Geocasting pour l’ultra-focalisation spatiale de données – GEOHYPE

La capacité d’associer de manière sans fil de l’information à une position géographique constitue une vertu primordiale pour bon nombre d’applications. Cette caractéristique, connue sous le nom de geocasting, permet aux utilisateurs de recevoir de l’information liée à l’endroit où ils se trouvent. Ce scénario est implémenté dans une certaine mesure par des applications de type Google map, où des métadonnées liées à l’emplacement de l’utilisateur sont transmises. Pour cela, ses coordonnées GPS sont requises, ce qui pose le problème du respect de sa vie privée. De plus, la résolution spatiale de ces systèmes est par nature très limitée en milieu indoor et le calcul des coordonnées GPS introduit une latence qui constitue un inconvénient pour certaines applications. La technique de geocasting proposée par GEOHYPE est radicalement différente. L’idée est de diffuser les données liées aux lieux géographiques d’intérêt, que l’utilisateur soit présent ou non. Ainsi, au lieu de considérer un terminal qui se positionne par rapport à un système de référence global et qui ensuite fait le lien entre sa position et une base de données géographiques, l’utilisateur dans GEOHYPE ne sera capable de décoder l’information que lorsqu’il se trouvera au bon endroit. Dans ce cas, l’emplacement géographique est connu de l’infrastructure, mais pas l’emplacement des personnes. Par conséquent, cette approche respecte la vie privée et n’introduit pas de délai dû à une localisation puisque la donnée est toujours envoyée vers la zone considérée (c’est à l’utilisateur de décider si oui ou non il souhaite la recevoir). Ainsi, GEOHYPE ne requiert pas l’infrastructure lourde liée au processus de localisation (satellites GPS, multiples stations de base…). Le seul ajout de complexité sur l’infrastructure du réseau est la capacité des stations de base de transmettre des données de manière focalisée vers des zones géographiques prédéterminées. Pour que cette approche soit réaliste, il faut néanmoins qu’elle soit implémentée avec un minimum de complexité, de consommation énergétique et de coût. A ce jour, il n’existe pas de technique permettant de répondre à toutes ces problématiques simultanément.

Ainsi, le but de GEOHYPE est d’étudier des solutions permettant de diffuser de l’information sans fil vers certaines zones géographiques données, en utilisant une infrastructure légère. D’un point de vue scientifique, le problème consiste à trouver un moyen pour qu’une station de base transmette une donnée qui ne soit décodable qu’au sein d’une surface restreinte. Pour implémenter cela au niveau de la couche physique, les stations de base doivent posséder des capacités de focalisation spatiale. Les architectures Multiple-Input Single-Output peuvent être utilisées dans ce but et, combinées avec des techniques de formation de faisceaux, peuvent transmettre des signaux vers une direction particulière. Dans ce cas, le geocasting est réalisé grâce à une focalisation de puissance. L’approche originale suivie par GEOHYPE est fondamentalement différente. Le but est de chercher à focaliser la donnée plutôt que la puissance émise par un émetteur. En d’autres termes, les données transmises sont présentes dans une large zone géographique mais décodable seulement à l’intérieur d’un spot dont les dimensions sont dictées par l’application. Cette approche permet d’outrepasser les performances de la formation de faisceaux classique en termes de pouvoir focalisant. GEOHYPE montrera ainsi que la focalisation de donnée est spatialement plus sélective que la focalisation de puissance. A sélectivité angulaire donnée, GEOHYPE permettra donc de réduire drastiquement la taille et la complexité des réseaux d’antennes requis. Ce projet lie la propagation électromagnétique des ondes aux communications numériques et traitement du signal.