Techniques de correction des imperfections de la chaine RF pour les formes d'ondes multiporteuses post 5G

Study and mitigation techniques of RF impairments for beyond 5G multi-carrier waveforms

• Auteur / Autrice : Xinying Cheng
• Direction : Daniel Roviras
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique, télécommunications et électronique
• Date : Soutenance le 11/10/2021
• Etablissement(s) : Sorbonne université
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Informatique, télécommunications et électronique de Paris (1992-...)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre d'études et de recherche en informatique et communications (Paris)
• Jury : Président / Présidente : Yves Louët
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Mohamed Slim Alouini, Rafik Zayani
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Martine Liénard, Luc Deneire

Mots clés

Mots clés contrôlés

Traitement adaptatif du signal

Communications par étalement du spectre

Multiplexage par répartition orthogonale de la fréquence

Linéarisation (électronique)

Systèmes à entrées multiples et à sorties multiples

Amplificateurs de puissance

Mots clés libres

Massive MIMO

5G

Numérologies

Imperfections RF

Amplificateurs de puissance (PA)

MU precoding

Massive MIMO

5G

Power amplifiers (PA)

Résumé

La recherche fondamentale vers les réseaux cellulaires au-delà de la 5G est en cours et la vision de 2020 et au-delà comprend un nombre important de cas d'utilisation comptenu d'un grand nombre d'appareils avec un large éventail de caractéristiques et de demandes. D'une part, la bonne efficacité spectrale donne plus de capacité pour la transmission tandis que d'autre part, la construction d'équipements radio compacts et peu coûteux, flexibles et de haute qualité est une tâche très difficile. Le contexte des travaux de cette thèse est l'étude des techniques de type massive MIMO en présence d'imperfections RF, notamment celles apportées par les amplificateurs de puissance (PA) non linéaires (NL). Le nombre important de PA dans une station de base de type massive-MIMO crée différentes contraintes et les résultat de ces contraintes entraine fortes dégradation des signaux émis tant dans la bande que hors bande. D'autre part, la normalisation 5G a introduit le concept de différentes numérologies conjointement à la technique massive MIMO. L'influence des différentes numérologies utilisées par les différents utilisateurs sera aussi étudiée dans cette thèse.

Fundamental research towards beyond 5G cellular networks is ongoing and the vision of 2020 and beyond includes a significant amount use cases considering a massive number of devices with a wide range of characteristics and demands. On the one hand, the good spectral efficiency gives more capacity for the transmission while on the other hand, building compact and low-cost flexible and high-quality radio equipment is a very challenging task. The context of this thesis is the study of massive MIMO techniques with the presence of radio frequency (RF) imperfections, in particular, the non-linear (NL) power amplifiers (PA). The large number of PAs equipped in the base station (BS) creates various constraints which lead to strong degradation of the transmission quality both in the band and out of band. On the other hand, 5G standardization introduced the concept of different numerologies together with the massive MIMO technique. The influence of the different numerologies used by the different users will also be studied in this thesis.