Thèse soutenue

Etude des techniques de précodage pour des systèmes multiutilisateurs « large MIMO » en ondes millimétriques pour les futurs réseaux 5G

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Auteur / Autrice : Mohamed Shehata
Direction : Maryline Hélard
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Télécommunications
Date : Soutenance le 07/11/2019
Etablissement(s) : Rennes, INSA
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mathématiques et sciences et technologies de l'information et de la communication (Rennes)
Partenaire(s) de recherche : Comue : Université Bretagne Loire (2016-2019)
Laboratoire : Institut d'Électronique et de Télécommunications (Rennes)
Jury : Président / Présidente : Mérouane Debbah
Examinateurs / Examinatrices : Mérouane Debbah, Marie-Laure Boucheret, Sébastien Roy, André Doll, Matthieu Crussière, Patrice Pajusco
Rapporteur / Rapporteuse : Marie-Laure Boucheret, Sébastien Roy

Mots clés

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Résumé

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L’objectif principal de ce travail est d’analyser analytiquement les performances de la formation de faisceaux hybrides (HBF) dans des systèmes MIMO massifs à ondes millimétriques (mmWave), de développer des algorithmes HBF de faible complexité et optimiser les systèmes hybrides comprenant des analogiques et numériques pour s’adapter à ces systèmes et enfin de vérifier la validité pratique de ces algorithmes. Le système MIMO massif fournit un gain de transmission élevé, permettent de compenser les pertes importantes en espace libre inhérentes aux transmissions mmWave. D'autre part, l’utilisation de système HBF dans des canaux clairs offre une performance proche de l'efficacité spectrale (SE) par rapport à la formation de faisceau entièrement numérique, avec un coût matériel et une consommation d'énergie inférieurs. Dans cette thèse, nous commençons par définir les conditions pour lesquelles le HBF et la formation de faisceau entièrement numérique peuvent atteindre des performances SE similaires. Ensuite, nous analysons l’écart de performance SE qui se produit entre eux dans des canaux MIMO mmWave. De plus, nous fournissons des modèles analytique SE pour les techniques de base analogiques et HBF dans des canaux MIMO mmWave typiques. Nous considérons ensuite une structure MIMO HBF massive multi-utilisateurs (MU) qui prend en compte plusieurs techniques de traitement de signaux spatiaux de faible complexité afin de fournir un système HBF de faible complexité de mise en oeuvre pour les futurs réseaux de communication sans fil.