Systèmes UWB impulsionnels non cohérents pour les réseaux de capteurs : coexistence et coopération

par Benoît Miscopein

Thèse de doctorat en Télécommunications

Sous la direction de Jean-Marie Gorce.


  • Résumé

    L’objet de ce travail de thèse est de proposer un schéma d’accès au canal pour un réseau de capteurs sans fil, dont la couche physique est basée sur la radio impulsionnelle UWB. Sur la base de travaux antérieurs provenant de l’encadrement de travaux de thèse, nous avons proposé une structure de réception non cohérente à seuil, capable de garantir une grande résolution temporelle et de recombiner plusieurs trajets de propagation. Nous montrons que cette approche est particulièrement intéressante en conditions mono-utilisateur et peut, sans grande modification, être étendue pour résister à des conditions d’interférences co-canal même sévères. Pour l’accès au canal, nous proposons de revisiter le concept d’échantillonnage de préambule. Si ce type de protocole est particulièrement bien adapté aux réseaux de capteurs à faible débit, son adaptation à la radio UWB pose un problème d’ordre réglementaire en Europe par exemple, il n’est pas permis d’émettre un long préambule, tel que le demandent les protocoles à échantillonnage de préambule. Nous proposons ainsi d’utiliser la collaboration des nœuds au voisinage du récepteur pour transformer la préambule en une succession de relais dont l’émission reste compatible avec les limites réglementaires. La réactivité de ce schéma collaboratif induit des effets de bord positifs comme la possibilité d’un nœud d’obtenir des informations très intéressantes telles que les instants de réveils de ses voisins ou limiter la latence de transmission d’un paquet. Des simulations, confrontées à un modèle en chaîne de Markov, permettent de montrer la pertinence et les promesses de ce protocoles.

  • Titre traduit

    = Non coherent Ultra Wide Band (UWB) impulse radio systems for wireless sensor networks : coexistence and cooperation


  • Résumé

    [This thesis aims at proposing a medium access control scheme for wlre less sensor networks, which re ly on an UWB impulse radio physicallayer. Based on previous works conducted within PhD supervizing, we propose a thresholded noncoherent reception architecture, which guarantees a high temporal resolution and multiple propagation paths combination. By means of simulations, this approach looks particularly interesting when dealing with single-user conditions. Lt can be extended, without major modifications, to the case of even severe co channel interference. From the medium access standpoint, we propose to revisit the concept of preamble sampling. If these protocols are particularly suited to low data rate networks, their adaptation to UWB radio raises a regulatory issue: for example in Europe, emitting a preamble, as long as demanded by these protocols, is not possible. We propose to use the cooperation of nodes in the vicinity of the receiver to relay a short burst. The reactivity of this collaborative scheme induces positive sida affects such as the possibility of a node to obtain very interesting information such as the wake-up instants of its neighbors orto limit the transmission latency of a packet. Simulations, compared to a Markovian model, show that this protocollooks relevant and promising].

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Informations

  • Détails : 1 vol. (164 p.)
  • Notes : [-]Données extraites du formulaires de thèse soutenuePublication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 152-164. Publications de l'auteur p. 149-151

Où se trouve cette thèse\u00a0?

  • Bibliothèque : Institut national des sciences appliquées (Villeurbanne, Rhône). Service Commun de la Documentation Doc'INSA.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : C.83(3629)
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