ce cas. 6. a) Quelle devrait être la cadence du générateur aléatoire d’un système à étalement par séquence directe qui viserait le même gain que ce système SFH ? b) Quelle devrait être la longueur de la séquence directe utilisée ? Exercice 4 : DSSS-CDMA Un système DSSS-CDMA utilise une séquence pseudo-aléatoire de période p=15. Le code de chaque utilisateur i est la séquence décalée de i. Dans l’intervalle [0 T], les signaux à transmettre à chaque utilisateur sont notés V i et valent aléatoirement + 1 ou -1. On propose de montrer comment, au récepteur, l’utilisateur i retrouve bien le signal V i qui lui est destiné. 1. Donner le nombre maximal d’utilisateurs pour ce système. 2. Écrire le signal somme s(t) (contenant tous les utilisateurs) qui est transmis dans le canal. 3. On néglige le bruit et la distorsion causée par le canal. Le récepteur i reçoit donc le signal s(t). Calculer ce que devient ce signal s’il est multiplié par le code de l’utilisateur i et intégré pendant le temps T. 4. Montrer que le terme d’interférences lié aux signaux des autres utilisateurs apparaît comme une variable aléatoire S de moyenne nulle qui s’ajoute à V i. Donner son écart type. 5. En déduire que le signal de l’utilisateur i est statistiquement correctement restitué en intégrant le signal somme multiplié par le code de l’utilisateur i. Exercice 5 : TDMA On considère une station de base d’un réseau GSM. Cette station gère l’interface air avec les mobiles de sa cellule. L’interface air utilise une technique d’accès au canal radio de type TDMA, dans laquelle la trame de base possède 16 porteuses, c’est-à-dire 16 fréquences disponibles. La durée de la trame est de 4,615 ms, et chaque trame est divisée en 8 tranches. Une parole téléphonique compressée en GSM représente 12 Kbit/s, a) Combien de communications simultanées une cellule peut-elle contenir au maximum ? b) Si un client souhaite obtenir un transfert de données à 64 Kbit/s, combien doit-il trouver de tranches disponibles sur chaque trame pour arriver à ce débit ? c) En supposant que l’on puisse permettre à un utilisateur d’atteindre des débits en mégabit par seconde, combien de tels abonnés pourraient être pris en charge simultanément ? d) On suppose que deux cellules se recouvrent partiellement de façon à éviter une coupure des communications. Un mobile peut-il capter la même fréquence sur les deux cellules ? e) On suppose que le mobile capte les fréquences des deux cellules. Comment doit-il choisir sa cellule dans le GSM ? f) En supposant que la cellule dispose d’un certain nombre de porteuses, qui lui ont été allouées lors de la mise en place d’un plan de fréquences. Les porteuses sont partiellement utilisées pour la signalisation, c’est-à-dire pour les communications entre les mobiles actifs (allumés mais sans communication orale) et la station de base. Si l’on suppose qu’une cellule possède 5 porteuses, elle dispose de 40 intervalles de temps, dont un est utilisé pour le contrôle commun et la diffusion, deux pour fournir des canaux de signalisation point à point, et le reste pour donner 37 canaux de trafic utilisateur. Si l’on suppose que, pour contrôler un utilisateur, il faille 2% d’un canal de signalisation, combien de mobiles peuvent être actifs dans la cellule ? g) Si l’on suppose qu’un utilisateur téléphone en moyenne dix-huit minutes pendant les six heures de pointe de la journée, quel est le nombre moyen de clients qui téléphonent en même temps? Exercice 6 : Divers 1. Comment le dialogue est-il géré sur une liaison de type multipoint-point ? Réponse : Utilisation d’une technique d’accès au support ; 2. Sur une liaison point à point, est-il nécessaire d’utiliser une technique d’accès ? Réponse : Non, car le support n’est pas partagé. Donc pas de conflit. 3. Donner un avantage et un inconvénient de l’utilisation de la technique TDMA ? Réponse : + Accès déterministe ; Si une station ne transmet pas, son intervalle de temps ne sera pas exploité… 4. La technique TDMA nécessite une synchronisation. A votre avis, pourquoi ? Réponse : Chaque station sur le réseau doit savoir quand est ce que son intervalle de temps commence. Les stations doivent alors disposer d’une référence de temps identique. 5. Expliquer le mécanisme d’accès par jeton ; Réponse : Une trame spéciale est utilisée appelée Jeton Cette trame passe de station à station. La station qui possède ce jeton a le droit d’utiliser le canal. 6. Pourquoi la FDMA est une technique obsolète devant la TDMA ? Réponse : le nombre d’utilisateurs est fixé une fois pour toute en FDMA, il est limité par la technique alors qu’en TDMA le nombre d’utilisateurs est limité par la technologie. 7. La technique SC-FDMA MIMO consiste :  à multiplexer les données des différents utilisateurs,  à protéger les utilisateurs lors d’un transport,  à mélanger sans interférences les données des utilisateurs, ..................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................... 8. La technique CDMA :  permet la confidentialité des données,  la diminution du débit des données,  la cohabitation des utilisateurs sur le même support. ..................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................... 9. Le système cellulaire IS-95:  est un système WCDMA de première génération,  est un système FDMA de deuxième génération,  est un système TDMA/CDMA de deuxième génération. ..................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................... 10. Les principales contraintes retenues pour la définition des classes de services de l’UMTS sont :  Le délai de transfert des données, la variation du délai de transfert des informations et la tolérance aux erreurs de transmission,  Le délai de transfert de l’information, la variation du délai de transfert des informations et la tolérance aux erreurs de transmission,  Le délai de transfert de l’information, la fluctuation du délai de transfert des informations et la tolérance aux erreurs de transmission, ..................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................... uploads/Management/ td-cameroun-2015.pdf