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Kremer, Guillaume. Métrologie des réseaux sans-fil : à la frontière du signal et du numérique

Kremer, Guillaume (2014). Métrologie des réseaux sans-fil : à la frontière du signal et du numérique.

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Résumé en francais

La multiplication des réseaux sans-fil aura pour conséquence l'augmentation des problèmes d'accès au medium et une forte pollution spectrale. Pour maintenir la qualité des communications, les nœuds devront devenir plus adaptatifs et exploiter un maximum d'informations sur l'état du médium et des communications. Dans cette optique, cette thèse présente 3 contributions ayant respectivement trait à la mesure des réseaux sans-fil, à leur modélisation et à la recherche de solutions d'adaptabilité accessibles pour les nœuds de ces futurs réseaux. La première contribution concerne la conception et la mise en œuvre d'un banc de mesure expérimental compatible avec les besoins de ces études (i.e. fournir des possibilités de mesures inter-couches à partir du niveau physique et un contrôle maximal des perturbations du médium). La solution développée est celle d'un banc conçu à l'intérieur d'une chambre anéchoïque dans laquelle du bruit perturbateur est injecté à l'aide d'une antenne directionnelle. À l'intérieur de la chambre, les mesures sont effectuées à l'aide d'équipements WIFI et d'équipements de mesure RF. La seconde contribution vise à prendre en compte les mesures issues de ce banc expérimental dans le but de tester et d'améliorer le réalisme du simulateur ns-3 et de ses modèles. En effet, malgré leur peu de réalisme, les simulateurs de réseau comme ns-3 sont utilisés pour tester de nouveaux protocoles ou de nouvelles applications sans-fil. Dans cette optique, nous proposons un modèle d'analyse de cause racine (RCA) conçu pour détecter les différences de configuration, d'implémentation ou de modélisation entre le simulateur et le banc de mesure à partir de données issues de traces expérimentales. L'application de ce modèle a conduit à une amélioration importante du réalisme des modèles WIFI du simulateur. La troisième consiste à appliquer les algorithmes l'apprentissage SVR, k-nn et DT en vue de l'estimation prédictive du débit IP mesuré sur un lien sans-fil. Les estimations se font respectivement à partir des valeurs de SNR, de RSS et de bruit mesurées au niveau du nœud récepteur. Les différents algorithmes sont évalués selon la précision de leurs estimations mais aussi sur leurs caractéristiques fonctionnelles (e.g. taille des modèles, ...). Les résultats indiquent que les algorithmes SVR et DT utilisés avec le SNR permettent les estimations les plus précises. De plus, ces 2 algorithmes offrent les meilleures performances respectivement en termes de mémoire utilisée par le modèle et de temps de calcul.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Owezarski, Philippe
Berthou, Pascal
Ecole doctorale:Mathématiques, informatique, télécommunications de Toulouse (MITT)
laboratoire/Unité de recherche :Laboratoire d'Analyse et d'Architecture des Systèmes (LAAS) - CNRS
Mots-clés libres :Performance et fiabilité des réseaux sans-fil - Apprentissage - Instrumentation - Métrologie des réseaux sans-fil - Adaptabilité des nœuds
Sujets :Informatique
Déposé le :05 Jan 2015 12:02