Nouvelle Approche pour les Systèmes Térabit à Faible Puissance

Résumé : Dans un contexte de communication sans fil monoporteuse à très haut débit (de l'ordre du Terabit par seconde) dans les bandes d'ondes millimétriques (ondes mm) et sous-térahertz (sous-THz) au-dessus de 90 GHz, l'approche classique consiste à utiliser des schémas de modulation d'ordre élevé et de les associer à un multiltiplexage spatial MIMO. La puissance nécessaire pour atteindre le débit souhaité avec un taux d'erreur satisfaisant est tellement élevée (plusieurs centaines de watts) qu'elle n'est pas viable en pratique. Dans l'approche proposée dans cet article, nous partons de la contrainte de puissance, nous proposons d'utiliser des modulations à enveloppe constante (de type CPM) ou à très faible variation de puissance (de type QPSK) et dans un second temps, grâce à des techniques d'indexation, nous augmentons le débit du système pour atteindre le débit souhaité avec une puissance faible (quelques watts). Les bilans de liaison ainsi que les résultats de simulation, sous différents canaux d'évanouissement non corrélés/corrélés, confirment la pertinence de notre approche. En effet, avec des modulations CPM ou QPSK , le système proposé peut atteindre 1 Tb/s avec un TEB de 10 −4 TEB non codé et une consommation (0.14 − 3 Watts). Abstract-In the context of ultra-high bit rate single-carrier wireless communication (on the order of Terabit per second) in millimeter wave and sub-terahertz (sub-THz) bands above 90 GHz, the classical approach consists of using high order modulation schemes and associated with MIMO spatial multiplexing scheme. The power required to achieve such desired throughput with a satisfactory bit error rate is so high (several hundred watts) that it is not viable in practice. In the approach proposed in this paper, we first start from the power constraint limitation to propose the use of constant envelope modulations (CPM) well known for their power efficiency or modulations with very low power variation (e.g. QPSK). Second, thanks to indexing techniques we increase the system rate to reach the desired ultra-high rate by achieving low power (a few watts) consumption. The link budgets as well as the simulation results under different uncorrelated/ correlated fading channels confirm the relevance of our proposed approach. Indeed, with CPM or QPSK modulations the proposed system can reach 1 Tb/s with a good performance (BER=10 −4 uncoded data) and low power consumption of order of 0.14 − 3 Watts)
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https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-02144324
Contributor : Faouzi Bader <>
Submitted on : Thursday, May 30, 2019 - 1:19:15 AM
Last modification on : Wednesday, June 19, 2019 - 1:30:37 AM

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  • HAL Id : hal-02144324, version 1

Citation

Majed Saad, Faouzi Bader, Jacques Palicot, Ali Chamas Al Ghouwayel, Hussein Hijazi. Nouvelle Approche pour les Systèmes Térabit à Faible Puissance. XXVIIème Colloque francophonede traitement du signal et des images-GRETSI, Aug 2019, Lille, France. ⟨hal-02144324v1⟩

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