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19 septembre 2017

[IMS Bordeaux - IoT] Contribution aux problèmes d’interférences entre objets connectés homogènes et hétérogènes


Catégorie : Doctorant


Description du sujet

L’objectif du travail de cette thèse est de proposer des solutions aux problèmes engendrés par les collisions de transmission de données entre objets connectés communicants (OCCs) homogènes et hétérogènes d’un point de vue de la technologie de communication radio utilisée. En effet, si les prévisions de croissances des OCCs se confirment, la densité de ces derniers dans des zones urbaines entraînera une saturation du spectre électromagnétique des bandes libres d’utilisation. Cette saturation se traduira par des collisions de plus en plus fréquentes et donc des données qui n’arriveront pas à destination puisque les protocoles de retransmission sont limités étant donnés les temps de cycles imposés par la législation. Le travail de recherche envisagé dans le cadre de cette thèse sera contraint par les technologies d’OCCs en cours de déploiement, puisque se sont-elles qui, à court terme, vont être victimes de leur succès.

Etant donné cette contrainte, certains degrés de liberté dans la proposition de solutions aux problèmes d’interférences ne pourront pas être exploitées comme par exemple la modification des couches PHY et MAC. Cependant, des évolutions au niveau réseau peuvent être envisagées comme notamment le routage de paquet dans des topologies qui pourraient tout à fait passer d’étoile à grille (mesh) ou encore la planification et l’ordonnancement de la topologie. L’implication du LaBRI dans ces domaines, permettra d’apporter des solutions complémentaires à celles purement algorithmiques de traitement du signal envisagées. En effet, les solutions envisagées au niveau traitement du signal et communications numériques pour réduire les interférences se situent au niveau des passerelles du réseau d’OCC. Plusieurs raisons l’expliquent comme :

1/ le fait que nous dépendons fortement de la technologie,

2/ la volonté de ne pas augmenter la consommation d’énergie des OCCs.

Les pistes envisagées sont nombreuses, on étudiera notamment l’apport de la diversité introduite par un réseau d’antennes multiples ou encore celui de la coopération entre passerelles. Permettre de limiter l’impact des interférences sur les transmissions des données entrainera une augmentation de la consommation d’énergie de la passerelle mais réduira celle des OCCs car nos propositions augmenteront la probabilité de bonne réception de leur paquet. Ils ré-émettront alors moins souvent. De plus, planifier efficacement l’activités des OCCs en termes de rayon de couverture de captures (sensing coverage) et de rayon de communication radio (Connectivity Coverage) en mettant certains OCC en veille, permettra d’augmenter la durée de vie du réseau et de limiter les interférences. Enfin, pour réduire encore plus la consommation d’énergie des OCCs et par voie de conséquence augmenter les rapports signal sur bruit + interférence, nous montrerons l’intérêt de permettre aux OCCs de communiquer directement entre eux de proche en proche. Ce n’est aujourd’hui pas envisagée dans les technologies déployées dite de Long Range mais semble être une évidence pour deux raisons principales : la consommation d’énergie et l’intégrité des données.

La thèse s'effectuera au laboratoire IMS (Intégration du Matériau au Système, www.ims-bordeaux.fr) de Bordeaux et sera encadrée par Guillaume Ferré, Romain Tajan et Toufik Ahmed.

Pour postuler

Envoyer CV, lettre de motivation et relevés de notes (Master 1 et 2) à :

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