Résumé:
Les applications actuelles de communication sans fil et mobile exigent des débits de transmission
élevés ainsi qu’une grande fiabilité. Dans ce contexte, le SC-FDMA (Single-Carrier Frequency
Division Multiple Access) s’impose comme une solution pertinente pour répondre à ces exigences.
Bien que l’OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) soit largement utilisé comme
technique de modulation, ses limites, notamment dans les scénarios liés à la 5G, incitent à explorer
des alternatives.
Le SC-FDMA, basé sur un accès multiple en répartition fréquentielle, permet une gestion efficace
des ressources entre plusieurs utilisateurs. Il se distingue particulièrement par son faible facteur de
crête (PAPR) et sa bonne tolérance aux décalages de fréquence (CFO), ce qui en fait une option
attrayante pour les systèmes sans fil.
Ces caractéristiques permettent à l’amplificateur de puissance de fonctionner plus près de sa zone
de compression sans introduire de distorsions, ce qui améliore son rendement énergétique. En
raison de ces avantages, le SC-FDMA a été adopté dans la norme 3GPP LTE pour la liaison
montante (uplink) en tant que technique d’accès multiple privilégiée.
Ce mémoire est structuré en quatre chapitres principaux. Le premier chapitre présente une vue
d'ensemble des réseaux 4G-LTE, en retraçant leur évolution depuis la 1G jusqu'à la 5G, et détaille
l'architecture, les caractéristiques et les objectifs de la technologie LTE, notamment à travers
l'utilisation du MIMO (Multiple Input Multiple Output). Le deuxième chapitre aborde la
modulation OFDM et son extension, l'OFDMA, en expliquant leurs principes, leurs avantages et
leurs limites dans un contexte de transmission multi-trajets. Le troisième chapitre se concentre sur
la modulation SC-FDMA, une alternative à l'OFDM utilisée notamment dans la liaison montante
des réseaux LTE, en analysant son principe, ses modes d'allocation de ressources et son impact sur
la réduction du PAPR (Peak-to-Average Power Ratio). Enfin, le quatrième chapitre présente une
étude comparative par simulation MATLAB des performances des systèmes OFDM et SC-FDMA
en termes de BER (Bit Error Rate), de probabilité d'erreur et de PAPR pour différentes modulations
(BPSK, QPSK, 16-QAM, 64-QAM).
