ANR SpatialModulation : une solution haut débit pour les objets connectés en 5G

Durant la Conférence Internationale IEEE sur les Communications (icc2017.ieee-icc.org) fin mai, le projet de recherche collaboratif SpatialModulation a présenté à plus de 200 visiteurs deux démonstrateurs de transmission sans fils utilisant un concept très récent : la Modulation Spatiale. Les deux démonstrations, visuelles et intuitives, ont été appréciées. Elles ont permis d’expliquer et de faire la promotion de ce nouveau concept capable d’offrir du haut débit aux objets connectés des futurs réseaux 5G.

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Le projet SpatialModulation, soutenu par l’Agence Nationale de la Recherche (ANR), a démarré en janvier 2016. Il est piloté par Orange (Mme Dinh-Thuy PHAN-HUY) et rassemble l’INSA Rennes, IMT Atlantique, l’Institut Langevin, Centrale Supélec et ATOS. IMT Atlantique apporte ses moyens expérimentaux et son expertise  pour la caractérisation et la modélisation du canal de propagation large bande MIMO.

Le projet anticipe les futures évolutions des réseaux 5G, notamment la possibilité d’offrir des débits plus importants aux objets connectés. L’enjeu est de proposer une solution simple, à bas coût, efficace énergiquement et compatible avec des objets de petites tailles comme par exemple des lunettes connectées  ou des caméras embarquées.

Pour augmenter le débit de ce type d’objet sans accroître ni sa taille, ni sa consommation, ni son cout, le projet propose de déplacer la complexité nécessaire au niveau des futures stations de base 5G Massive MIMO. Dans ce but, le projet associe une nouvelle technique de transmission, la modulation spatiale ainsi que de nouvelles structures d’antennes à la fois compactes et reconfigurables. A l’émission, avec la modulation spatiale l’objet est capable de transmettre simultanément deux flux de données tout en ne conservant qu’une seule chaine de transmission radio. La station de base massive MIMO bénéficie du nombre élevé d’antennes pour détecter facilement les 2 flux. A la réception, avec la modulation spatiale l’objet peut décoder 2 flux issus de la station de base en conservant une très faible complexité, en s’appuyant notamment sur le retournement temporel.

Grace à ces innovations techniques, les objets connectés des futurs réseaux 5G pourront être plus simples, plus petits tout en continuant à bénéficier d’une transmission haut débit.

Le projet s’appuie sur des antennes compactes développées par l’Institut Langevin, ATOS et Orange. Il utilise également une antenne de type massive MIMO à 3.7 GHz développée par IMT Atlantique dans le cadre d’un projet de recherche bilatéral avec Orange. L’objectif du projet est maintenant d’accroître le débit et d’aboutir à un démonstrateur temps-réel. SpatialModulation s'achèvera en 2019.

Patrice PAJUSCO auprès du démonstrateur de modulation spatiale “uplink”
Yvan KOKAR (INSA Rennes) auprès du démontsrateur de modulation spatiale “downlink”

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Patrice Pajusco (IMT Atlantique) auprès du démonstrateur de modulation spatiale “uplink”
et
Yvan Kokar (INSA Rennes) auprès du démonstrateur de modulation spatiale “downlink”

Publié le 22.06.2017

par Fabienne MILLET-DEHILLERIN

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