Assurer la coexistence de fournisseurs de services sur des infrastructures de radios cognitives – LICoRNe

Les réseaux radios cognitifs (Cognitive Radio Networks ou CRN) émergent comme un nouveau concept d’accès et de partage de ressources spectrales dans les réseaux sans fils. Le but est d’exploiter les bandes passantes résiduelles sur les fréquences sous utilisées du spectre fréquentiel. En effet, plusieurs études récentes ont révélé l’utilisation sous-optimale des bandes radios en insistant sur le fait que les fréquences gratuites deviennent surchargées tandis que d’autres bandes restent largement sous-exploitée . Les CRNs forment une nouvelle famille d’utilisateurs radios qui tentent d’exploiter les bandes de fréquences sous-utilisées durant l’absence d’utilisateurs prioritaires et libèrent le canal dès lors que les utilisateurs possédant une license pour ces fréquences tentent d’y accéder.
Dans le projet LICoRNe, nous proposons d’aller encore plus loin avec cette technologie et d’étudier la transmission de données, l’ingénierie de services, et les techniques de gestion distribuées dans les réseaux radios cognitives. Plus précisément ce projet propose d’étudier les différents services qu’un opérateur pourra fournir à ces utilisateurs dans un réseau radio cognitive multi-sauts grâce à cette nouvelle technologie. Nous étudierons aussi les optimisations et les adaptations dynamiques que doit entreprendre un nœud radio cognitive pour supporter de tels services.
Le projet LICoRNe vise à caractériser l’interaction entre ces deux réseaux à la fois d’un point de vue opérateur ainsi que d’un point de vue utilisateur final. Plus précisément, nos objectifs sont d’un côté de développer les techniques nécessaires pour protéger les communications des primaires, et d’un autre côté assurer la cohabitation de différents réseaux radio cognitives secondaires ayant chacun des contraintes et spécifiques à assurer. Evidement, cette cohabitation ne peut être considérée comme efficace que si des services utiles sont fournis aux utilisateurs. Nous pensons, que LICoRNe est l’un des premiers projets à parler de services et applications à fournir aux utilisateurs finaux dans le cadre des réseaux radios cognitives multi-sauts.
Pour atteindre les objectifs fixés ci-dessus, les verrous scientifiques et techniques suivants restent à lever.
1.développer des business model réalistes pour la cohabitations des réseaux primaires et secondaires sur les mêmes bandes de fréquences
2.Procéder à la conception d’un couche physique basées sur la coordination entre les différents nœuds pour maximiser la capacité physique des canaux.
3.Exploiter les ‘trous’ dans le spectre de fréquence de manière opportuniste de façon à fournir de vrais services aux utilisateurs cognitives.
4.Développer des techniques de routage multicritères capables de prendre en compte l’instabilité et la diversité des réseaux radios cognitives.
5.Proposer des techniques de transport robustes et adaptées à ce type de réseaux.
6.Concevoir un plan de contrôle dynamique et distribué.
7.Valider la cohabitation des différents services par le biais d’un certain nombre de scénarios sur une plateforme de test et sur un vrai réseau d’opérateur. Ces scénarios devront aussi quantifier l’effet des communications radios cognitives sur les réseaux primaires existants.
Ces différents verrous en suivant une méthodologie incrémentale, graduelle et collaborative qui sera basée sur l’expérience et la complémentarité des membres du consortium. L’objectif final de quantifier l’effet du (ou des) réseaux secondaires sur les communications des primaires pourra être atteint en procédant de la façon suivante. Ensuite une validation des solutions sera effectué en parallèle avec la phase de conception. Suivra une phase de validation plus globale qui se basera elle aussi sur des simulations mais aussi des modèles mathématiques. Plus tard, nous déploierons une plateforme de test radio cognitive multi-sauts qui aura pour rôle de valider les différents scénarios et services proposés aux utilisateurs.