Conception d'équipements radio logicielle multi-standards par optimisation de graphes : approches par opérateurs communs

Optimization of multi-standards software defined radio equipments : a common operator's approach

• Auteur / Autrice : Sufi Tabassum Gul
• Direction : Jacques Palicot, Christophe Moy
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Traitement du signal et télécommunications
• Date : Soutenance en 2009
• Etablissement(s) : Rennes 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mathématiques, télécommunications, informatique, signal, systèmes, électronique (Rennes)
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université européenne de Bretagne (2007-2016)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Radio logicielle

Systèmes adaptatifs (technologie)

Recuit simulé (mathématiques)

Hypergraphes

Résumé

La technique de paramétrisation est très prometteuse pour la conception radio logicielle. La radio logicielle consiste à concevoir des systèmes multi-standards qui tirent bénéfice des possibilités de programmation ou de reconfiguration offertes par les composants de traitement la constituant. Cette thèse étudie la technique de paramétrisation par opérateurs communs. Les opérateurs communs sont des unités de traitements communes à plusieurs opérations qu’effectue un équipement de radio communication, quelle que soit la couche du modèle OSI à laquelle elles appartiennent. La méthode proposée repose sur une approche théorique afin de résoudre le problème de conception d’un équipement multi-standards. Elle consiste en une optimisation d’un hypergraphe. La conception de l’équipement est représentée par des opérateurs à différents niveaux de granularité dans un graphe acyclique orienté. Le niveau le plus élevé représente une approche de conception d’équipements multi-standards de type Velcro. Plus les opérateurs sont bas dans le graphe, plus leur coût est faible en termes de complexité, mais plus il faut faire appel de fois à eux pour effectuer des opérations de différentes sortes. Nous décrivons ensuite en tant qu’exemples des conception basées sur les opérateurs DMFFT (dual mode FFT), LFSR (linear feedback shift register) et le cas du FRMFB (frequency response masking filter bank). Les solutions basées sur les opérateurs communs proposées dans cette thèse contribuent à optimiser la conception des futurs équipements multi-standards de radio logicielle qui devront supporter de nombreux standards de communication sans fil.

Parameterization is a very promising technique for Software Defined Radio (SDR) that consists of designing multi-standards radio systems entities in a way which permits to take advantages of the programmable or at least reconfigurable capabilities of the underlying hardware of SDR equipments. This thesis addresses the common operators’ (COs) technique for parameterization. COs are processing commonalities between operations of an equipment whatever the Open System Interconnection (OSI) layer may be. The method proposes a theoretical approach to solve the design issue of multi-standards radio equipments. It consists in a hypergraph’s optimization. The equipment design is represented with operators of several levels of granularity in a directed acyclic graph. Top level of this graph represents a Velcro way of designing multi-standards equipments. The lower, the operators in the graph, lower is their cost in terms of complexity but higher is the number of times they are called to perform the operations of different kinds and vice versa. As examples, we describe the design and use of dual mode fast Fourier transform (DMFFT), linear feedback shift register (LFSR) and frequency response masking filter bank (FRMFB) as COs. The proposed solutions in this thesis which are based on CO technique help an SDR designer to optimize the design of future multi-standards SDR equipments that are required to support a wide range of existing and future wireless technologies and services.