Nicolas BARBOT

Codage de canal pour les communications optiques sans fil

Channel coding for wireless optical communications

Thèse de doctorat dirigée par Anne JULIEN-VERGONJANNE
et Stéphanie SAHUGUÈDE

soutenue le 22 novembre 2013

publiée en ligne le 17 mars 2014


Jury

Président :
Jean-Pierre CANCES
Rapporteurs :
Stéphane AZOU
Jean-Marc BROSSIER
Examinateurs :
Jean-Pierre CANCES
Anne JULIEN-VERGONJANNE
Ali KHALIGHI
Claire GOURSAUD
Stéphanie SAHUGUÈDE

Cette thèse aborde la performance du codage de canal pour les communications optiques sans fil indoor. L’application visée concerne la télésurveillance des données physiologiques de patients mobiles en milieu hospitalier. Après avoir présenté les caractéristiques des liens optiques infrarouges en visibilité directe et en diffus, les techniques permettant de fiabiliser le canal optique non stationnaire à variations lentes notamment par l’emploi de codes correcteurs d’erreurs et de codes correcteurs d’effacements, sont introduites. Les performances des codes de Reed Solomon et LDPC sont évaluées et comparées à la probabilité de blocage du canal optique mobile. L’étude permet de montrer que l’efficacité des codes augmente avec le rendement au prix d’une probabilité de blocage élevée impactant directement les couches supérieures. La performance du codage correcteur d’effacement (codage LT) est alors étudiée en termes de débits atteignables et comparée à la performance de l’ARQ hybride ainsi qu’à la capacité avec blocage. L’étude met en évidence que le codage LT permet d’augmenter le débit effectif et de réduire la puissance optique émise ce qui est important pour une application de télésurveillance médicale, embarquée sur le patient.

This thesis deals with the performance of channel coding for wireless optical communications in an indoor environment in the context of mobile patient monitoring. After presenting the optical channel characteristics of LOS and diffuse links, error correcting codes and erasure correcting codes are introduced as a way to achieve reliable transmissions over the non stationary optical channel. The performance of Reed Solomon codes and LDPC codes is then determined and compared to the outage probability of the optical channel. The results show that the performance of LDPC codes increases with the code rate at the expense of an higher outage probability which is a typical parameter for the higher layers. The performance of erasure correcting codes (LT codes) is then studied in terms of achievable rate and compared to the performance of hybrid ARQ and outage capacity. The study shows that LT codes can increase the achievable rate and reduce the optical emitted power which is important for healthcare applications, embedded on the patient.


Texte intégral

Pour citer cette thèse

BARBOT Nicolas. Codage de canal pour les communications optiques sans fil [En ligne]. Thèse de doctorat : Électronique des Hautes Fréquences et Optoélectronique. Limoges : Université de Limoges, 2013. Disponible sur <http://epublications.unilim.fr/theses/2013/barbot-nicolas/barbot-nicolas.pdf> (consulté le 19/10/2017)

2013LIMO4020