Groupe d’études et de recherche en analyse des décisions

Réseaux sans-fil coopératifs : avancées récentes et perspectives

Jean-François Frigon Professeur agrégé, Département de génie électrique, Polytechnique Montréal, Canada

Au milieu des années 90 la technique de communication sans-fil MIMO (systèmes à multiple antennes de transmission et de réception) a été proposée et a depuis révolutionné le monde des réseaux de communications sans-fil grâce à son habileté à exploiter la diversité des évanouissements et augmenter la vitesse de transmission. Cependant, en raison de l’environnement (faible richesse du canal sans-fil ou manque de connectivité) ou de contraintes matérielles (coûts associés aux antennes supplémentaires au mobile et manque d’espace) il peut s’avérer impossible de bénéficier des avantages du MIMO. Pour pallier à ces problèmes, le concept de réseaux sans-fil coopératifs a été récemment introduit. Dans ces réseaux plusieurs terminaux s’allient pour conjointement transmettre leur information respective vers la destination créant effectivement un réseau d’antennes virtuel. De cette façon, tous les terminaux bénéficient de la coopération pour améliorer leur transmission et les bénéfices du MIMO sont retrouvés. Nous allons tout d’abord réviser les concepts et techniques de réseaux coopératifs (AAF, DAF et coded cooperation) et présenter des résultats récents dans le domaine de la sélection de partenaires et les systèmes de retransmission HARQ permettant d’atteindre le degré de coopération optimal. D’autre part, l’étude des réseaux coopératifs a été concentrés jusqu’à maintenant sur la performance de la couche physique. Cependant, toute une série de problèmes émergent lorsque le système est étudiée à un plus haut niveau telle que : sélection de partenaires et routage pour demande asymétrique et réseaux maillés, incitatifs à la coopération, enjeux économiques, etc. Nous allons donc décrire certains de ces problèmes et examiner les perspectives de recherche qui se présentent dans le domaine de l’optimisation et de la théorie des jeux relier aux réseaux coopératifs.