Ana Bildea - Qualité des liens dans les réseaux de capteurs sans fil

13:00
Tuesday
19
Nov
2013
  • Thesis defence
Organized by: 

Ana Bildea

Speaker: 

Ana Bildea

Keywords: 
  • Indicateur de Puissance du Signal Reçu (RSSI)
  • Indicateur de Qualité de Liaison (LQI)
  • Plateforme de test (Senslab)
  • RPL
  • uIPv6
  • Méthodes Duty Cycle d’accès au Médium (MAC)
  • Réseaux de Capteurs (WSN)

- Lieu de soutenance : Amphi Vaujany au CNAM, 701 rue de la Piscine, Domaine universitaire, 38402 Saint Martin d’Hères.

- Pot de thèse : salle D102 à l’ENSIMAG, 681 rue de la Passerelle, Domaine universitaire, 38402 Saint Martin d’Hères.

- jury :

  • Mme Isabelle GUÉRIN LASSOUS, ENS de Lyon, Rapporteur
  • M. Stéphane UBEDA, INSA de Lyon, Rapporteur
  • M. Noel DE PALMA, Université Joseph Fourier, Président
  • M. Pascal BERTHOU, Université Paul Sabatier - Toulouse III, Examinateur
  • M. Andrzej Duda, Grenoble INP / ENSIMAG, Directeur de thèse
  • M. Olivier Alphand, Grenoble INP / ENSIMAG, Co-directeur de thèse

L’objectif de la thèse est d’étudier la variation temporelle de la qualité des liens dans les réseaux de capteurs sans fil à grande échelle, de concevoir des estimateurs permettant la différenciation, à court terme et long terme, entre liens de qualité hétérogène.

Tout d’abord, nous étudions les caractéristiques de deux paramètres de la couche physique : RSSI (l’indicateur de puissance du signal reçu) et LQI (l’indicateur de la qualité de liaison) sur SensLab, une plateforme expérimentale de réseaux de capteurs à grande échelle situés à l’intérieur de bâtiments. Nous observons que le RSSI et le LQI permettent de discriminer des liens de différentes qualités.

Ensuite, pour obtenir un estimateur de PRR (l’taux de réception des paquests), nous avons approximé le diagramme de dispersion de la moyenne et de l’écart-type du LQI et du RSSI par une fonction Fermi-Dirac. La fonction nous permet de trouver le PRR à partir d’un niveau donné de LQI. Nous avons évalué l’estimateur en calculant le PRR sur des fenêtres de tailles variables et en le comparant aux valeurs obtenues avec l’estimateur.

Par ailleurs, nous montrons en utilisant le modèle de Gilbert-Elliot (chaîne de Markov à deux états) que la corrélation des pertes de paquets dépend de la catégorie de liens. Le modèle permet de distinguer avec précision les différentes qualités des liens, en se basant sur les probabilités de transition dérivées de la moyenne et de l’écart-type du LQI.

Enfin, nous proposons un modèle de routage basé sur la qualité de lien déduite de la fonction de Fermi-Dirac approximant le PRR et du modèle Markov Gilbert-Elliot à deux états. Notre modèle est capable de distinguer avec précision les différentes catégories de liens ainsi que les liens fortement variables.

Mots-clés : Indicateur de Puissance du Signal Reçu (RSSI), Indicateur de Qualité de Liaison (LQI), Plateforme de test (Senslab), RPL, uIPv6, Méthodes Duty Cycle d’accès au Médium (MAC), Réseaux de Capteurs (WSN)