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Modélisation unifiée du canal de propagation pour les systèmes de communications mobiles 5G terrestres et satellitaires opérant de la bande UHF à la bande E

Description

Contexte :

Nous allons assister dans les prochaines années à l’avènement de la 5G dont les diverses liaisons pourront fonctionner entre 500 MHz et 100 GHz (bande UHF = fréquence 300 MHz - 3 GHz, bande E = fréquences 71 - 76 GHz, 81 - 86 GHz et 92 - 95 GHz). La technologie dans les fréquences élevées va continuer de se développer et d’offrir la possibilité d’y migrer ou d’y développer de nombreuses applications de radiocommunication à large bande. La Commission Européenne accompagne les acteurs européens terrestres et satellites dans la phase de standardisation 5G qui s’effectue au sein de l’organisme 3GPP (releases 15 et 16). Il est désormais acté dans le standard que le satellite fait partie de la 5G, l’usage du satellite étant approuvé dans les exigences et les cas d’usages de la 5G. La 5G utilisera donc conjointement des liaisons terrestres et des liaisons satellitaires.

Afin de pouvoir proposer une interface air permettant la transmission des signaux, il est nécessaire de pouvoir définir le ou les modèles de canal à considérer. Dans les documents actuels de standardisation (par ex document 3GPP “Study on channel model for frequencies from 0.5 to 100 GHz (release 14)” 3GPP TR 38.901 V14.0.0), un ensemble de modèles empiriques sont proposés, chacun spécifique à un scénario. Ces modèles sont donnés comme relativement précis jusqu’à 6 GHz mais des mesures de confirmation sont nécessaires pour les fréquences entre 6-100 GHz et pour des largeurs de bandes de plus de 100 MHz. De plus aucune approche unifiée n’est disponible, et en effet par rapport aux bandes basses habituelles, de nouveaux phénomènes de propagation sont à prendre en compte, avec notamment l’influence d’obstacles de taille plus petite en rapport à la longueur d’onde.

Objectif :

L’objectif de cette thèse est de développer et valider une approche de modélisation unifiée pour le canal de propagation des systèmes de communications mobiles dans les bandes 500 MHz à 100 GHz, et plus particulièrement en bande Ka, pour des services terrestres ou satellitaires.

Pour cela, on pourra s’appuyer sur le simulateur SCHUN développé dans le cadre de la thèse de Mehdi Ait-Ighil (bourse ONERA-CNES) pour le canal mobile par satellite dans les bandes basses (bandes L, S et C) et son approche physico-statistique, et le modèle LMS Ku-Ka développé dans le cadre de R&T CNES par l’ONERA et l’Université de Vigo. On fera évoluer ces modèles pour qu’ils puissent prendre en compte les fréquences plus élevées.

Profil

Universitaire ou école d'ingénieur

Connaissances en physique, interactions ondes EM – scènes, traitement du signal, statistiques, télécommunications.

Maîtrise d’un langage de programmation de type Python/Matlab.

Description de la structure
Laboratoire d'accueil : ONERA/DEMR
Directeur(rice) de thèse/recherche : LEMORTON Joël
E-mail du directeur(rice) de thèse/recherche : Joel.Lemorton@onera.fr
Responsable Cnes de l'offre : ROUGERIE Sébastien

Pour postuler à cette offre, nous vous invitons à vous rapprocher du directeur/rice de thèse et compléter avec son aide la partie cofinancement  du formulaire en ligne (Répondre à l’offre)  pour le 1er avril 2019

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