Direction de recherche : Guy PUJOLLE

Co-encadrement : NGUYEN Thi-Mai-Trang

Contrôle de Puissance et Routage dans les Réseaux Ad-hoc à Radio Cognitive

Un grand nombre de services sans-fil a été introduit au cours de la dernière décennie pour répondre aux nouvelles demandes des utilisateurs mobiles. L'augmentation des terminaux mobiles sans-fil a saturé le spectre radio. Cependant, de nombreuses études de la Commission Fédérale des Communications (FCC) ont montré que certaines bandes de fréquence licenciées sont peu utilisées selon la zone géographique et la période de temps. Cette utilisation du spectre varie de 15% à 85%. Par conséquent, les réseaux à radio cognitive (RRC) ont été introduits comme une nouvelle technique de communication afin d'utiliser le spectre radio plus efficacement. Dans les réseaux à radio cognitive, les utilisateurs à radio cognitive (CR) (a.k.a, les utilisateurs secondaires), qui utilisent les bandes de fréquence non-licenciées, sélectionnent de façon opportuniste les canaux de transmission licenciés et assurent que leurs émissions ne perturbent pas les communications des utilisateurs primaires qui ont un droit exclusif aux bandes de fréquences licenciées. En conséquence, en plus des problématiques déjà bien connues dans l'environnement sans fil, il y a des problèmes supplémentaires dans les réseaux à radio cognitive. Premièrement, les communications des utilisateurs primaires ne doit pas être perturbées. Deuxièmement, la diversité des canaux de transmissions utilisés par chaque utilisateur à radio cognitive pourrait limiter l'accessibilité du nœud à ses voisins. Troisièmement, la route est instable en raison de l'arrivée et le départ fréquents des utilisateurs primaires. Dans cette thèse, nous prenons en compte ces questions et étudions le contrôle de puissance ainsi que le routage afin d'améliorer la performance du réseau ad-hoc à radio cognitive. Tout d'abord, pour améliorer la performance du réseau en déployant une topologie de réseau appropriée, nous proposons un contrôle de puissance qui permet d'obtenir les objectifs suivants: (i) assurer les opérateurs des réseaux primaires que leurs utilisateurs ne seront pas pénalisés par la réutilisation du spectre, et (ii) contrôler la puissance d'émission des utilisateurs à radio cognitive afin qu'une topologie de réseau correspondant seront déployées. Ensuite, pour réponde au problème d'arrivée ou de départ fréquent des utilisateurs primaires qui peut conduire à un re-routage, nous proposons une nouvelle approche pour la maintenance de flux et le contrôle de puissance, appelée le contrôle de puissance à base des flux, pour les réseaux ad-hoc à radio cognitive. En maximisant le nombre de flux en cours, les avantages de notre approche sont les suivants: (i) réduire le re-routage, et (ii) allouer les puissances de transmission plus efficacement par rapport à l'allocation des puissances à base des liens. Enfin, nous proposons un protocole de routage orienté application (AORP) pour les réseaux ad-hoc à radio cognitive. Nous avons trouvé que chaque application a son propre comportement de transmission et que différents modèles de disponibilité de fréquence correspondent aux différents types d'application. Donc, pour améliorer la performance du réseau en réduisant la compétition de canal, AORP s'appuie sur la combinaison entre le routage et la sélection de fréquence selon le type d'application.

Publications 2010-2012

• 2012
  • B. To : “Contrôle de Puissance et Routage dans les Réseaux Ad-hoc à Radio Cognitive”, thèse, soutenance 19/07/2012, direction de recherche Pujolle, Guy, co-encadrement : Nguyen, Thi-Mai-Trang (2012)
  • B. To, Th.‑M.‑T. Nguyen, G. Pujolle : “Flow-Based Power Control in Cognitive Radio Ad-Hoc Network”, IEEE/ACM International Wireless Communications & Mobile Computing Conference (IWCMC), Limassol, Cyprus, pp. 130-135, (IEEE) (2012)
  • B. To, O. Mohamed, Th.‑M.‑T. Nguyen, A. Fladenmuller, G. Pujolle : “Decentralized Cooperative Spectrum Sensing for Cognitive Radio Ad-Hoc Network: Hidden Terminal Awareness Approach”, The 11^th International Conference on Information Sciences, Signal Processing and their Applications, Montreal, Canada, pp. 146-151, (IEEE) (2012)
• 2011
  • B. To, Th. Vu, Th.‑M.‑T. Nguyen, A. Fladenmuller : “An Application-Oriented Routing Protocol for Multi-hop Cognitive Radio Networks”, International Conference on Advances in Cognitive Radio 2011, Budapest, Hungary, pp. 19-25, (IARA) (2011)
• 2010
  • B. To, H. Khalife, N. Malouch : “A general framework for assisted power control in Cognitive Radio Networks”, IEEE PIMRC, Istanbul, Turkey, pp. 1648-1653, (IEEE) (2010)