Ingénierie de l’environnement 5G

ETAPE 2

La norme de communication 5G va permettre de nombreux progrès dans les communications sans fil. Cependant, cette amélioration de la communication s’accompagne de nouveaux problèmes liés aux bandes de fréquences utilisées, affectant la portée des stations de base 5G. pour faire face à ces nouveaux défis, des solutions inédites doivent être envisagées. Les solutions classiques préconisaient des modifications dans l’architecture du réseau. Ce document présente une nouvelle approche qui permettra de réduire les effets des interférences afin d’augmenter les points d’accès en intérieur et d’améliorer la couverture des signaux sans ligne de vue (NLOS) grâce à l’utilisation de « surfaces électromagnétiques artificielles » (les EEs).

ETAPE 3

Ces dernières sont des surfaces minces constituée d’une grille périodique d’éléments, tels que des éléments conducteurs placés sur un substrat diélectrique ou des fentes dans une plaque métallique. La forme des conducteurs peut varier de la plus simple à la plus complexe. Ces surfaces peuvent servir de filtres coupe-bande, et les signaux filtrés peuvent être contrôlés de différentes manières suivant la conception. Il existe 4 catégories de EEs : uniforme, à grilles, diffuseurs et de focalisation. Selon la catégorie utilisée, elles permettent de jouer sur l’ange du signal réfléchi ou sur le type de la réflexion. Leur déploiement est à l’origine limité à des surfaces réduites en raison du coût élevé, mais, grâce à l’essor de l’électronique imprimable, on parvient à couvrir de plus larges surfaces à faible coût. Dans le déploiement des EEs, trois cas sont à envisager : un environnement de bureaux intérieur dense, un environnement urbain extérieur et un couloir urbain dense.

ETAPE 4

Dans le premier cas, des interférences peuvent avoir lieu et altérer ces signaux puisque chaque bureau à l’intérieur du bâtiment d’une entreprise dispose d’un point d’accès sans fil. Des cellules en forme d’hexagonale à méandres peuvent donc être déployés sur les murs ou insérés dans des stores de fenêtre pour diminuer les interférences entre les points d’accès voisins. Ensuite, dans le cas d’un environnement urbain extérieur, on prend comme référence l’hôtel de ville d’Ottawa que l’on considère comme un centre-ville ouvert. Dans ce genre d’environnement, il est prouvé que la couverture d’une station de base 5g est largement élargie grâce à l’utilisation d’un EE à grille et d’un EE diffusant. Enfin, dans le dernier cas, celui d’un couloir urbain dense, les communications sans ligne de vue (NLOS) deviennent plus compliquées en utilisant les fréquences utilisées par la 5G, à cause des obstacles que l’on trouve en espaces urbains. On déploiera alors des EEs pour faciliter ces communications. La combinaison d’un EE à grille et d’un EE qui seront déployés aux intersections est privilégiée.

ETAPE 5

Cet article nous offre une nouvelle vision quant au problème de la propagation des ondes radioélectriques. Elle présente une solution inédite qui permet d’éviter les contraintes environnementales et de réduire les interférences.