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22 Chapitre 2. Antenne multi-capteurs en émissionde diversité de transmission, elle transforme le signal s(b, n) à émettre en L signaux« codés » ˘s 1 (b, n) à ˘s L (b, n) qui seront émis en utilisant les L capteurs virtuels. Lessignaux virtuels ˘s 1 (b, n) à ˘s L (b, n) sont obtenus à partir du signal s(b, n) d’une façonparticulière selon la technique de diversité de transmission employée, par exemple,DTD (Delay Transmit Diversity), STBC (Space-Time Block Codes) ou Alamouti.Pour mieux comprendre la fonction du précodeur, considérons deux cas extrêmes,à savoir un précodeur diagonal et un précodeur composé d’une seule couche. Leprécodeur diagonal a seulement les éléments w l (l) différents de zéro. Ainsi, chaquecapteur virtuel est lié à un seul capteur réel et le précodeur agit comme des simplesgains sur les signaux virtuels ˘s l (b, n) avant de les émettre. Ce cas correspond à unesolution de diversité pure. L’autre cas, par contre, correspond à une solution deformation de voie pure puisque le précodeur aurait une seule couche et l’antennevirtuelle serait formée d’un seul capteur. La boîte « Diversité de Transmission » dansla figure 2.3 disparaîtrai et le signal s(b, n) serait directement appliqué à l’entrée dufiltre purement spatial.Interprétation physique Reprenons l’exemple présenté à la section 2.5.4. Supposonsque le nombre de couches du précodeur soit égal au nombre de capteurs M. Parconséquent, on a également L = M capteurs virtuels. Alors, si chaque couche w(l)émet dans la direction d’un seul trajet physique et annule l’émission vers tous lesautres trajets, on obtient une situation où les capteurs virtuels sont décorrélés car lestrajets sont eux-mêmes décorrélés. Dans ce cas, chaque capteur virtuel correspond àun trajet physique. Remarquons que le précodeur doit être normalisé de façon à nepas augmenter la puissance d’émission par rapport au cas du filtre spatial pur.L’application ainsi d’une technique de diversité de transmission à ces capteursvirtuels est capable de profiter de la diversité spatiale du canal. Remarquons quel’on aboutit à un cas où les capteurs virtuels son décorrélés, ce qui est parfait pour ladiversité de transmission. Cependant, le canal équivalent entre chaque capteur virtuelet le mobile présente une transmittance différente.Considérons un autre cas simple pour mieux comprendre le problème. Supposonsque l’on veut avoir L = 2 capteurs virtuels les mieux adaptés pour la diversitéde transmission. Une solution évidente serait de choisir deux couches parmi les Mcouches de l’exemple d’avant. Ainsi aurait-on choisi 2 trajets pour émettre, correspondantà chaque capteur virtuel. Les capteurs virtuels sont nettement décorrélés 1 maison n’a pas fortement profité au mieux de la puissance d’émission disponible car onaurait pu choisir les deux trajets de plus faible transmittance. C’est-à-dire que, pourla même puissance d’émission, la puissance reçue par le mobile serait inférieure au casde la formation de voie (purement spatiale). On voudrait alors être capable d’utiliserles trajets pour profiter au mieux de la puissance d’émission tout en maximisant ladiversité fournie par les capteurs virtuels.Une deuxième solution serait l’utilisations des vecteurs propres du canal comme1 Puisque l’on a supposé que les trajets physiques sont eux-mêmes décorrélés.

2.7. Techniques de FV multi-utilisateurs 23précodeur. Pour maximiser la puissance reçue par le mobile, on devrait choisir lesvecteurs propres correspondants aux deux plus grandes valeurs propres. Supposonsque la couche w(1) est proportionnelle au plus grand vecteur propre et w(2) estproportionnelle au deuxième plus grand vecteur propre. Encore une fois, les capteursvirtuels obtenus sont décorrélés et chaque lien présente forcément une transmittancedifférente, donnée par la valeur propre correspondante.Les deux exemples présentés mettent en évidence deux questions :1. pour des couches w(l) données, quelle est l’allocation optimale de puissanceentre les couches?2. quel est le précodeur optimal pour un canal quelconque et des valeurs génériquesde L et M ?Ces points seront étudiés dans le chapitre 3 et deux critères seront proposés pourtrouver le précodeur optimal : l’un basé sur la minimisation de la variance de lapuissance reçue par l’UM et l’autre basé directement sur la minimisation du TEB.2.7 Techniques de FV multi-utilisateursOutre que les techniques mono-utilisateurs, les techniques de formation de voiemulti-utilisateurs considèrent la présence de plusieurs utilisateurs partageant les mêmesressources, typiquement le temps, la fréquence et le code (pour les systèmesCDMA - Code Division Multiple Access). Ces utilisateurs peuvent être dans la mêmecellule et s’interférer entre eux (interférence intra-cellulaire), mais ils peuvent aussiêtre dans des cellules différentes générant de l’interférence vers les utilisateurs descellules voisines (interférence inter-cellulaire).L’antenne multi-capteurs à la SB peut être utilisée dans ce contexte soit pourréduire l’interférence inter-cellulaire soit pour annuler complètement l’interférenceintra-cellulaire. Cette dernière méthode fonctionne comme une technique d’accès multipledont la ressource partagée est l’espace. Cette technique est appelée Space DivisionMultiple Access (SDMA), ou accès multiple à répartition par localisation spatiale,en français.Les deux stratégies mènent à une augmentation de la capacité du réseau cellulairepar des biais différents et s’appliquent à des techniques d’accès multiple différentes,comme détaillé par la suite.Réduction de l’interférence entre les utilisateurs : L’idée de base derrière laréduction de l’interférence entre les utilisateurs est l’utilisation de l’antenne multicapteurspour diminuer la distance de réutilisation dans les systèmes TDMA (TimeDivision Multiple Access) et FDMA (Frequency Division Multiple Access). Grâce àla réduction de l’interférence inter-cellulaire via la réduction de la pollution, il estpossible de réduire la taille du motif. Ainsi, la bande de fréquence disponible par

22 Chapitre 2. Antenne multi-capteurs en émissionde diversité de transmission, elle transforme le signal s(b, n) à émettre en L signaux« codés » ˘s 1 (b, n) à ˘s L (b, n) qui seront émis en utilisant les L capteurs virtuels. Lessignaux virtuels ˘s 1 (b, n) à ˘s L (b, n) sont obtenus à partir du signal s(b, n) d’une façonparticulière selon la technique de diversité de transmission employée, par exemple,DTD (Delay Transmit Diversity), STBC (Space-Time Block Codes) ou Alamouti.Pour mieux comprendre la fonction du précodeur, considérons deux cas extrêmes,à savoir un précodeur diagonal et un précodeur composé d’une seule couche. Leprécodeur diagonal a seulement les éléments w l (l) différents de zéro. Ainsi, chaquecapteur virtuel est lié à un seul capteur réel et le précodeur agit comme des simplesgains sur les signaux virtuels ˘s l (b, n) avant de les émettre. Ce cas correspond à unesolution de diversité pure. L’autre cas, par contre, correspond à une solution deformation de voie pure puisque le précodeur aurait une seule couche et l’antennevirtuelle serait formée d’un seul capteur. La boîte « Diversité de Transmission » dansla figure 2.3 disparaîtrai et le signal s(b, n) serait directement appliqué à l’entrée dufiltre purement spatial.Interprétation physique Reprenons l’exemple présenté à la section 2.5.4. Supposonsque le nombre de couches du précodeur soit égal au nombre de capteurs M. Parconséquent, on a également L = M capteurs virtuels. Alors, si chaque couche w(l)émet dans la direction d’un seul trajet physique et annule l’émission vers tous lesautres trajets, on obtient une situation où les capteurs virtuels sont décorrélés car lestrajets sont eux-mêmes décorrélés. Dans ce cas, chaque capteur virtuel correspond àun trajet physique. Remarquons que le précodeur doit être normalisé de façon à nepas augmenter la puissance d’émission par rapport au cas du filtre spatial pur.L’application ainsi d’une technique de diversité de transmission à ces capteursvirtuels est capable de pr<strong>of</strong>iter de la diversité spatiale du canal. Remarquons quel’on aboutit à un cas où les capteurs virtuels son décorrélés, ce qui est parfait pour ladiversité de transmission. Cependant, le canal équivalent entre chaque capteur virtuelet le mobile présente une transmittance différente.Considérons un autre cas simple pour mieux comprendre le problème. Supposonsque l’on veut avoir L = 2 capteurs virtuels les mieux adaptés pour la diversitéde transmission. Une solution évidente serait de choisir deux couches parmi les Mcouches de l’exemple d’avant. Ainsi aurait-on choisi 2 trajets pour émettre, correspondantà chaque capteur virtuel. Les capteurs virtuels sont nettement décorrélés 1 maison n’a pas fortement pr<strong>of</strong>ité au mieux de la puissance d’émission disponible car onaurait pu choisir les deux trajets de plus faible transmittance. C’est-à-dire que, pourla même puissance d’émission, la puissance reçue par le mobile serait inférieure au casde la formation de voie (purement spatiale). On voudrait alors être capable d’utiliserles trajets pour pr<strong>of</strong>iter au mieux de la puissance d’émission tout en maximisant ladiversité fournie par les capteurs virtuels.Une deuxième solution serait l’utilisations des vecteurs propres du canal comme1 Puisque l’on a supposé que les trajets physiques sont eux-mêmes décorrélés.

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