Responsable : Iyad DAYOUB, MCF-HDR
Contact : Iyad.dayoub univ-valenciennes.fr

Cette thématique de recherche concerne les systèmes de communications intelligents, multi-utilisateurs, coopératifs et opportunistes. Nous nous intéressons  au développement des technologies de transmission, d’accès multiples et de réception pour les systèmes de communications radiofréquences ainsi que pour les réseaux mixtes radio-optique. Les systèmes de transports intelligents constituent l’une des applications visées. Les travaux traités sont essentiellement :

Communications radiofréquences :

• Radio Cognitive : Nous avons assisté à une explosion de nouvelles normes radio, le terminal évoluant dans un paysage radio de plus en plus hétérogène et complexe. Cela soulève des problèmes de cohabitation des systèmes, d’interopérabilité entre systèmes et de disponibilité des fréquences. Ces systèmes doivent garantir des exigences de disponibilité, de continuité de service, d’hétérogénéité des trafics, de robustesse et de qualité de service des applications visées parfois dans un contexte de forte mobilité et quels que soient les environnements traversés. Ces exigences de reconfigurabilité dynamique sont communes avec le monde des télécommunications et des solutions sont recherchées à travers le développement de la radio «intelligente» permettant de réaliser, via des fonctions logicielles, les fonctions actuellement assurées par des composants matériels dans les modems radio. Dans ce contexte, nous nous intéressons aux problèmes d’identification aveugle et classement des formes d’ondes des systèmes de télécommunications de 2e, 3e et 4e générations ainsi que l’estimation adaptative du canal radio notamment à forte mobilité (i.e. ferroviaire, TGV).

  Mots-clé associés : MIMO, OFDM, détection aveugle, corrélation spatiale, statistiques d’ordre supérieur, estimation adaptative du canal, terminal mobile intélligent

Systèmes communicants multi-utilisateurs :

Dans le cadre des réseaux multi-cellulaires, nous nous intéressons à la problématique de la faible efficacité spectrale en bordure de cellule, due au fort niveau d’interférence entre les cellules dans cette zone.

Dans ce cadre, trois thématiques sont traitées :

1. La recherche de stratégie de coopération entre les stations de base du réseau (voie descendante), avec une contrainte de schéma distribué (les décisions se prennent au niveau de chaque station de base, et non pas de manière centralisée). Ceci correspond à une approche de type MIMO virtuel. Nous avons proposé un schéma de coopération tirant parti de la diversité spatiale, mais aussi de la diversité fréquentielle du réseau. Celui-ci est implémenté au travers d’une adaptation du codage espace temps optimum : le golden code.

2. La recherche d’un modèle statistique de la puissance d’interférences entre cellules subie par un utilisateur du réseau. L’intérêt d’un tel modèle est de faciliter l’analyse et la simulation du réseau, notamment dans la recherche de solutions visant à limiter ces interférences. Nous avons mis en place une méthode semi-analytique qui nous a permis d’obtenir un modèle fiable, incluant les phénomènes de propagation de type affaiblissement de parcours (path-loss), effet masque (shadowing) et trajets multiples (multipath), pour la voie descendante, et dans un environnement distribué où l’allocation de ressource est de type opportuniste (optimum d’un point de vue débit somme). Le modèle statistique proposé est dérivé d’une loi de Burr, et est paramétré par le paramètre d’importance de l’effet masque σdB

3. L’allocation de ressource avec feedback de type ARQ (approche Xlayer).Mots-clé associés : Réseaux Coopératifs, Virtual MIMO, Modélisation des Interférences, Cross-Layer Design, Réseaux ad hoc.

Réseaux mixtes Radio-Optique :

En raison de leur débit défiant toute concurrence, les liaisons par fibres optiques monomodes (SMF) ou multi-modes (MMF) représentent de nos jours une infrastructure sans cesse croissante. Ainsi, la nécessité d’une technologie mixte radio-fibre apparaît au grand jour pour satisfaire des exigences (i.e. services à hauts débits) et tirer profit de la complémentarité des deux technologies.

Dans ce contexte, deux thématiques sont développées : 

1. CDMA Optique et traitement d’interférences d’accès multiples : le modèle de transmission directe radio sur fibre limite l’utilisation de celle-ci pour la seule application radio. Dans ce cadre, nous nous intéressons à la technique d’accès multiples CDMA optique (i.e. plus particulièrement au traitement des interférences d’accès multiples) sur fibre SMF. Ainsi, nous développons des détecteurs multi-utilisateurs optiques (O-MUD) basés sur  l’annulation parallèle (SPIC) et en série (SIC) des interférences d’accès multiples associées aux codes optiques en 1 et 2 Dimensions (i.e. OOC, PC).

2. MIMO Optique : Avec sa bande passante énorme, la fibre MMF semble le seul média capable d’offrir un système multi-services à hauts débits dans les réseaux d’entreprises et « in-door ». Un réseau MMF peut constituer l’épine dorsale du réseau qui alimente les services fixe-filaire (tels que les services de données GbE), ainsi que les services sans-fil (IEEE 802.x par exemple) dans l’ensemble du bâtiment par une technique de multiplexage. Dans ce contexte, nous avons effectué un développement analytique complet d’un système MIMO optique utilisant le principe de multiplexage par diversité de groupe de mode (MGDM). L’optimisation de ces systèmes nous intéresse également, à savoir : allocation de puissance et de fréquence optique par service, modélisation et décomposions du canal MIMO optique, cross-layer (PHY-MAC) en vue d’une meilleure capacité et/ou qualité.

   Mots-clé associés : RoF, CDMA-Optique, MUD-Optique, SIC-Optique, PIC-Optique, MIMO-Optique, MGDM, Cross-Layer

Ces travaux sont soutenus par plusieurs projets et contacts : programme CPER « CISIT », Europe/INTERREG « ROSETTE », Europe/INTERREG « EXTRACTT », ANR/CORRIDOR, IRT/RAILENIUM,…

Collaborations académiques :

• National : IFSTTAR, UBO-LabSTICC, TELECOM Bretagne, Supelec, EURECOM, XLIM, INSA de Rouen (LITIS),
• International : Univ. Concordia (Canada), Kent (UK), Detroit (USA), EPT et ENIT (Tunis), Univ. Damas, ENSAT (Tanger).
• Industrie : THALES, SNCF, RFF, Micromodule, Bombardier