Invitation à la soutenance de thèse de Ba Lam To

Bonjour,

J'ai le grand plaisir de vous inviter à ma soutenance de thèse intitulée
"Contrôle de Puissance et Routage dans les Réseaux Ad-hoc à Radio
Cognitive".

Elle aura lieu au Laboratoire d'Informatique de Paris 6 (LIP6) à Jussieu
(http://www.lip6.fr/informations/comment.php), le Jeudi 19 juillet 2012,
à 14h00, dans la salle 101, couloir 25-26, 1er étage et vous êtes
également chaleureusement conviés au pot qui suivra dans la salle 101,
couloir 26-00 du même étage.

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Jury
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Le jury sera composé de:

Rapporteurs :
Khaldoun Al Agha, Professeur à l'Université Paris-Sud.
Yacine Ghamri-Doudane, HDR à Ecole Nationale Supérieure
d'Informatique pour l'Industrie et l'Entreprise.

Examinateurs :
Marcelo Dias de Amorim, Directeur de recherche CNRS/UPMC.
Pedro Braconnot Velloso, Maitre de conférences à Universidade
Federal Fluminense, Brésil

Encadrants :
Guy Pujolle, Professeur à UPMC Sorbonne Universités.
Thi Mai Trang Nguyen, HDR à UPMC Sorbonne Universités.

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Résumé
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Un grand nombre de services sans-fil a été introduit au cours de la
dernière décennie pour répondre aux nouvelles demandes des utilisateurs
mobiles. L'augmentation des terminaux mobiles sans-fil a saturé le
spectre radio. Cependant, de nombreuses études de la Commission Fédérale
des Communications (FCC) ont montré que certaines bandes de fréquence
licenciées sont peu utilisées selon la zone géographique et la période
de temps. Cette utilisation du spectre varie de 15% à 85%. Par
conséquent, les réseaux à radio cognitive (RRC) ont été introduits comme
une nouvelle technique de communication afin d'utiliser le spectre radio
plus efficacement.

Dans les réseaux à radio cognitive, les utilisateurs à radio cognitive
(CR) (a.k.a, les utilisateurs secondaires), qui utilisent les bandes de
fréquence non-licenciées, sélectionnent de façon opportuniste les canaux
de transmission licenciés et assurent que leurs émissions ne perturbent
pas les communications des utilisateurs primaires qui ont un droit
exclusif aux bandes de fréquences licenciées. En conséquence, en plus
des problématiques déjà bien connues dans l'environnement sans fil, il y
a des problèmes supplémentaires dans les réseaux à radio cognitive.
Premièrement, les communications des utilisateurs primaires ne doit pas
être perturbées. Deuxièmement, la diversité des canaux de transmissions
utilisés par chaque utilisateur à radio cognitive pourrait limiter
l'accessibilité du nœud à ses voisins. Troisièmement, la route est
instable en raison de l'arrivée et le départ fréquents des utilisateurs
primaires. Dans cette thèse, nous prenons en compte ces questions et
étudions le contrôle de puissance ainsi que le routage afin d'améliorer
la performance du réseau ad-hoc à radio cognitive.

Tout d'abord, pour améliorer la performance du réseau en déployant une
topologie de réseau appropriée, nous proposons un contrôle de puissance
qui permet d'obtenir les objectifs suivants: (i) assurer les opérateurs
des réseaux primaires que leurs utilisateurs ne seront pas pénalisés par
la réutilisation du spectre, et (ii) contrôler la puissance d'émission
des utilisateurs à radio cognitive afin qu'une topologie de réseau
correspondant seront déployées.

Ensuite, pour réponde au problème d'arrivée ou de départ fréquent des
utilisateurs primaires qui peut conduire à un re-routage, nous proposons
une nouvelle approche pour la maintenance de flux et le contrôle de
puissance, appelée le contrôle de puissance à base des flux, pour les
réseaux ad-hoc à radio cognitive. En maximisant le nombre de flux en
cours, les avantages de notre approche sont les suivants: (i) réduire le
re-routage, et (ii) allouer les puissances de transmission plus
efficacement par rapport à l'allocation des puissances à base des liens.

Enfin, nous proposons un protocole de routage orienté application (AORP)
pour les réseaux ad-hoc à radio cognitive. Nous avons trouvé que chaque
application a son propre comportement de transmission et que différents
modèles de disponibilité de fréquence correspondent aux différents types
d'application. Donc, pour améliorer la performance du réseau en
réduisant la compétition de canal, AORP s'appuie sur la combinaison
entre le routage et la sélection de fréquence selon le type
d'application.



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Abstract
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A large number of wireless services have been introduced over the last
decade to satisfy new demands of mobile users. However, the
proliferation of wireless computing and communication devices make the
radio spectrum overcrowded. According to many studies of the Federal
Communication Commission (FCC), it is revealed in the FCC report that
many spectrum bands are used only in bounded geographical areas or over
limited periods of time, and that the spectrum utilization varies from
15% to 85%. As a consequence, the Cognitive Radio Networks (CRNs) have
been introduced as a new alternative wireless communication paradigm to
utilize the radio spectrum more efficiently.

In cognitive radio networks, cognitive radio (CR) users
opportunistically select the channels for transmission and assure that
their transmissions do not affect to the operation of primary users who
have an exclusive right to a certain spectrum band. As a result, beside
the already known issues of wireless environment, there exist additional
issues in CRNs. First, the operation of primary user must not be
violated. Second, the diversity in the number of channels that each CR
user can use for transmission might limit the node's accessibility to
its neighbors. Third, route is unstable due to the frequent arrival and
leaving of primary users. In this dissertation, we take these issues
into accounts and investigate the power control and routing perspectives
to enhance the network performance and power utilization in cognitive
radio ad-hoc network.

First, aiming to enhance the network performance by deploying a proper
network topology for a particular communication purpose, we propose a
topology deployment oriented power control scheme for cognitive radio
ad-hoc network. The main objectives are: (i) to ensure primary radio
operators that none of their users will be penalized by the spectrum
reuse; and (ii) to control the transmission power of CR users in which a
corresponding network topology will be deployed.

Second, to tackle the problem of the frequent arrival and leaving of
primary users which can lead to the heavy traffic overhead caused by
re-routing, we propose a new approach for joint flow maintenance and
power control, called flow-based power control, for cognitive radio
ad-hoc network. By maximizing the number of concurrent flows under new
arrivals of primary users, the power control scheme targets on: (i)
reducing the re-routing, and (ii) to utilize the power resource more
efficiently by only allocating power resource to the maintained flows.

Finally, we propose an application-oriented routing protocol (AORP) in
cognitive radio ad-hoc network. We observed that each application has
its own transmission behaviour and different kinds of channel pattern
will be appropriate for different applications to use for transmitting
data. Hence, to enhance the network performance by reducing the channel
competition, AORP builds the route for data transmission in combination
with channel selection based on the application of the node initializing
the data transmission.



Cordialement,
Ba Lam To



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TO Ba Lam
PhD student
Phare - LIP6 - UPMC (Paris 6)
Ba-Lam.To@lip6.fr
http://www-phare.lip6.fr/
Room 320, 3rd floor, Corridor 25-26, 4 place Jussieu 75252 PARIS cedex
05, France
Tel +33 1 44 27 71 33