Modélisation des canaux dans les réseaux sans fil
AGUEH max
Equipe: Communications numériques et Radiofréquences
Responsable: Jean-François DIOURIS
Modélisation des canaux dans les réseaux sans fil
I –Introduction : Modélisation du canal au niveau paquet
II – Analyse des traces au niveau d’un canal sans fil : Canal de type GSM
III- Performances des modèles
IV - Conclusion
Plan:
Modélisation des canaux dans les réseaux sans fil
Modélisation du Canal au niveau paquet
I – Introduction : Modélisation du canal au niveau paquet
I – Introduction : Modélisation du canal au niveau paquet
I-1 Canaux sans mémoire : ex Canal Binaire symétrique (BSC)
Modélisation des canaux dans les réseaux sans fil
0 0
1 1
1-P
1-P
P P
I -2 Canaux à mémoire: basés sur les chaînes de Markov
Modélisation des canaux dans les réseaux sans fil
Modèles basés sur les chaînes de Markov d’ordre k: ex du modèle de Gilbert et de Gilbert-Elliot
Modèle « HMM » (Hidden Markov Model)
Modèle « MTA » (Markov based Trace Analysis model)
Modèle « ON/OFF »
II – Analyse des traces au niveau d’un canal sans fil : Canal de type GSM
Paramètres statistiques de premier et second ordre
Modélisation des canaux dans les réseaux sans fil
II-1 Caractéristiques du canal
Traces du canal et test de stationnarité
Paramètres statistiques de premier ordre
Modélisation des canaux dans les réseaux sans fil
II-1 Caractéristiques du canal
La longueur moyenne des séquences de paquets erronés
La longueur moyenne des séquences de paquets sans erreurs
XY
XXCov X /)( σ=La covariance des longueurs de séquences de paquets erronés
YYCov Y /)( σ=La covariance des longueurs de séquences de paquets sans erreurs
Paramètres statistiques de second ordre
Modélisation des canaux dans les réseaux sans fil
II-1 Caractéristiques du canal
• Taux de paquets erronés YX
XFER+
=
{ }{ }yYPyF
xXPxFc
Y
cX
>=
>=
)(
)()(
)(•Fonction de répartition complémentaire (Complémentary Cumulative Distribution Function)
•Autocorrélation du taux de paquets erronés
])[(/)])([()( 2ZZEZZZZEh iihiZ −−−= +ρ
Traces du canal et test de stationnarité
Modélisation des canaux dans les réseaux sans fil
II-1 Caractéristiques du canal
II-2 Modèles de Canaux à mémoire
Modélisation des canaux dans les réseaux sans fil
Modèles basés sur les chaînes de Markov d’ordre k: ex du modèle de Gilbert et de Gilbert-Elliot
Modèle « HMM » (Hidden Markov Model)
Modèle « MTA » (Markov based Trace Analysis model)
Modèle « ON/OFF »
II-2 Modèles de canaux à mémoire
Modélisation des canaux dans les réseaux sans fil
Modèles basés sur les chaînes de Markov d’ordre k: ex du modèle de Gilbert et de G-E
II-2 Modèles de canaux à mémoire
Modélisation des canaux dans les réseaux sans fil
Gilbert channel model: canal mémoire d’ordre 1 ( chaîne de Markov à 2 états -bad and Good state)Gilbert-Elliot channel model: canal mémoire d’ordre 1 ( chaîne de Markov à 2 états -bad and Good state)
II-2 Modèles de canaux à mémoire
Modélisation des canaux dans les réseaux sans fil
Modèle « Markov based Trace Analysis model»
II-2 Modèles de canaux à mémoire
Modélisation des canaux dans les réseaux sans fil
Modèles « HMM » (Hidden Markov Model)
II-2 Modèles de canaux à mémoire
Modélisation des canaux dans les réseaux sans fil
Modèle « ON/OFF »
Modélisation des canaux dans les réseaux sans fil
III- Performances des modèles:
Comparaison des fonctions de répartition
Comparaison des fonctions d’autocorrélation
Comparaison des FER
Modélisation des canaux dans les réseaux sans fil
III- Performances des modèles: Comparaison des FER
Modélisation des canaux dans les réseaux sans fil
III- Performances des modèles: Comparaison des CCDF (MTA, MM, HMM)
Modélisation des canaux dans les réseaux sans fil
III- Performances des modèles: Comparaison des CCDF (MTA, On/Off)
Modélisation des canaux dans les réseaux sans fil
III- Performances des modèles: Comparaison des fonctions d’autocorrelation (MTA, MM, HMM)
Modélisation des canaux dans les réseaux sans fil
III- Performances des modèles: Comparaison des fonctions d’autocorrelation (MTA et On/Off)
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IV - Conclusion
• Les modèles de canaux basés sur le MTA et HMM ne sont pas une très bonne approximation des canaux réels
•Le modèle On/Off surpasse les modèles de canaux basés sur le MTA et HMM
Modélisation de canaux dans les réseaux sans fil
V – Bibliographie:
•Ping Ji, B. Liu, D. Towsley, Zihui Ge,J. Kurose Modeling Frame-level Errors in GSM Wireless Channels. Internet performance Symposium.V 55,issue 1-2 (January 2004)
•Almudena Konrad,Ben Y. Zhao,Anthony D. Joseph, and Reiner Ludwig. A Markov-Based Channel Model Algorithm for Wireless Network. In Fourth ACM International Workshop on Modeling, Analysis and Simulation of Wireless and Mobile Systems (MSWiM),2001
• Lawrence R. Rabiner. A tutorial on hidden markov models and selected applications in speech recognition.IEEE, Vol.77(2):257-286, Feb 1989