Modélisation et Optimisation des Réseaux avec Architecture à relais pour les LPWAN – MORAL

Le projet MORAL vise à étudier et optimiser les réseaux LPWAN, en particulier LoRaWAN, en intégrant des mécanismes de relayage pour améliorer leur couverture, leur capacité et leur résilience. L’introduction des relais par la LoRa Alliance offre une solution prometteuse pour étendre les topologies en étoile, mais leur déploiement et leur gestion soulèvent des questions scientifiques majeures. MORAL propose une approche globale combinant modélisation théorique, optimisation algorithmique et validation expérimentale pour répondre à ces défis. Le projet se concentre sur quatre axes principaux : la sélection et le placement optimal des relais, la configuration dynamique des paramètres radio et des mécanismes de relayage, l’adaptation en temps réel aux variations de trafic et aux conditions environnementales, et enfin l’évaluation réaliste des solutions proposées. Les méthodes employées incluent l’optimisation combinatoire, l'algorithmique d'approximation, l’apprentissage par renforcement et la modélisation stochastique, avec une validation via des simulations et des campagnes terrain dans des environnements variés comme les Alpes, la forêt guyanaise, le volcan Etna et des exercices de gestion de crise. Une approche inspirée du Software Defined Networking permettra une gestion centralisée et adaptative des relais, tout en explorant des politiques distribuées pour des extensions vers des architectures maillées. Les expérimentations s’appuieront sur des infrastructures comme SLICES-FR et les nœuds WalToR, ainsi que sur des données de terrain pour confronter les modèles théoriques à des conditions opérationnelles.