Reseaux heterogenes intelligents pour situations de crise – RISC

Le projet RISC (Réseaux hétérogènes Intelligents pour Situations de Risques) à pour problématique les
réseaux hétérogènes appliqués à un contexte de communications pour des opérations de sécurité civile.
Son objet consiste à étudier et à définir l'ensemble des traitements et algorithmes de la couche accès radio
et de la couche réseau dans une approche d'optimisation inter couches. Ce réseau sera hétérogène dans
le sens qu'il comprendra à la fois des noeuds mobiles et fixes, des noeuds de communications « pures » de
type radios, et des noeuds capteurs avec des capacités variables de transmissions de données. Cette
hétérogénéité est induite par les cas réalistes de déploiement d'éléments communicants ayant des rôles
différents mais devant fonctionner de manière conjointe et formant ainsi un seul réseau global. Ce type de
déploiement se rencontre par exemple dans le cas d'opérations de sécurité publique. Les noeuds mobiles
de communications seront d'une manière générale des radios portées par les individus intervenant sur le
terrain, les noeuds fixes correspondant à des radios d'infrastructure reliés à un Poste de Commandement
ou à une passerelle vers le monde extérieur. Des capteurs sont aussi mis en oeuvre sur ce théâtre
d'intervention afin de soutenir l'action de secours suivant deux catégories : 1) les capteurs fixes déposés
intentionnellement ou préexistant dans le cas d'une infrastructure permettant de mesurer des grandeurs
physiques, biologiques, chimiques, … 2) les capteurs disposés sur les individus pour mesurer leur
constantes biologiques ou environnementales afin de pouvoir les surveiller au cours de l'intervention. Le
dispositif doit autoriser un changement d'échelle sans interruption de service (d'une dizaine à une centaine
de noeuds) afin d'accompagner la montée en puissance éventuelle d'une intervention. Le réseau pouvant
être utilisé dans une zone géographique dépourvue d'infrastructure, étant mobile et devant pouvoir gérer
les effets d'échelle, celui-ci sera ad hoc. La notion d'ad hoc ici recouvre le fait que la fonction de chaque
noeud sera spécifiée localement dans l'espace et dans le temps en fonction d'une auto organisation du
réseau. L'application de sécurité civile possède des contraintes fortes de service à savoir une connectivité
permanente, une sécurité de transmission pour des messages à haute importance, une gestion de priorité
des messages, … Ceci implique une gestion dynamique et adaptative du réseau lié à la mobilité et à l'arrivé
ou au départ des noeuds. Concernant la couche physique, ce projet envisage une forme d'onde de type
ultra large bande ULB) par impulsions car elle est adaptée aux applications moyenne portée (quelques
centaines de mètres), aux débits de quelques kbps à quelques Mbps et permet la géo-localisation même
en présence de trajets multiples. La localisation des intervenants sur le théâtre sera réalisée sans avoir
recours aux systèmes de positionnement par satellites encombrants et inopérants en indoor. Les
techniques novatrices investiguées dans le projet seront basées sur les mesures de distances entre les
noeuds, facilités par une couche physique ULB par impulsions. Le projet RISC s'intéresse aux trois
premières couches protocolaires L1, L2 et L3 du système OSI : l'accès radio (L1 et L2) et le réseau (L3).
L'étude de ces couches sera faite de manière conjointe dans une optique d'optimisation inter couches afin
de concevoir un réseau assurant les meilleures performances (service et de fiabilité). Pour ce faire le projet
est orienté autour de deux axes complémentaires : 1) La recherche et mise en oeuvre de techniques
innovantes pour chacune des couches, en prenant comme contrainte l'hétérogénéité des éléments du
réseau et les contraintes de service : dans cet axe, nous étudierons les techniques d'accès CDMA en ULB
(choix des codes), les techniques de localisation, les techniques de contrôle d'erreur (H-ARQ, Network
coding et leur répercussion sur la couches supérieures). 2) L'opti