Architecture pour récepteur radio multi-standard simultané multi-standard

Architecture for simultaneous multi-standard software defined radio receiver

• Auteur / Autrice : Sumit Kumar
• Direction : Florian Kaltenberger
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Réseaux et télécommunications
• Date : Soutenance le 12/04/2019
• Etablissement(s) : Sorbonne université
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Informatique, télécommunications et électronique de Paris (1992-...)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut EURECOM (Sophia-Antipolis, Alpes-Maritimes ; 1992-....)
• Jury : Président / Présidente : Jérôme Härri
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Michel Terré, Leonardo Sampaio Cardoso, George C. Alexandropoulos
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Ghaya Rekaya Ben Othman, Thomas Zemen

Mots clés

Mots clés contrôlés

Systèmes à entrées multiples et à sorties multiples

Multiplexage par répartition orthogonale de la fréquence

Radio logicielle

Mots clés libres

Radio définie par logiciel

Interférence dans le même canal

Annulation d'interférences successives

MIMO

Réseaux à accès aléatoire

OFDM

Software Defined Radio

Co-Channel Interference

Successive Interference Cancellation

MIMO

Random Access Networks

OFDM

Résumé

Motivés par les capacités du SDR, nous théorisons dans ce travail un récepteur de définition radio multi-standard simultané (SMS-SDR). Un récepteur SMS-SDR sera capable de décoder ''simultanément'' les informations de plusieurs standards sans fil hétérogènes utilisant le même frontal RF. Nos réseaux cibles sont des réseaux à accès aléatoire fonctionnant dans des bandes sans licence. Ces normes fonctionnent sans coordination centralisée et sont soumises à de graves brouillage entre canaux du même type de technologie (CT-CCI) car leurs bandes de fréquences de fonctionnement se chevauchent. Nous développons plusieurs nouveaux algorithmes de traitement du signal en bande de base afin d'éliminer l'ICC des récepteurs à une et plusieurs antennes. Nous avons choisi le cas de l'utilisation de signaux à bande étroite et à large bande, en accordant une attention particulière aux systèmes basés sur OFDM, l'OFDM étant une technique de couche physique essentielle des normes sans fil modernes telles que les familles IEEE 802.11 et 4G. Au cours du développement, nous nous concentrons sur les méthodes pouvant fonctionner de manière autonome dans le récepteur, c'est-à-dire sans aucune coopération de la part de l'émetteur ou de la station de base. De cette manière, ce sont des réseaux à accès aléatoire appropriés fonctionnant dans des bandes sans licence. De plus, les algorithmes peuvent être intégrés à l'infrastructure existante sans aucun effort significatif. Enfin, nos méthodes d'atténuation des interférences sont utilisées pour développer des arbres de décision qui recommandent la séquence d'étapes permettant d'atténuer les interférences entre deux signaux hétérogènes. Enfin, nous avons validé nos algorithmes en les implémentant à l'aide de SDR.

Motivated by the capabilities of the SDR, we theorize in this work a simultaneous multi-standard radio definition receiver (SMS-SDR). An SMS-SDR receiver will be able to ''simultaneously'' decode the information of several heterogeneous wireless standards using the same RF front end. Our target networks are random access networks operating in unlicensed bands. These standards operate without centralized coordination and are subject to serious interference between channels of the same type of technology (CT-CCI) because their operating frequency bands overlap. We are developing several new baseband signal processing algorithms to eliminate ICC from single and multi-antenna receivers. We chose the case of the use of narrow-band and broadband signals, paying particular attention to OFDM-based systems, OFDM being an essential physical layer technique of modern wireless standards such as IEEE families 802.11 and 4G. During development, we focus on methods that can operate autonomously in the receiver, that is, without any cooperation from the transmitter or base station. In this way, they are appropriate random access networks operating in unlicensed bands. In addition, the algorithms can be integrated into the existing infrastructure without any significant effort. Finally, our interference mitigation methods are used to develop decision trees that recommend the sequence of steps to mitigate interference between two heterogeneous signals. Finally, we validated our algorithms by implementing them using SDR.