Tesi sul tema "Personal communication service systems"

This thesis reports on the design and implementation of a prototype receiver for measuring pilot signals in CDMA PCS systems. Since the pseudonoise (PN) signal of the pilot channel is a priori information, the receiver searches for pilot signals by digitally correlating the received signal with this known, locally generated pilot signal. By systematically changing the phase of this locally generated pilot signal, the receiver scans the received signal to identify all possible signs of pilot signal activity. Large values of correlation indicate the presence of a pilot signal at the particular phase of the locally generated pilot signal. The receiver can also detect multipath components of the pilot signal transmitted from a given base station.

One issue associated with this receiver is its ability to keep the signal power within the dynamic range of the analog-to-digital (A/D) converter at its input. This necessitated the design of an automatic gain control (AGC) mechanism, which is digitally implemented in this receiver.

Simulation studies were undertaken to assist in the design and implementation of the pilot signal scanning receiver. These simulations were used to quantify how various non-idealities related to the radio frequency (RF) front-end and A/D converter adversely affect the ability of the digital signal processing algorithms to detect and measure pilot signals.

Because the period of the pilot signal is relatively long, methods were developed to keep the receiver's update period as small as possible without compromising its detection ability. Furthermore, the high sampling rate required strains the ability of the digital logic to produce outputs at a rate commensurate with real-time operation. This thesis presents techniques that allow the pilot signal scanning receiver to achieve real-time operation. These techniques involve the judicious use of partial correlations and windowing the received signal to decrease the transfer rate from the A/D converter to the digital signal processor. This thesis provides a comprehensive discussion of these and other issues associated with the actual hardware implementation of the pilot signal scanning receiver.
Master of Science

The traditional way of increasing capacity in a wirelesscommunication system has been cell splitting and fixedchannel-allocation based on prediction tools. However, theplanning complexity increases rapidly with the number of cellsand the method is not suitable for the large temporal andspatial traffic variations expected in the future. A lot ofresearch has therefore been performed regarding adaptivechannel allocation, where a channel can be used anywhere aslong as the signal-to-interference ratio (SIR) is acceptable. Acommon opinion is that these solutions must be decentralizedsince a centralized one would be overly complex.

In this thesis, we study the locally centralizedbunch conceptfor radio resource management (RRM) in aManhattan environment and show that it can give a very highcapacity both for outdoor users and for indoor users covered byoutdoor base stations. We show how measurement limitations anderrors affect the performance and wepropose methods to handlethese problems, e.g. averaging of measured values, robustchannel selection algorithms, and increased SIR margins. Wealso study the computational and signaling complexities andshow that they can be reduced by splitting large bunches, usingsparse matrix calculations, and by using a simplified admissionalgorithm. However, a reduction of the complexity often means areduction of the system capacity.

The measurements needed for RRM can also be used to find amobile terminal's geographical position. We propose and studysome simple yet accurate methods for this purpose. We alsostudy if position information can enhance RRM as is oftensuggested in the literature. In the studied scenario, thisinformation seems to be of limited use. One possible use is toestimate the mobile user's speed, to assist handover decisions.Another use is to find the location of user hotspots in anarea, which is beneficial for system planning.

Our results show that the bunch concept is a promisingcandidate for radio resource management in future wirelesssystems. We believe that the complexity is manageable and themain price we have to pay for high capacity is frequentreallocation of connections.

Keywords:bunch concept, radio resource management,network-assisted resource management, base station selection,dynamic channel allocation, DCA, channel selection,least-interfered, interference avoidance, interferenceaveraging, handover, power control, path-loss measurements,signal strength, link-gain matrix, TD-CDMA, UTRA TDD, Manhattanscenario, microcells, mobile positioning, position accuracy,trilateration, triangulation, speed estimation

différentes. Dès son premier usage, le SMS était vu par les compagnies de téléphonie mobile

comme un moyen de transmission d’informations utiles pour les adultes – l’évolution de la

Bourse, des informations sur la météo (Ling, 2001). Par son passage à l’adoption par les

jeunes dans les années 1995 et 1997 et jusqu’aujourd’hui, le SMS devient un phénomène qui

suscite des représentations diverses et des discours assez contradictoires, même virulents par

rapport à son appropriation par les jeunes. Si, dans l’espace francophone et anglophone, le

sujet du “langage SMS” est bien connu, constituant une figure récurrente des discours des

mass-médias et des enseignants qui sortent en évidence les effets négatifs sur les compétences

orthographiques des élèves, ailleurs, et notamment en Roumanie, les discours des massmédias

constatent l’existence du phénomène, sans mettre en évidence les aspects négatifs, s’il

en existe. Un autre registre est celui de l’espace soi-disant virtuel, où des sites Internet relèvent les divers usages du SMS dans le monde3, dans le cadre des diverses industries (le politique4, les

services publics5, le divertissement6). Hors de ces présences qui attestent l’explosion de la

communication par l’intermédiaire du SMS, il existe aussi, par exemple, des concours de

poésie par SMS: leur enjeu est de voir comment la créativité individuelle peut être compactée

en 160 caractères, en résultant un possible mélange entre le hai-ku et cette technologie de

dernière génération. Le SMS, dont on décriera l’évolution plus tard, dépasse ainsi ses

fonctions primaires de communication et de socialisation, en devenant un milieu de créativité

et d’innovation artistique.La vie quotidienne est aussi un domaine où le SMS est très visible et qui détermine la création d’une représentation collective qui attribuerait le SMS aux jeunes à part d’autre type de public. Constamment, autour de soi, on peut voir des jeunes utilisant le téléphone mobile pour envoyer des messages. La scène déjà évoquée, issue de mes observations

ethnographiques, en est particulièrement illustrative. Toutes ces contextes donnent une présence active de l’usage du SMS. A chaque

contexte, un discours spécifique. Cette diversité contextuelle et discursive incontestable a

constitué une première raison d’approfondir le sujet du SMS. Alors, la question fondamentale surgit :comment peut-on traiter d’un tel sujet ?Quelle est la « bonne » voie interprétative ?Nous nous proposons de relier deux aspects, la

communication et les usages, ce qui nous semble essentiel pour la construction de l’objet du

SMS. Il s’agit donc d’étudier les discours caractéristiques de la culture des jeunes, sur le plan des pratiques comme des représentations, en mettant un accent particulier sur leur façon de

construire des stratégies pour surmonter les contraintes imposées par l’objet technique (le

SMS présente en fait des caractéristiques linguistiques liées aux spécificités du support

technique) mais aussi sur leur façon de « se mettre en scène » dans les SMS. Nous verrons

ainsi en quoi il y a une prise en compte des règles du groupe de pairs dans la culture

adolescente, en même temps qu’une élaboration de stratégies de distanciation. C’est la

démarche spécifique à l’anthropologie de la communication. On pourrait aborder le SMS en mobilisant les approches de réseau, dans des termes de fonctionnabilité du réseau, de rôles de chaque acteur qui y participe et du principe du pouvoir qui leur serait intrinsèque (Latour 1991) :le message reçu par le jeune légitime la bonne

fonctionnalité du réseau, dont les autres jeunes font partie, ainsi que leurs positions à

l’intérieur du réseau social. Le fait d’avoir partagé le SMS est un signe de pouvoir symbolique

envers les autres. Ces approches omettent cependant un aspect que nous considérons comme

important, à savoir le caractère ludique, que ce soit le ludique intrinsèque du message

(exprimé par un contenu amusant, une blague, un ragot, etc.) ou le ludique extérieur du

message (exprimé par l’acte d’envoyer un message, qui surmonte l’ennui temporel).

J’argumenterai que le ludique est le facteur qui explique le grand succès du SMS et de sa

consolidation auprès des jeunes.

Par rapport à la constitution de l’anthropologie comme discipline, les études

anthropologiques de nouvelles technologies informationnelles et communicationnelles

(NTIC) sont apparues très récemment, au cours des années 1990 du dernier siècle. S’agissant

d’un groupe assez réduit de chercheurs qui, en plus, ne connaissaient pas les travaux de leurs

pairs, les études initiales étaient plutôt descriptives et empiriques ;le SMS y était présenté en tant qu’une réalité « exotique ». Son « exotisme » a penché sur le discours anthropologique assez longtemps, jusqu’à la fin des années 1990, quand l’anthropologie fait son bilan et elle découvre que la période des études descriptives doit finir et commencer l’étape de

problématisation. Ainsi, les anthropologues se ciblent sur le rapport entre le nouveau et

l’ancien dans la communication médiatisée par NTIC, commencent à rechercher dans le passé

des usages similaires, pour construire une théorie des nouveaux modèles communicationnels.

L’anthropologie de la communication du fin des années 1990 et le début des 20008

s’éloigne de la sociologie par sa démarche diachronique et comparative. L’usage est remplacé

par le concepte de la pratique (ce qui impliquait une interprétation des usages dans leur

dynamique). Par la suite, la perspective synchronique laisse la place à une démarche

diachronique, les anthropologues décrivant la façon dont les pratiques communicationnelles

d’un certain médium prennent des nouvelles significations, en fonction de contexte et des

individus. Si la sociologie réalisait des comparaisons entre les usages des divers NTIC dans le même contexte temporel, l’anthropologie de la communication emploie la méthode

comparatiste au niveau diachronique aussi. L’ancien et le nouveau dans la communication

médiatisée par NTIC constituent la cible scientifique des anthropologues. Cette focalisation est importante aussi pour la spécialisation de l’objet de la recherche ;son évolution poursuit le schème suivant en anthropologie de la communication :NTIC → type d’objet électronique (téléphone mobile, ordinateur, tam-tam etc) → une fonctionnalité de l’objet technologique qui connaît des développement surprenants (SMS, vidéo-appel, MMS, chat, Instant Messenger,Facebook, MySpace etc). On passe de la « computer mediated communication » aux pratiques communicationnelles spécifiques à chaque fonctionnalité, de singulier au pluriel.

Il n’est resté que peu de temps jusqu’à ce que l’objet technologique devienne sujet des

interrogations dans la culture matérielle. De date très récente, dans l’espace anglo-saxon9 et

francophone10, ces études mettent dans le centre de leur analyse la relation entre l’individu et

l’objet technologique, donc la consommation. Les rapports entre les deux instances de la

relation décrivent deux directions de l’action :l’incorporation de l’objet (l’objet agit sur

l’individu) et l’excorporation de l’objet (l’individu agit sur l’objet). Cette relation est vue dans ces concrétisations en divers lieux du monde, les anthropologues présentant une localisation des pratiques et des représentations d’un certain objet technologique. La culture matérielle reprend la dimension synchronique d’un objet technologique (les usages en divers contextes)dans le cadre plus large diachronique, segmenté en fonction des étapes d’appropriation :

l’adoption, la création de l’utilité, la consolidation des usages. Cette trajectoire de l’objet décrit une démarche paradigmatique, dont chaque étape est construite par les pratiques et les représentations créées par les usagers. Le processus d’appropriation est donc le cadre

théorique plus large dans lequel les anthropologues intègrent les conceptes de la sociologie et de l’anthropologie communicationnelle. Influencée par la sémiotique, la culture matérielle décrit, donc, les significations complexes de la relation entre l’individu et l’objet technologique (que nous allons décrire en détail dans le premier chapitre de la thèse). On comprend assez facilement pourquoi le téléphone mobile est un objet technologique soumis au processus d’appropriation, mais pourrait-on dire que le SMS est un objet de consommation ?

Gérald Gaglio ainsi l’interprète :« Ce tour d'horizon a permis d'identifier les étapes de la

diffusion d'une nouvelle pratique sociale liée à un support technique, le SMS. Elle apparaît

suite à une ruse qui consiste à contourner le coût de l'appel téléphonique et profite d'un effet

de réseau. Elle s'enrichit de la création d'un univers de sens puis interpelle par l'action d'une "

minorité active " constituée par les adolescents. Elle sort enfin de son contexte de création

9 Heather Horst et Daniel Miller 2006, The cell phone: An Anthropology of communication, Berg. In press,

Oxford.

10 Bernard Blandin 2002, La construction du social par les objets, Presses Universitaires de France, Paris.

11

puisqu'elle est appropriée par d'autres populations qui élargissent les types de contenus

transmis. »11

Dominique Desjeux partage la même opinion quand elle compare la diffusion du SMS

en Chine, France et Pologne: « In the field of telephony, mobile or fixed, and more generally

in that of electronic information technologies, SMS is an interesting example of the spread of

an innovation because it has occurred without the need for any special marketing action. Its

spread has been spontaneous except in Poland where the later arrival of SMS meant that it

was immediately associated with uses of mobile phones. Hence, its success is linked to

invisible uses and associations that existed potentially in society before the expansion of

SMS. It is interesting to review these in order to understand at least partially the logic

underlying the spread of future innovations. Hence the purpose of this article is to show the

invisible uses that have been gradually revealed by surveys on SMS practices, especially

qualitative ones and mostly on a micro-social scale, carried out in France (partly under my

direction) by Catherine Lejealle (2003), in Poland by Malgorzata Kamieniczna (2004) and in

China by Anne Sophie Boisard (2004). Another aim is to show the shared or singular

practices of the three cultures analysed. The social uses of SMS in the world fit into a

dynamic that is constantly evolving among users, from the youngest to the oldest, and are

based on a written expression that constantly invents new codes or forms of the written

language. »12

Les deux chercheurs se situent en continuité avec notre grille d’analyse ;tous les deux

reconnaissent l’émergence du SMS dans des pays différents, dans le cadre des sous-cultures

délimitées par l’âge. G. Gaglio et D. Desjeux voient dans la pratique du SMS un exemple de

détournement du préscrit, déterminé par la capacité des usagers d’innover. Influencés par la

thèorie de Norbert Alter sur l’innovation ordinaire13, les deux anthropologues, à la suite d’une

démarche comparative entre plusieurs espaces, considèrent que le SMS est un objet de

consommation. Ses développements différents, les pratiques changeantes, expression d’une

créativité individuelle et collective, font que le SMS accomplisse « les conditions » pour être

considéré un objet soumis au processus complexe de la consommation.

11 Gérald Gaglio, 2005, “La pratique du SMS en France: analyse d'un comportement de consommation in tant

que phénomène social”, Paris, Consommations et société n°4, electronic journal, www.argonautes.fr

12 Dominique Desjeux ,2005, „SMS uses and issues in China, France and Poland”, Paris, Consommations et

société n°4, electronic journal, www.argonautes.fr.

13 Norbert Alter, 2000, L'innovation ordinaire, Paris, PUF.

12

Cette façon d’aborder le SMS est celle que nous suivrons aussi ;quand même,

l’explication de l’émergence du SMS ne nous suffit pas. Considérer l’explosion du SMS

comme ayant ses racines que dans la capacité créative des usagers (les innovateurs ordinaires)

nous semble une explication un peu aride, qui laisse à coté les conditions du contexte qui ont

fait que le détournement se réalise. Et, en plus, en quoi consiste-t-elle, cette capacité créative ?

Suffit-il de le nommer pour expliquer tout un phénomène ?Quels sont donc les ressorts

intérieurs du passage de « manières de faire » aux « arts de faire »14 ?

Ces sont des questionnements qui font de SMS un objet qui peut être soumis à une

interrogation scientifique et à tout un travail de terrain.
Doctorat en Sciences politiques et sociales
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