Etude et optimisation des sytèmes à courants porteurs domestiques face aux perturbations du réseau électrique

par Gautier Avril

Thèse de doctorat en Électronique

Sous la direction de Fabienne Uzel-Nouvel et de Zeddam, Ahmed.

Soutenue en 2008

à Rennes, INSA .

mots clés

• Analyse temps-fréquence -- Traitement du signal -- Techniques numériques -- Communications -- Télécommunications -- Réseaux électriques (circuits)

Résumé

Avec le développement des techniques d'accès telles que le xDSL ou le FTTH, la plupart des opérateurs de télécommunications proposent de nouveaux services à très haut débit, tels que l'Internet, la téléphonie ou la télévision sur IP. En prolongement du réseau d'accès, l'utilisation de systèmes à courants porteurs domestiques permet d'accéder à l'ensemble de ces services au niveau de chaque prise de l'habitation. Cependant, le réseau électrique n'est pas adapté pour la transmission d'un signal numérique et les autres dispositifs électriques connectés risquent de perturber la communication. Ce travail de thèse consiste à analyser le fonctionnement des systèmes à courants porteurs face à ces perturbations et propose plusieurs solutions d'optimisation complémentaires. D'une part, nous nous sommes intéressés à la détection et la mitigation des perturbations impulsives, en exposant des techniques qui ont permis d'améliorer les performances et la qualité de service des systèmes. D'autre part, nous développons des algorithmes de diminution du bruit introduit par les convertisseurs analogiques/numériques, ce qui permet de résoudre de fortes contraintes d'implémentation. Enfin, l'étude s'attache à définir une meilleure gestion du spectre de puissance, afin d'augmenter les débits et la qualité de service tout en respectant les contraintes de la réglementation.

Titre traduit

Analysis and optimisation of indoor powerline systems with electrical network interference﷡

Résumé

With the emergence of broadband network technologies like ADSL or FTTH, most telecommunication service providers offer new high data rate services, such as broadband Internet, voice over IP and IP television. The use of indoor powerline systems allows the user to have access to each of these services via any socket in the house. However, the electrical network is not designed for the transmission of digital signals. Moreover, other electrical devices may generate some interference degrading the communication link. This Ph. D. Analyses the powerline systems performance in the presence of these limitations and suggests several optimization solutions according to different complementary axes. Firstly, we study the detection and mitigation of impulsive noise, in order to improve the system performance in the presence of physical disruption. Secondly, we develop algorithms liable to reduce the analog to digital converter noise which can solve implementation limitations. Finally, the study explores a better power spectrum, management, in order to increase data rates while respecting regulation constraints.