Modélisation des canaux dans les réseaux sans filperso.citi.insa-lyon.fr/jmgorce/iramus/documents/presentations pdf... · sans fil IV - Conclusion • Les modèles de canaux basés

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

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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

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II-1 Caractéristiques du canal

•Fonctions de répartition complémentaire

Modélisation des canaux dans les réseaux sans fil

•Fonctions d’autocorrélation

Modélisation des canaux dans les réseaux sans fil

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 »

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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

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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

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