10.1.1 Sensibilité du mobile et qualité de service

Pour qu'une radiocommunication s'effectue avec un niveau de qualité suffisant, il faut impérativement satisfaire à deux conditions^10.2:

1. Le niveau de puissance reçu par le mobile doit être supérieur à la sensibilité du mobile, c'est-à-dire au niveau de puissance minimal que le mobile est susceptible de détecter pour un bruit d'entrée donné.
2. Le canal ne présente pas une distorsion et un bruit trop élevés.

Un émetteur est caractérisé par sa puissance, un récepteur par sa sensibilité. Pour assurer une réception correcte, le rapport signal à bruit ${\frac{{C}}{{N}}}$ , mesuré à un certain point de l'étage de réception -généralement à l'entrée du récepteur, après amplification-, doit être supérieur à un seuil donné. Ce rapport s'exprime fréquemment comme un rapport d'énergie ${\frac{{E_{b}}}{{N_{0}}}}$ où E_b est l'énergie par bit transmis et N₀ désigne la densité spectrale de bruit. La valeur de ce seuil de ${\frac{{E_{b}}}{{N_{0}}}}$ est généralement fixée par des normes. Par exemple, dans le cas du GSM, le seuil ${\frac{{E_{b}}}{{N_{0}}}}$ vaut 8 [dB] en présence d'évanouissement.

Pour relier le rapport ${\frac{{E_{b}}}{{N_{0}}}}$ à la sensibilité du mobile, nous effectuons le calcul suivant.

Pour une modulation de largeur de bande W (fréquence de NYQUIST), la puissance de bruit vaut N₀W et la puissance du signal E_bW . Dès lors,

$${\frac{{C}}{{N}}} {\frac{{E_{b}W}}{{N_{0}W}}} {\frac{{E_{b}}}{{N_{0}}}}$$ (10.2)

Il en résulte que, dans une échelle logarithmique,

$$\left.\vphantom{\frac{E_{b}}{N_{0}}}\right. {\frac{{E_{b}}}{{N_{0}}}} \left.\vphantom{\frac{E_{b}}{N_{0}}}\right\vert _{{\textrm{seuil}}}^{}$$ (10.3)

Comme en GSM, la largeur de modulation est de 271 [kHz] , le bruit thermique est égal à 1, 1 x 10^-12 [mW] , soit -120 [dBm] à une température de 290 [K] .

Ce rapport est calculé au droit de la sortie de l'étage d'entrée (typiquement après démodulation). Comme l'amplificateur d'entrée amplifie le bruit d'un facteur typique de 10 [dB] , le bruit de fond est borné par -110 [dBm] . Il en découle que la sensibilité du mobile vaut -102 [dBm] . Le tableau 10.1 reprend les quelques valeurs de sensibilité pour différents types de récepteurs.

Tableau 10.1: Valeurs typiques de sensibilité (d'après [19]).

Type de récepteur	Sensibilité en [dBm]
Station de base	-104
Portable 8 [W]	-104
Portable 2 [W] (GSM 900)	-102
GSM bi-bande	-102

Notes

... conditions^10.2

En pratique, les opérateurs ajoutent encore une marge de qualité.