Étude et modélisation des interférences radiofréquences dans les réseaux ad hoc d'objets communicants : une approche probabiliste

A study of radiofrequency interference in ad hoc networks of communicating objects : a probabilistic method

• Auteur / Autrice : Carolynn Bernier
• Direction : Jean-Michel Fournier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Microélectronique
• Date : Soutenance en 2003
• Etablissement(s) : Grenoble INPG

Résumé

Un réseau mobile est un milieu imprévisible car, les noeuds du réseau se déplaçant dans l'espace, la puissance d'interférence captée par un récepteur varie généralement dans le temps et en fonction de la densité du réseau. Le cas du réseau mobile ad hoc est particulièrement problématique puisque, dans ce type de réseau, il n'existe aucune façon globale de gérer l'allocation des canaux de transmission ou de limiter la puissance d'émission des noeuds. Dans le temps, les performances d'un réseau ad hoc sont donc en grande partie aléatoires. Dans ce travail de thèse, nous proposons une méthode d'analyse probabiliste de l'interférence dans un réseau ad hoc. Cette analyse consiste en un calcul analytique de la probabilité d'interférence, à l'instant `t', pour un récepteur radio-fréquence (RF) qui essaie de recevoir un message alors que, dans son entourage, un certain nombre de noeuds émettent d'une façon non synchronisée. L'analyse est basée sur un nombre d'hypothèses dont les plus importantes sont que tous les noeuds du réseau sont uniformément distribués dans un cercle de rayon Rmax et qu'ils émettent tous avec une puissance Pe. Aussi, nous supposons que la bande de transmission est divisée en N canaux contigus et que chaque noeud choisit un canal d'émission de façon aléatoire et indépendante. A partir des caractéristiques du récepteur, l'analyse permet de calculer la probabilité qu'un certain seuil de qualité (C/(N+I) ou TEB) soit atteint sachant que la réception peut être gênée par un nombre de mécanismes d'interférence (co-canal, bandes adjacentes, bande image, intermodulation d'ordre 3, mélange réciproque, etc. ) Puisque les résultats de l'analyse sont obtenus par calcul et non par simulation, cette méthode permet d'évaluer très rapidement l'importance des différentes caractéristiques du récepteur RF. En guise d'illustration, nous avons étudié les performances du réseau Bluetooth afin de proposer quelques idées d'optimisation qui devraient permettre d'atteindre le meilleur compromis possible entre l'autonomie du noeud et le débit global du réseau.