Digital communications and diversity exploitation for several transmission media

Communications numériques et exploitation de la diversité pour différents supports de transmission

Jérôme Le Masson (1, 2)

1 Ecoles de Saint-Cyr Coëtquidan [Guer]
2 Lab-STICC - Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance

This research report aims to give a synthetic presentation of my scientific activities since the end of my PhD thesis in 2005. The studies described in this document fall mainly in the area of wired, optical and free space digital communications. The first chapter of the report describes the studies carried out in the field of very high-speed digital communications over copper phone lines. Very high speeds are made possible thanks to remote access nodes located close to user devices. The main research activities focused on vectored DSL systems implementing crosstalk precompensation or cancellation algorithms as well as crosstalk coupling estimation in this context. The second chapter deals with next optical access networks using the fibre infrastructure currently being deployed. The studies carried out aim to develop new access methods using high order modulations and resource allocation. The third chapter describes the studies carried out for multiple antenna systems in the HF frequency band (3-30 MHz). The proposed system exploits polarization diversity to increase throughput and/or improve reliability using space-time codes. Finally, the last part of this report draws the conclusions of these activities and presents the prospects for future work in three areas: distributed MIMO communications in the HF band, future Internet of Things networks, mobile tactical networks using opportunistic communications and cognitive radio

Ce mémoire d’habilitation à diriger des recherches présente une synthèse de mes activités de recherche après ma thèse soutenue en 2005. Ces activités s’inscrivent principalement dans la thématique des communications numériques filaires, optiques et en espace libre. La première partie du mémoire expose les travaux réalisés dans le domaine des transmissions très haut débit sur paires téléphoniques lorsque le nœud d’accès est déporté au plus proche de l’utilisateur. Les principales recherches ont porté sur les systèmes vectoriels intégrant de la pré-compensation/annulation d’interférences et sur des mécanismes d’estimation de canal. Le second chapitre concerne l’exploitation des infrastructures de fibres optiques déployées pour le réseau d’accès. Les études menées avaient pour objet la proposition de nouvelles méthodes d’accès utilisant l’allocation de ressources associée à des modulations d’ordre élevé. La troisième partie est consacrée aux systèmes à antennes multiples dans la bande de fréquences HF (3-30 MHz). Ces travaux concernent l’exploitation de la diversité de polarisation dans un système multi-antennes afin d’améliorer les transmissions à l’aide de codes spatio-temporels. Enfin, la dernière partie de ce mémoire dresse quelques conclusions et présente des perspectives dans les domaines suivants : MIMO distribué dans la bande HF, futurs réseaux d’objets connectés, réseaux tactiques mobiles associant l’approche des communications opportunistes et le concept de radio cognitive.

Mots clés: digital communication; resource allocation; diversity; mimo systems; optical access network; copper access network; ionospheric communications

Mots clés: communications numériques; allocation de ressources; diversité; systèmes MIMO; réseau d’accès optique; réseau d’accès sur paires de cuivre; transmissions ionosphériques

Domaines: Traitement du signal et de l'image [eess.SP]; Théorie de l'information [cs.IT]; Electronique

Jérôme Le Masson. Communications numériques et exploitation de la diversité pour différents supports de transmission. Traitement du signal et de l'image [eess.SP]. Université Bretagne-Sud, 2022. ⟨tel-03619068⟩