Nouvelle approche protocolaire de gestion d'interférences dans les réseaux sans fil multi-sauts
- Aissaoui, Mohammed (1994-.... ; chercheur en informatique) (2023)
Thèse
- Titre en français
- Nouvelle approche protocolaire de gestion d'interférences dans les réseaux sans fil multi-sauts
- Titre en anglais
- New protocol approach to interference management in multi-hop wireless networks
- Directeur de recherche
- Val, Thierry (1966-....)
- Co-directeur de recherche
- Azzouz Saïdane, Leïla
- Date de soutenance
- 20 juin 2023
- Établissement
- Université Toulouse-Jean Jaurès
- Établissement de co-tutelle
- Université de la Manouba Tunisie
- École doctorale
- MITT : Mathématiques Informatique Télécommunications de Toulouse
- Unité de recherche
- Institut de Recherche en Informatique de Toulouse - IRIT
- Mots-clés en français
- Réseaux sans fil multi-sauts
- Protocole MAC
- Physical-Layer Network Coding
- Two-Way Relay Channel
- Software Defined Radio
- Mots-clés en anglais
- Multi-hop Wireless Networks
- MAC protocol
- Physical-Layer Network Coding
- Two-Way Relay Channel
- Software Defined Radio
- Résumé en français
- La gestion des interférences radio est devenue l’un des principaux défis à relever pour augmenter la capacité des réseaux sans fil multi-sauts et fiabiliser les transmissions des noeuds clients. Cette volonté de gérer les interférences a suscité, his- toriquement, plusieurs travaux de recherche visant essentiellement la couche d’accès et dont l’objectif consiste à ordonnancer les transmissions de façon à éviter toute forme d’in- terférence dans le temps ou dans l’espace fréquentiel, ce qui induit inéluctablement une mauvaise réutilisation spatiale en plus de l’overhead introduit pour la coordination des échanges de données. De ce fait, et grâce à différentes techniques avancées de communi- cation numérique, la communauté scientifique s’est efforcée à repenser ces stratégies pour traiter voir exploiter ces interférences en autorisant plusieurs transmissions simultanées et dans la même bande de fréquence. Dans cette thèse, nous nous intéressons à l’une de ces techniques, le Physical-Layer Network Coding (PNC), en vue de son intégration réelle dans des réseaux sans fil multi-sauts. Nos premiers travaux se concentrent principalement sur la conception d’une approche dynamique et centralisée de gestion d’accès capable de détecter et d’exploiter les opportunités de PNC dans un réseau en étoile. Motivés par les résultats obtenus par simulation sur cette topologie minimaliste, nous avons ensuite défini un nouveau cadre d’utilisation à cette technique visant à élargir sa sphère d’application et évaluer les gains obtenus dans un contexte réel sur de vrais équipements. Ainsi, nous avons, tout d’abord, proposé et implémenté dans des radio logicielles une nouvelle couche physique dédiée au PNC en utilisant des équipements radio hétérogènes pour ensuite, concevoir et tester sur un testbed réel une couche MAC distribuée qui supporte le PNC et qui a prouvé des gains significatifs en débit et en fiabilité en comparaison aux solutions existantes sur un nombre de noeuds plus important.
- Résumé en anglais
- The radio interference management has become one of the main challenges to increase the capacity of multi-hop wireless networks and to make the client nodes trans- missions more reliable. This purpose to manage interference has historically given rise to several research works carried out essentially at the access layer and whose objective is to schedule transmissions in such a way to avoid any form of interference in time or in frequency space, which inevitably leads to poor spatial reuse in addition to a considerable overhead introduced for the coordination of data exchanges. As a result, and thanks to various advanced digital communication techniques, the scientific community has endea- vored to rethink these strategies to treat or even exploit these interferences by authorizing several simultaneous transmissions and in the same frequency band. In this thesis, we are interested in one of these techniques, the Physical−LayerNetworkCoding (PNC), with a focus on its real integration in multi-hop wireless networks. Our first contribution mainly consists of the design of a dynamic and centralized access management approach capable of detecting and exploiting PNC opportunities in a star network. Motivated by the results obtained by simulation on this minimalist topology, we then defined a new framework for using this technique in a larger and more realistic context made of real equipment. Thus, we first proposed and implemented a new physical layer dedicated to the PNC using heterogeneous radio equipment to then design and test on a real testbed a distributed MAC layer which supports the PNC and which has proven significant gains in throughput and reliability compared to existing solutions.
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Citation bibliographique
Aissaoui, Mohammed (1994-.... ; chercheur en informatique) (2023), Nouvelle approche protocolaire de gestion d'interférences dans les réseaux sans fil multi-sauts [Thèse]