Titre : Optimisation de réseaux maillés en milieu urbain

Master RSD

Sujet

Quelque 150 villes américaines ont déjà choisi les réseaux sans fil maillés, ou "Mesh Networks", pour équiper leurs services d'urgences ou leurs systèmes de communications mobiles. Le principe de ces réseaux Wi-Fi consiste en une infrastructure de bornes sans-fil acheminant les communications des usagers vers des points d'accès à l'Internet. Eventuellement, les usagers peuvent faire office de maillon pour étendre la couverture de l'infrastructure sur plusieurs sauts.

Destinée surtout à équiper les collectivités, ce type de solution est censé favoriser un déploiement très rapide et à moindre coût de réseaux Wi-Fi en milieu urbain. Il repose sur le principe du "Mesh", signifiant que chaque maillon de l'infrastructure est un terminal de communication sans fil possédant des capacités de routage qui participe à l'acheminement du trafic vers des points d'accès à l'Internet répartis sur le réseau.

Ce principe introduit de nouvelles notions d'optimisation. En effet, il s'agit de permettre le déploiement d'une infrastructure suffisamment dense pour supporter le trafic des usagers, tout en limitant le coût induit par le placement des bornes et des points d'accès.

Ce contexte technologique est l'un des piliers du projet européen IST FET AEOLUS (2005-2009) auquel participent activement les membres du projet Mascotte.

Encadreur

RIVANO, Hervé

Contact

Tel : 04 92 38 78 99

Email : Herve.Rivano(at)sophia.inria.fr

Laboratoire

Projet MASCOTTE, commun CNRS-I3S-INRIA

Objectif

L'objet de ce stage est d'étudier les problématiques soulevées par le déploiement d'une telle infrastructure maillée en milieu urbain.

Une borne radio met une bande passante donnée à la disposition des usagers placés dans une zone centrée autour d'elle, et dont la surface dépend de sa puissance d'émission. Dans un même temps, plus une borne émet fortement, plus son signal brouille les communications de bornes distantes.

Si chaque borne fait aussi office de point d'accès à l'Internet, le problème consiste alors à déterminer un placement des bornes, ainsi que leurs puissances d'émission. Ceci afin que chaque usager puisse jouir de suffisamment de bande passante pour un coût global minimal.

Pour autant, il n'est pas souhaitable que chaque borne soit un point d'accès, car les coûts induits par leur raccordement à l'Internet peuvent être prohibitifs. Il faut alors prendre en compte dans le déploiement, la quantité de bande passante qui sera utilisée par les bornes pour transmettre le trafic émis par les usagers jusqu'à un point d'accès et, par conséquent, optimiser la répartition des points d'accès dans l'infrastructure.

Il s'agira donc dans un premier temps de développer des modèles combinatoires et algorithmiques traduisant les contraintes de couverture des usagers, ainsi que de brouillage entre les bornes. Dans un deuxième temps, un simulateur sera développé afin de mettre en œuvre différentes techniques d'optimisation, et de les valider en s'appuyant sur le cas d'étude de la ville de Nice.

Prérequis

Réseaux radio, programmation linéaire, théorie des graphes, algorithmique, programmation java

Materiel

Station de travail, logiciel CPLEX

Adresse

Projet Mascotte

INRIA Sophia Antipolis

2004 route des lucioles

06902 SOPHIA ANTIPOLIS Cedex FRANCE