Communication sans fil à large bande
Systèmes radio maillés à haute capacité pour les applications de sécurité publique et de défense
Le défi
Développer des systèmes radio maillés à haute capacité qui surpassent les équipements commerciaux
CLIENT: Ultra Electronics TCS.
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LIEU: Londres, Royaume-Uni et Montréal, Canada
Le projet : créer des systèmes radio multicanaux, multi bandes, point-à-point (PTP), point-à-multipoint (PMP) et maillés de haute capacité destinés aux applications de sécurité publique et de défense. Ces systèmes devaient être réalisés à un prix raisonnable et sur un spectre de fréquences rare, et répondre à des normes de performance et à des cas d’utilisation militaires spécifiques, notamment des exigences de sécurité et de capacité de survie bien plus rigoureuses que celles des équipements commerciaux.
Exécution d'exigences de performance spécifiques à l'armée
Services de communication à large bande sur plusieurs réseaux
Réalisé sur un spectre de fréquences rare
La solution
Établir un partenariat avec Orthogone pour bénéficier de son expertise technologique
Pour relever ces défis, une approche radicale était nécessaire. Pour ce faire, notre équipe a exploité la technologie 4G programmable dans les FPGA et les processeurs de réseau, combinée aux technologies RF à large bande de pointe.
La mise en œuvre d'un système radio efficace, multi bande et rentable.
Une personnalisation approfondie de plusieurs couches de la pile de communication sans fil a ensuite été possible pour prendre en charge les diverses topologies de réseau, les exigences de sécurité et de prestation de services des nombreux cas d’utilisation requis par les communications militaires. Les algorithmes de traitement numérique des signaux (DSP) combinés aux technologies RF ont joué un rôle déterminant dans la réalisation d’un système radio performant, multi bande et rentable.
CONCEPTION MATÉRIELLE
LA CONCEPTION ÉLECTRONIQUE DE MULTIPLES CARTES DE CIRCUITS IMPRIMÉS (PCB) POUR MODEM À SIGNAL MIXE COMPRENANT :
- Concept et architecture matériels et mécaniques
- Conception d’émetteurs-récepteurs RF à large bande (FDD/TDD, 2×2 MIMO)
- Conception matérielle basée sur les processeurs de réseau FPGA Xilinx et NXP
- Simulations de circuits à signaux mixtes à grande vitesse après la disposition
- Modélisation et simulations du système (Matlab/Simulink) et architecture FPGA détaillée du modem et du sous-système de traitement du réseau (QAM, OFDMA)
- Tests et caractérisation du matériel et de la RF, intégration et soutien à la production de matériel/FPGA/logiciels
- Test et caractérisation d’EMIC/EMC et d’ESD pour assurer la conformité aux normes
ARCHITECTURE, CONCEPTION, TESTS ET INTÉGRATION DE LOGICIELS
- Architecture de bout en bout des logiciels embarqués en temps réel de l’ensemble du système radio (traitement du réseau, MAC et routage, sécurité et chiffrage, calibration RF, etc.)
- Progiciel de prise en charge de cartes multiples et pilotes de périphériques (PCIe, USB, SPI, I2C, Ethernet, mises à niveau des logiciels/micrologiciels, etc.)
- Fonctions de mise en réseau : classification des paquets, commutation, routage, qualité de service (QoS), vérification des entrées/sorties, etc.
- Conception, personnalisation et optimisation des piles de communication du contrôleur d’accès au support (MAC) sans fil
- Optimisation des performances de débit et de latence de plusieurs accélérateurs matériels (chiffrage, classificateur de paquets) à l’aide d’algorithmes de conception logicielle avancés
- Portage, personnalisation et intégration de l’équipement utilisateur LTE (bande 14) pour améliorer la couverture et les performances de mobilité des systèmes radio
- Développements multiples de scripts automatisés pour tester, caractériser et calibrer les performances du système radio
- Développement d’un générateur de trafic réseau configurable permettant le test et la caractérisation (débit, latence, gigue) de plusieurs systèmes radio avec différentes topologies de nœuds (PTP, PTMP, maillés)
TECHNOLOGIE
- FPGA Xilinx
- Processeur de réseau NXP
- Émetteur-récepteur RF sans fil à large bande
- Technologies MIMO, OFDM, QAM
Le Résultat
Le développement de technologies innovantes pour assurer une communication sans fil à large bande de haute performance
Nos experts ont développé des technologies innovantes pour ce système de communication sans fil à large bande et à haute performance, en mettant l’accent sur la sécurité et la fiabilité – des priorités absolues lors de la conception d’équipements pour les infrastructures gouvernementales, les vols spatiaux et les missions de maintien de la paix.
La solution permet de fournir des services de communication à large bande sur plusieurs topologies de réseau en respectant diverses exigences en matière de prestation de services, notamment la qualité de service, la latence, le débit, la résilience et la mobilité.
Après de multiples démonstrations réussies, des essais sur le terrain et des tests de certification, le produit est maintenant en pleine production chez plusieurs clients. Orthogone a agi comme consultant principal dans le cadre de la diligence raisonnable technique pour l’acquisition stratégique de la propriété intellectuelle (PI).
Notre équipe a soutenu de multiples essais sur le terrain, et a participé à plusieurs réunions en face-à-face avec de nombreux clients internationaux, afin de faire des présentations techniques et des démonstrations de la solution. Un projet de recherche sur les systèmes d’accès multi-utilisateurs avancés et les antennes adaptatives a été mené par notre équipe pour soutenir notre client.
