Environnements complexes et méthodes à rayons pour la modélisation de canaux radios
Résumé
Cet exposé est centré sur la modélisation et la simulation du canal radioélectrique en s'appuyant sur des méthodes à rayon. Les méthodes développées ont pour principal objectif d'allier à la précision de la prédiction, un temps de simulation acceptable pour les applications de télécommunication visées. Ces dernières sont très souvent associées à des environnements assez complexes tant du point de vue géométrique (grand nombre d'obstacles de formes variées) qu'électrique de part la diversité des matériaux (permittivité et conductivité). Ainsi, pour modéliser la propagation des ondes radio, nous nous sommes tout d'abord appuyés sur une approche 3D vectorielle et déterministe. Elle repose sur l'optique géométrique et la Théorie Uniforme de la Diffraction associés à une technique de tracé de rayons. Cette approche a été validée expérimentalement et par comparaison à des méthodes à formulation rigoureuse dans plusieurs configurations outdoor et indoor entre 1 et quelques GHz. Sur cette base, des travaux complémentaires ont été développés pour traiter des structures plus complexes qu'un obstacle canonique. Le cas de surfaces courbes permettant d'analyser la propagation dans des tunnels sera présenté ainsi qu'une hybridation avec la FDDT pour étudier des objets de formes complexes et de dimensions voisines de celles de la longueur d'onde. De façon complémentaire, comme les approches précédentes ne peuvent être appliquées pour étudier un grand nombre de liaisons d'autant plus dans un contexte de mobilité, des travaux basés sur une approche " semi déterministe " sont développés. Ils consistent à combiner une méthode à rayon avec une modélisation statistique de la propagation des ondes pour tirer profit du caractère " spécifique au site étudié " d'une méthode déterministe et de la rapidité d'un modèle statistique. Des exemples d'études dans le cas des réseaux VANETS (Vehicular ad'hoc network) et des communications satellite/mobile terrestre seront présentés.