Spectre à séquence directe (DSSS)

La séquence directe à étalement de spectre (DSSS) est une technique de modulation utilisée dans les systèmes de communication sans fil pour étaler la bande passante d'un signal sur une plage de fréquences plus large. Cela améliore la résistance aux interférences, réduit la détectabilité du signal et favorise la coexistence dans les environnements de spectre partagé.

Portée et application

Le DSSS est utilisé dans les bandes de fréquences exemptes de licence, en particulier :

• La bande ISM 2,4 GHz (2400–2483,5 MHz)

• Les bandes ISM sub-GHz (par exemple, 433 MHz, 868 MHz en Europe)

Les technologies courantes incluent :

• Wi-Fi 802.11b

• Zigbee

• Systèmes SRD hérités

• Systèmes GNSS (par exemple, signal GPS L1 C/A)

• Communications militaires et télémétrie par satellite

Normes réglementaires autorisant le DSSS :

• FCC §15.247

• ISED RSS-247

• ETSI EN 300 328

Principe technique

Le DSSS multiplie le signal de données original par un code d'étalement pseudo-aléatoire (séquence de chips) à un taux beaucoup plus élevé que le flux de données. Le signal résultant occupe une bande passante beaucoup plus large et apparaît comme du bruit.

À la réception, le signal est dé-étalé à l'aide de la même séquence de chips pour récupérer les données.
→ Cela nécessite une synchronisation précise entre l'émetteur et le récepteur. La perte de synchronisation entraîne une augmentation du taux d'erreur binaire et une dégradation de la qualité du signal.

Paramètres clés

• Taux de chips : Détermine le facteur d'étalement, qui est le rapport entre le taux de chips et le débit de données

• Gain de traitement : Rapport entre la bande passante étalée et la bande passante de données originale ; améliore la résistance aux interférences

• Largeur de bande occupée : la méthode de mesure et la limite applicables dépendent du marché cible, du type d’équipement et du mode de fonctionnement

Avantages

• Résistance aux interférences à bande étroite

• Probabilité d'interception réduite

• Meilleure coexistence dans les environnements de spectre encombrés

• Efficacité spectrale lorsqu'elle est combinée au codage et au filtrage

Les appareils utilisant DSSS doivent respecter les exigences du marché visé. La similitude des concepts techniques ne rend pas les réglementations régionales identiques.

• États-Unis : selon le 47 CFR §15.247(a)(2), les systèmes utilisant une modulation numérique dans les bandes indiquées doivent présenter une largeur de bande minimale à 6 dB de 500 kHz.

• Canada : ISED RSS-247 est une réglementation canadienne distincte comportant des exigences similaires ; elle doit être évaluée séparément et ne doit pas être présentée comme identique au FCC §15.247.

• Union européenne : EN 300 328 évalue la largeur de canal occupée et les autres exigences selon le type d’équipement et le mode de fonctionnement. Les exigences applicables au DSSS doivent donc être déterminées à partir des clauses pertinentes ; la norme ne fixe pas de largeur de canal minimale générale pour le DSSS.

Les paramètres applicables sont déterminés dans le cadre de l’évaluation de conformité et intégrés à la documentation technique. Pour le marquage CE, le fabricant conserve cette documentation et la fournit aux autorités de surveillance du marché sur demande ; elle n’est pas systématiquement déposée auprès d’une autorité, sauf si la procédure d’évaluation choisie fait intervenir un organisme notifié.