Cooperative Communications In Mobile Ad Hoc NETworks

Un réseau de capteurs est un ensemble de nœuds devant communiquer et remonter de l’information vers un puits de données. Ces nœuds disposent d’une ressource énergétique limitée, et pour augmenter la durée de vie du réseau, la contrainte principale de conception est l’efficacité énergétique des architectures et des traitements embarqués.
Si les premières applications des réseaux de capteurs sans fil, comme le monitoring environnemental ou la domotique, considéraient des réseaux statiques, autoriser la mobilité des nœuds ouvre actuellement de nouvelles perspectives. Ainsi les VANETs (Vehicular Area NETwork) sont constitués d’éléments communicants embarqués sur des véhicules ou des êtres vivants mobiles, et les BAN (Body Area Network) considèrent des capteurs multiples sur différentes parties du corps humain.
L’objectif du sujet de thèse proposé est de concevoir une architecture matérielle et logicielle d’un réseau de capteurs mobiles, telle que l’énergie consommée pour une application donnée soit la plus faible possible, en prenant en compte l’évolutivité du canal de transmission due à la mobilité des capteurs. Ces contraintes impactent principalement les couches basses de la pile protocolaire classique, à savoir l’accès au médium (MAC) et la couche physique (PHY). En conséquence, le sujet de thèse se focalisera principalement sur ces couches avec des implications au niveau réseau. Il s’agira notamment d’étudier et implanter les possibilités de coopération telles que le relais ou le MIMO coopératif, qui nécessitent des couches MAC particulières. Plutôt que d’optimiser indépendamment chaque couche protocolaire, une approche multi-couches sera privilégiée. Afin d’adapter le mieux possible la communication au canal de transmission, l’apport du codage de canal coopératif et/ou du codage spatio-temporel coopératif sera évalué aussi bien en termes de performances au niveau TEB qu’en termes d’efficacité énergétique. Une approche récente consiste par exemple en l’utilisation de codes Fontaine. Enfin, profitant des compétences circuit au niveau du groupe ESTE, les différents algorithmes développés pourront, si le temps le permet, être implantés sur la cible matérielle la plus efficace parmi les processeurs classiques, reconfigurables, voir même circuits dédiés.

Contact: Jean Pierre Cances

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