Cahier de l'ANR n°1 : Nomadisme et Ubiquité

8/9/2019 Cahier de l'ANR n1 : Nomadisme et Ubiquit

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mobilit et ubiquit:vers le nomadisme

numrique

Les cahiers de lANR - n 1

juin 2009


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Ce premier cahier a t conu et ralis

par Patrick-Yves Badillo et Franck Tarrier.

Nous remercions Bertrand Braunschweig, Marie-Ange Folacci,

Louis Laurent, Nakita Vodjdani, les membres du Comit scientifiquesectoriel STIC et lensemble des responsables de programmes.

Nos remerciements vont galement aux porteurs de projet qui ont

accept la responsabilit de remplir les fiches.

Les cahiers de lANR traitent de questions thmatiques

transverses aux diffrents appels projets de lANR.

Cette collection met en perspective les recherches, les

innovations et les avances technologiques en cours

dans un domaine spcifique. Quels sont les enjeux tech-

nologiques, socitaux, conomiques, prospectifs ? Quel-

les sont les actions de lANR ?

Sans prtention dexhaustivit, lobjectif est dexpliciter les

grandes problmatiques. Il est fait rfrence diffrents

projets de recherche financs par lANR. Une prsentation

synthtique des projets est propose.

Chaque cahier permet donc dapprofondir la connaissance

scientifique du domaine choisi. Il est utile pour les chercheurs,

les dcideurs mais aussi pour un large public. Limportance

et la diversit des projets de recherche et des quipes

scientifiques sont ainsi mises en lumire.

Une version en ligne est galement disponible: www.agence-nationale-recherche.fr


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cahier de lANR

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juin 2009

mobilit et ubiquit:vers le nomadisme numrique

LANR finance des projets de grande qualit. Il est donc important

que lANR mette en perspective les rsultats marquants et les avan-

ces scientifiques lis ces projets. En complment des colloques

de bilans organiss mi-parcours et la fin de chacun de ses pro-

grammes, la collection des cahiers a pour objectif de prsenter lac-

tion de lANR sur des grands domaines thmatiques transverses.

Ce premier cahier prsente les rsultats obtenus par un ensemble

de projets portant sur des sujets de recherche en relation avec les-

sor de la socit ubiquitaire. Les technologies pour la mobilit ont

connu une acclration impressionnante au cours de la dernire d-

cennie. Au-del de la mobilit proprement dite, ce cahier met en

avant des ides mergentes relatives aux concepts de socit ubi-quitaire et de nomadisme numrique.

Il montre, galement, comment les avances technologiques peu-

vent apporter des solutions des problmes fondamentaux de notre

socit. Ainsi, la gestion des frquences est une question de scu-

rit pour sauver des vies humaines lors des interventions des forces

de scurit civile ; linternet des objets dbouche sur des applications

dans le domaine de la sant; les technologies mobiles sont utiles

pour aider les victimes de la maladie dAlzheimer ou contribuent la

protection de la biodiversit de notre plante. Enfin, les projets de re-cherche soutenus par lANR permettent aux entreprises de prparer

leur comptitivit de demain, par exemple, grce au dveloppement

de nouveaux services de communication mobile.

Les projets prsents, financs en raison de leur excellence scienti-

fique et technique, sont issus dappels projets de diffrents dpar-

tements thmatiques de lagence, ainsi que du Programme Blanc.

Lapproche transversale et interdisciplinaire retenue pour concevoir

ce cahier montre toute la complmentarit et lutilit socitale de la

grande varit des projets prsents.

Au service de la science et de la technologie, lANR apporte sa pierre

ldifice des connaissances et des innovations afin de rpondre aux

besoins de notre socit. Les cahiers de lANR devraient permettre

au plus grand nombre dapprhender les actions de recherche sou-

tenues par lANR sur des sujets essentiels pour notre futur.

Jacqueline Lecourtier

Directeur gnral de lANR

p

rface


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cahier de lANRuin 2009


2

rsu

m

Une agence de dveloppement de la re-

cherche est aussi la vigie scrutant le futur. Iden-tifiant les grandes volutions technologiques et

socitales, elle doit, longtemps lavance, car

la comptitivit des prochaines dcennies se

joue aujourdhui, analyser les tendances

lourdes et financer les recherches dans les do-

maines porteurs.

Ce cahier apprhende lmergence de la

socit ubiquitaire : les rseaux mobiles, les

RFID, les rseaux de capteurs et, dune faongnrale, lensemble des STIC (Sciences et

Technologies de lInformation et de la Commu-

nication) constituent un facteur cl, fondamen-

tal, du paradigme techno-conomique en

dveloppement.

Ce cahier met dabord en perspective les no-

tions de mobilit, dubiquit et de nomadisme.

Toutes les tudes prospectives des grands

pays occidentaux le montrent: la socit ubi-

quitaire (concept dfini notamment par le Ja-

pon) et ses rseaux se mettent en place. Les

rseaux ubiquitaires apportent des solutions

gnriques dans de trs nombreux domaines,

comme la sant par exemple.

Les enjeux technologiques ont trait la mise

en place des infrastructures des rseaux du fu-

tur, la valorisation des frquences. Au-del

des rseaux, cest lensemble de la chane de

la valeur qui est en mutation. Le domaine eststratgique pour la France dont la position est

de plus en plus difficile maintenir dans un

contexte de concurrence exacerbe.

Limpact conomique se mesure aussi en

termes de consommation et de modes de vie.

Lre de laccs et de la mobilit devient une

ralit de plus en plus forte, porte par la g-

nration internet.

Les enjeux socitaux sont majeurs. Intelligen-

ce ambiante, capteurs, RFID et autres techno-

logies en cours de dveloppement conduiront

dans un futur proche une nouvelle gestion

des grandes infrastructures de transport, desant, dducation, par exemple

Quelles sont les actions de lANR dans ces

domaines?

Par rfrence quatre thmatiques - les

technologies gnriques pour la mobilit, les

objets communiquants et la mobilit des per-

sonnes, les liens sociaux et communicationnels

ubiquitaires, et la dimension humaine (sant,

scurit, respect de la vie prive, dveloppe-ment durable)-, ce cahier prsente 85 projets

slectionns par lANR sur la priode 2005-

2007. La seconde partie du cahier dtaille les

objectifs et les rsultats de ces projets. Il est

noter que diffrents ples de comptitivit

sont ainsi soutenus travers les finance-

ments de lANR dans ce secteur.

LANR prpare donc le futur grce des finan-

cements importants dans des domaines stra-tgiques. Le prsent cahier aide le lecteur cer-

ner les enjeux lis au dveloppement de la

socit ubiquitaire. Le lecteur pourra aussi

prendre connaissance dans le dtail des pro-

jets financs et mesurer leur ampleur et leur di-

versit.

Notons que ce numro naborde pas la crise

actuelle et ses retombes: aucun conomis-

te ou/et prospectiviste nest actuellement ca-

pable de prvoir linflexion ou la rupture quim-

pliquera la crise. Cependant il est clair que les

innovations et la recherche sont unanimement

considres comme les meilleurs atouts pour

le futur.

Le diagramme page suivante rsume la d-

marche.


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Dfinitions et mise en perspective: Mobilit, ubiquit et nomadismeQuels sont les enjeux de la socit ubiquitaire?

Toutes les analyses prospectives le montrent. Nous entrons dans une socit ubiquitaire caractrise

par les problmes de vieillissement, de sant, de dveloppement durable, etc.

Les technologies ubiquitaires prennent un essor remarquable et sont susceptibles dapporter des

rponses de nombreux problmes.

Les impacts technologiques, industriels et conomiques des rseaux ubiquitaires sont considrables.

Quelles sont les actions de lANR dans ce domaine?

Une liste non exhaustive de 85 projets financs par lANR sur la priode 2005-2007, soit un montant

daide de 66 Me, est prsente.

Ces projets sont issus de 10 appels projets thmatiques, du Programme Blanc et du programme

interne aux Instituts Carnot et contribuent au financement de 17 ples de comptitivit.

Enjeux technologiques, industriels, conomiques et socitaux:la dimension humaine au cur des rseaux ubiquitaires

Fiches dtailles des 85 projets, classes en 4 thmatiques

1 2 3 4Les technologiesgnriquespour la mobilit

Nouveaux rseaux,

optimisation du spectre

Objetscommuniquantset mobilit des

personnes

Transports intelligents,

aide aux handicaps,e-transactions

Liens sociaux etcommunicationnels

ubiquitaires

Tlvision du futur,

rseaux sociaux,

monde virtuel,

ralit augmente

Au curde la dimension

humaine

Scurit, respect de la

vie prive, prvention,

sant, cologie et d-

veloppement durable


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som

ma

irePartie 1 Enjeux de la socit ubiquitaire et actions de lANR 5

MOBILIT, UBIQUIT ET NOMADISME 5

Du nomadisme lubiquit

Lubiquit ou la distribution de la ralit sensible domicile (P. Valry)

Mobiquit

Le nomadisme numrique

LES ENJEUX DE LA SOCIETE UBIQUITAIRE 7

Les tendances lourdes

Lessor de la socit ubiquitaire

LES ACTIONS DE LANR 10

Les projets retenus sont transverses

Un grand nombre de projets retenus dans ce cahier fait partie des technologies cls

Diffrents projets sinscrivent dans la logique des ples de comptitivit

LANR mesure limpact de ses projets en termes demploi

Partie 2 85 projets de lANR 13

LES TECHNOLOGIES GENERIQUES POUR LA MOBILITE 14

Au cur des infrastructures technologiques: les rseaux Des enjeux stratgiques pour lindustrie franaise

Des frquences en or !

Tableau rcapitulatif des projets Technologies gnriques pour la mobilit

25 fiches projets

OBJETS COMMUNIQUANTS ET MOBILITE DES PERSONNES 46

Les technologies de base pour les objets communiquants:

RFID, NFC, Intelligence ambiante

Des milliards dobjets communiquants et des enjeux de souverainet

Tableau rcapitulatif des projets Objets communiquants et mobilit des personnes

16 fiches projets

LIENS SOCIAUX ET COMMUNICATIONNELS UBIQUITAIRES 66

Vers un nouveau modle de consommation: mobilit et nomadisme

de la gnration Internet

La nouvelle chane de la valeur pour lindustrie

Une nouvelle vie sociale et digitale

Tableau rcapitulatif des projets Liens sociaux et communicationnels ubiquitaires

19 fiches projets

AU CUR DE LA DIMENSION HUMAINE 92

Sant, tlmdecine et ducation La mobilit durable

Tableau rcapitulatif des projets Au cur de la dimension humaine

25 fiches projets


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Partie 1Enjeux de la socit ubiquitaire et actions de lANRMobilit, ubiquit, mobiquit, nomadisme autant de termes caractrisant la socit ubi-quitaire symbolise par lacronyme ATAWADAC (AnyTime, AnyWhere, AnyDevice, Any-

Content). La socit ubiquitaire en plein essor permet une connexion permanente des in-

dividus, notamment via les mobiles et Internet et facilite le travail distance, le contrle

distance dappareils lectro-mnagers ou encore les relations communautaires en ligne,

etc. Dans quelle mesure les technologies seront-elles utiles pour rsoudre les problmes

qui se profilent long terme, avec par exemple les questions de sant ou de vieillisse-ment de la population? Quelles sont les actions de lANR?

MOBILIT, UBIQUITET NOMADISME

Lhomme a longtemps t nomade avant

de devenir sdentaire. Le luxe suprme,

grce aux rseaux du futur, est davoir le

don dtre mobile tout en gardant les avan-tages de la sdentarit: la mobiquit !

tre la vigie scrutant le futur: tel est lun des

rles dune agence de dveloppement de la

recherche1. Identifier les grands mouvements

qui se dessinent dans le futur et prparer

lavenir en finanant des recherches qui d-

boucheront sur les prochaines vagues dinno-

vations. Lune des dimensions de cet avenir

est lie la mobilit et lubiquit. Dailleurs,au niveau symbolique, le cerveau plantaire

annonc par Jol de Rosnay2 prend forme,

lintelligence des rseaux3 et la socit en

rseaux4 deviennent une ralit. Mais, le rle

de vigie intgre aussi, trs au-del des as-

pects technologiques, une rflexion sur lana-

lyse des usages et plus gnralement sur la

socit qui merge. En effet, il faut com-

prendre, analyser la dtresse information-

nelle5 ou labsence de communication hu-maine6 qui, paradoxalement, se renforcent

dans la socit dite de linformation et de la

communication. La ncessit dun effort pros-

pectif pour apprhender notre avenir est dau-

tant plus imprieuse.

Dans le prsent cahier, nous mettrons en lu-

mire les technologies en gestation qui d-

bouchent sur une mobilit et une ubiquit ac-

crues et permettent un nouveau nomadisme.

Du nomadisme lubiquitLe nomadisme est indissociable de lhistoire

de lhumanit. La sdentarit tait un luxe

dont bnficiaient les hommes il y a prs de

10000 ans. Le chasseur, cette poque,

apprend rutiliser les graines, arroser des

terrains, stocker des rserves () lhomo sa-

piens invente ainsi la sdentarit7 (). Sen-

suit le dveloppement des civilisations que lon

connat. Les premiers tats, par nature sden-taires, srigent Lagriculture sdentarise

les populations soumises aux cycles im-

muables des rcoltes tandis qumergent de

nouveaux nomades (mongols, indo euro-

pens).

Lhomme, nomade depuis les temps les plus

anciens, a toujours t fascin par la mobilit

et lubiquit. En effet, Dieu apparat comme

tant celui qui est partout, simultanment, et

dans tous les temps. Les techniques permet-tent de dpasser le temps et lespace. Dj,

lpoque de lempire perse, lcriture avait

cette vertu: seul lcrit pouvait abolir le temps

1 Le terme de vigie est utilis parFuturibles qui a un partenariat aveclANR. Futuribles dveloppe diversesanalyses prospectives.2 Jol de Rosnay, Le cerveauplantaire, Paris, Olivier Orban, 1986.Lauteur utilise aussi les termes de Cybionte ou macro-organismeplantaire dans divers travaux.3 Derrick de Kerckhove, Lintelligencedes rseaux, Paris, Odile Jacob, 2000(dition originale en anglais : Connec-ted Intelligence, Sommerville House

publishing, 1997).4 Manuel Castells, La socit enrseaux, Paris, Fayard, 1998 (Titreoriginal: The Rise of the NetworkSociety, Oxford, Blackwell Publishers,1996).5 Edgar Morin, Pour entrer dans leXXIesicle, Paris, ditions du Seuil,2004, p. 26.6 Dominique Wolton, Penser la com-munication, Paris, Flammarion, 1997.Badillo P.-Y., Proulx S., La mondia-lisation de la Communication : la recherche du sens perdu ,in Socit de la connaissance,changements et fractures,coord. Michel Durampart, Paris,Les Essentiels dHerms, 2009.7 Jacques Attali, Lhomme nomade,Paris, LGF, Le Livre de Poche, 2005


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et lespace. Ainsi la pierre de Rosette permet-tait de transmettre ternellement, et en tout

lieu, les lois de lempire.

Lubiquit ou la distribution de la ralitsensible domicile (P. Valry)Dans une nouvelle intitule Ubiquit , Dino

Buzzati raconte lhistoire dun journaliste qui a,

tout coup, ce don dubiquit. Pourtant le

journaliste prfre renoncer ce don, source

aussi de diffrents maux selon le romancier.Ceci rappelle quil faut tre conscient de cer-

tains inconvnients de la mobilit, de lubiquit

et des risques lis toute technologie.

Cependant, lubiquit reste une opportunit

exceptionnelle pour lhomme du XXIe sicle.

Dj, en 1928, en des termes potiques re-

marquables, Paul Valry louait lubiquit:

Sans doute ce ne seront dabord que la re-

production et la transmission des uvres qui

se verront affectes. On saura transporter oureconstituer en tout lieu le systme de sensa-

tions ou, plus exactement, le systme dex-

citations que dispense en un lieu quelconque

un objet ou un vnement quelconque. Les

uvres acquerront une sorte dubiquit. Leur

prsence immdiate ou leur restitution toute

poque obiront notre appel. () Je ne sais

si jamais philosophe a rv dune socit pour

la distribution de Ralit Sensible domicile 8.

notre poque, ce nest pas le hasard sicest le Japon qui a autant dvelopp les

sciences et technologies de linformation et

de la communication (STIC): il sagit notam-

ment dabolir lespace grce aux STIC. Cest

ainsi que le programme Japon Ubiquitaire a

t lanc en 2005.

Les nouvelles gnrations de rseaux pren-

nent en compte de faon croissante les

usages et les applications. Le plan e-Japan et

la mise en place de 2001 2005 par le MIC(Ministry of Internal Affairs and Communica-

tions) dune infrastructure du haut dbit tra-

vers tout le Japon ont conduit retenir sept

domaines phares de ce dveloppement: lamdecine, lalimentation, la vie quotidienne, la

finance des PME, la connaissance, lemploi et

les services administratifs. Depuis 2005, le

plan u-Japan (u pour ubiquitous) a t adopt.

Il sagit de raliser une socit appele ubi-

quitous9 o tout le monde, partout et tout

moment, pourrait bnficier des services lis

aux technologies de linformation.

Mobiquit

10

Une nouvelle re, celle de lubiquit, se profile.

Mark Weiser (1952-1999) qui fut directeur

(Chief Scientist) Xerox Parc a introduit lide

dinformatique ubiquitaire. Il sagit de la troi-

sime vague de linformatique. Aprs celle de

linformatique des annes 1950-1960 carac-

trise par un ordinateur desservant de nom-

breuses personnes et lre de la micro-infor-

matique (un ordinateur, une personne), on

assiste lre de lubiquit o une personne aaccs diffrents terminaux communiquants

et intelligents (micro-ordinateurs, mais aussi

tlphones mobiles multimdia, agendas lec-

troniques communiquants, etc.). Selon Marc

Weiser, lubiquit doit tre aussi le vecteur

dune technologie calme . Lubiquit doit

nous aider faire de nouvelles choses. Le

meilleur ordinateur est un ordinateur calme, in-

visible, au service de lhomme. Il doit tre pos-

sible de lutiliser par intuition, sans effort parti-culier. Plus la technologie est invisible, mieux

cest: la technologie doit crer le calme. Une

technologie calme est une technologie qui

informe mais ne demande pas un effort dat-

tention soutenu.

Le terme de mobiquit a ensuite t introduit.

Fusion des mots mobilit et ubiquit, il corres-

pond au concept dATAWAD (AnyTime,

AnyWhere, AnyDevice) dpos par Xavier Dal-

loz. Un usager a la possibilit de se connecter un rseau sans contrainte de temps, de lo-

calisation, ou de terminal. On parle aussi

dATAWADAC (ATAWAD + AnyContent).

8 Paul Valry, La conqute delubiquit , in uvres, tome II,Pices sur lart, NRF, Gallimard, Bibl.de la Pliade, 1960. Paru dans De lamusique avant toute chose, Editionsdu Tambourinaire, 1928. Texte dispo-nible en ligne dans la collection:Les classiques des sciencessociales http ://www.uqac.uquebec.ca/zone30/Classiquesdes_sciences_sociales/index.html

9 http://www.johotsusintokei.soumu.go.jp/whitepaper/eng/WP2005/2005-index.html

10 Le paragraphe mobiquit estextrait de Patrick-Yves Badillo etDominique Roux, Les 100 mots desTlcommunications, Paris, PUF,2009


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11 Gaston Berger, Lide davenir ,Les Annales, nouvelle srie, n 118,aot 1960, repris in Phnomnologie

du temps et prospective, Paris,P.U.F., 1964, p. 230.

12 Pierre Mass, Cours de prospectiveconomique, Paris, Les cours deDroit, 1965-1966.

13 Hugues de Jouvenel, La rechercheet linnovation la lumirede la prospective des besoins ,chapitre 1 in Denis Randet et JacquesLesourne (Dir.), La Recherche etlInnovation en France, FutuRIS 2007,Paris, ditions Odile Jacob, 2007,p. 49.

14 http://www.agence-nationale-recherche.fr/FaitsMarquants?lngInfoId=196 LANR sappuieaussi sur des Ateliers de RflexionProspective: http://www.agence-nationale-recherche.fr/ARP

Avec les mobiles et diverses technologieslies aux rseaux du futur se dveloppent de

nouvelles formes de communication entre les

personnes, mais bientt aussi entre les objets

eux-mmes. Nous passons de la connectivit

anytime, any place for anyone, une connec-

tivitanything. Se profilent la fois de nou-

veaux services de lInternet, avec par exemple

lessor de lintelligence ambiante, mais aussi

lInternet des objets.

La ralit augmente et lintelligence ambiante

prolongent et compltent cette capacit dubi-

quit. Dans le cadre de la ralit augmente,

lutilisateur pourra voluer dans un monde o

apparaissent des lments du rel complts

par des lments virtuels. Une nouvelle ubi-

quit se dessine donc: lhomme agit dans un

espace mi-chemin entre le rel et le virtuel.

LES ENJEUX DELA SOCIETE UBIQUITAIRE

Toutes les tudes prospectives le mon-

trent: les tendances lourdes sont notam-

ment le vieillissement de la population, les

problmes dexplosion du cot de la sant

ou le dveloppement durable.

Les hommes ont toujours interrog le futur.

Avenir confondu avec le Destin dans lAnti-quit, avenir matrisable par les hommes dans

nos socits contemporaines. La science

fiction (la machine remonter le temps dH.G.

Wells ou 1984 de George Orwell) cde le pas

la prospective. Gaston Berger, le crateur du

motprospective, a clairement montr lvolu-

tion de la pense scientifique et la ncessit de

la prospective : La prvision () est faite pour

laction. () Demain ne sera pas

comme hier. Il sera nouveau et ildpendra de nous. Il est moins

dcouvrir qu inventer 11. La

prospective tente dapprhender

les changements pour participer

la cration de lavenir. Il ne

sagit plus () de deviner lavenir

probable, mais de prparer lave-

nir souhaitable 12 et de prendre

en considration non seulement

la dynamique de la science et de

la technologie, mais galement

celle des besoins sociaux au

sens large et, comme lon ne

saurait tous les satisfaire, dop-

rer des choix 13. LANR fait un ef-

fort permanent de prospective et

sappuie dailleurs sur un Conseil

de prospective14 prsid par

Christian de Boissieu. La dfini-tion des appels projets sap-

puie notamment sur lavis de Co-

mits scientifiques sectoriels.

Le nomadisme numriqueNous proposons de dfinir un nouveau nomadisme:

le nomadisme numrique, celui du XXIe sicle. Les STIC

favorisent le nomadisme habituel, le nomadisme hu-

main, traditionnel: dans ce cas lhomme se dplace.

Le nouveau nomadisme intgre une nouvelle dimen-

sion: les STIC sont en mesure de se substituer aux d-

placements humains de toute sorte. Les STIC facilitent

la vie de lhomme en lui permettant dtre plusieurs

endroits la fois. Telle est la problmatique de ce ca-hier : quapportent les STIC travers le nouveau

nomadisme numrique? Ce nomadisme numrique

peut tre illustr non seulement par lexemple du cadre

suprieur en dplacement qui pourra disposer de son

environnement de travail habituel, mais aussi par le cas

de la personne ge et malade qui pourra tre suivie

distance sans avoir besoin de se dplacer. Un autre

exemple est le diagnostic distance dune panne dans

une usine. Ces derniers cas de figure constituent le

cur de ce que lon appelle le nouveau nomadismenumrique; la technologie donne lhomme une ca-

pacit ubiquitaire: il peut intervenir distance sans tre

prsent en un lieu prcis.


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A titre dexemple le lecteur pourra se rfrer audocument dorientation manant du comit

scientifique sectoriel STIC15.

Les tendances lourdesDiffrentes tudes apprhendent le futur. Fu-

turibles16, Prosodies17, FutuRIS 18, peuvent

tre mentionnes. Thierry Gaudin19 propose

une approche de trs long terme. Le Conseil

dAnalyse conomique a publi un numro

trs intressant sur les tendances lourdes,lies la dmographie et au vieillissement20.

Nous pouvons mentionner galement le rap-

port Attali21 et les deux rapports dEric Bes-

son: France 202522 et France numrique

201223. Ces rapports mettent en lumire les

tendances longues et les inflexions souhai-

tables moyen terme.

Les tendances lourdes clairement identifies

sont les suivantes:

la ncessit de mettre en uvre un dve-loppement durable, la matrise de la

consommation dnergie, ou limportance

de lalimentation font videmment partie

des tendances lourdes. On sait que toute la

plante est concerne par ces questions

qui ont des retombes sur lconomie, la

sant et mme les relations politiques inter-

nationales. Les STIC sont susceptibles

notamment de limiter la croissance de la

consommation dnergie et de favoriser undveloppement durable.

le vieillissement de la population et les

problmes de sant: la population sac-

crotra, avec un vieillissement de la popula-

tion dans les pays occidentaux qui sera une

donne majeure. Corrlativement, les pro-

blmes de sant et de scurit (scurit

des biens, scurit des personnes, scurit

alimentaire, scurit sanitaire, etc.) devien-

dront essentiels. Pour ce qui concerne laFrance, le scnario central de lINSEE24 (qui

suppose notamment un solde migratoire

positif constant de 100000 personnes par

an) prvoit en 2025 plus de 21,7 % de per-sonnes ges de plus de 65 ans (contre

16,4 % en 2005). lhorizon plus lointain

de 2050 les personnes ges de plus de

65 ans reprsenteraient 26,2 % contre

16.4 % en 2005. Les plus de 75 ans d-

passeraient le seuil des 15 % de la popula-

tion en 2045 (contre 8 % en 2005). Le

vieillissement de la population induirait in-

vitablement une croissance du risque de

dpendance: le nombre de personnes d-pendantes pourrait dpasser un million ds

2025. Dans ce contexte, les applications

des STIC dans la sant et tous les services

aux personnes peuvent jouer un rle consi-

drable, non seulement pour diminuer cer-

tains cots, mais surtout pour amliorer les

conditions de vie.

les migrations internationales, la mondia-

lisation du march du travail : la mondiali-

sation, vecteur dchange de marchandisesmais aussi de mobilit des populations, est

de plus en plus prgnante. Le nombre de

migrants internationaux a doubl en 25 ans

pour atteindre quasiment 200 millions de

personnes, soit 3 % de la population mon-

diale. La mondialisation de lconomie sac-

compagne dune mise en concurrence

croissante des travailleurs de tous les pays.

Dabord limite lindustrie, cette concur-

rence slargit aux services et ne se limiteplus aux emplois faiblement qualifis. Les

technologies mobiles et ubiquitaires font

partie des lments qui accompagneront

cette concurrence: la mobilit physique des

hommes sera couple la mobilit num-

rique dans nombre de mtiers.

Lessor de la socit ubiquitairePratiquement tous les pays dvelopps ont

labor des analyses sur la thmatique desrseaux.

Les tats-Unis ont lanc limportant pro-

gramme GENI25 qui permet dexprimenter

15 http://www.agence-nationale-recherche.fr/documents/uploaded/

2007/ANR_STIC_2008_2010.pdf16 http://www.futuribles.com/conseil.html

17 http://www.prosodie.fr/fileadmin/files_FR/pdf/livres_blancs/2006/Livre_blanc.pdf

18 http://www.anrt.asso.fr/fr/futuris/futuris_2008.jsp?index=4

19 http://www.2100.org/odysseyethology.html

20 http://www.cae.gouv.fr/, Vieillisse-ment, activits et territoires lhorizon

2030, Rapport n63, Michel Godet etMarc Mousli, octobre 2006

21 http://www.ladocumentationfrancaise.fr/rapports-publics/084000041/index.shtml

22 http://www.premier-ministre.gouv.fr/IMG/pdf/RAPPORTOFFICIEL.pdf

23 http://www.ladocumentationfrancaise.fr/rapports-publics/084000664/

24 http://www.insee.fr/fr/themes/document.asp?ref_id=ip1089&reg_id= 0#inter2 on notera aussi une tudercente de la DREES sur limpactdu vieillissement de la population.Etudes et rsultats, DREES,N 654,Aot 2008


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des architectures novatrices pour linternet dufutur grce la virtualisation des rseaux. Il

faut aussi mentionner, aux tats-Unis, linitia-

tive FIND26 sur les rseaux Internet du futur et

le programme de recherche sur les sans fils pi-

lot par la DARPA27.

La Commission europenne, travers son

programmei201028, prpare lEurope nu-

mrique et met laccent sur le futur dInter-

net. Le volet The Future of Internet 29,

avec un budget de 300 millions deuros,est au cur du programme ICT30 dans le

cadre du 7me PCRD. Il inclut plusieurs

axes. Laxe Future Networks traite de

problmes techniques et darchitecture de

rseaux notamment lis la mobilit :

Mobility is becoming an aspect that will

heavily characterize both the terminals and

the services and will have to be taken into

consideration in future designs. (page 9).

Laxe systmes de mdia en rseau

concerne les architectures peer-to-peer,

les rseaux collaboratifs, la 3D et la tlvi-

sion du futur. LInternet des objets est un

axe central du point de vue de la socit

ubiquitaire. Les questions de scurit font

aussi lobjet dun axe. On doit noter aussi

linitiative Networked and Electronic

Media 31. Cette initiative soutient un trs

grand nombre de projets lis, par exemple,aux rseaux sociaux, la production de

contenus par les utilisateurs

Les rapports japonais Information and Com-

munications in Japan32, Social vision toward

202533 insistent sur lessor de la socit ubi-

quitaire. Linfrastructure numrique deviendra

de plus en plus performante ; dans la socit

connecte et ubiquitaire, les contrats, les

rgles, les ngociations seront de plus en

plus automatises. Lidentification individuelledeviendra une thmatique centrale. Cette

tendance est confirme par les rapports su-

dois Swedish Technology Foresight34 et fin-

landais FinnSight 201535. Pour le premier,nous serons toujours en ligne ( Always on

line). Les hommes, indpendamment de les-

pace et du temps communiqueront lectro-

niquement les uns avec les autres. Cette

re sera celle des rseaux sans fil domicile

et de la convergence des mdias. Le rapport

finlandais souligne que nous serons entrs de

plein pied dans lubiquit vers 2015. Par

ailleurs, le programme europen ITEA236

daide la R&D dans le domaine du logiciela spcifiquement identifi, parmi ses 5 do-

maines dapplication, le nomadisme, quil d-

finit ainsi : All activities that may be required

by nomadic actors/people/agents away from

their home or workplace and on the move to

exchange information and perform corres-

ponding tasks. It also includes all mobile and

transportation applications 37.

Enfin, le rapport amricain Disruptive Civil

Technologies identifie pour 2025 six techno-

logies de rupture : les biogerontechno-

logy38 : le stockage de lnergie, biocarbu-

rants et chimie verte ( biofuels and

bio-based chemicals ), lessor dune industrie

du charbon propre, la robotique et lInternet

des objets.

Il est utile de citer galement les plans stra-

tgiques ou les rflexions de grands orga-

nismes comme le CNRS, lINRIA, lInstitut TELECOM, lINRA ou OSEO39. LINRIA40,

par exemple, met laccent sur les STIC

comme technologies gnriques ( Les

STIC sont partout une priorit des politiques

de recherche nationales , page 12). LINRIA

affiche, parmi ses priorits, la communica-

tion ubiquitaire et les rseaux du futur

(pages 58 et sq). Citons aussi le rcent dos-

sier de lARCEP consacr au futur des tl-

communications41.Le rapport Social vision toward 2025 42, du

National Institute of Science and Technology

Policy considre que lon se dirige vers une

25 http://www.nsf.gov/news/news_summ.jsp?cntn_id=109589

26 http://www.geni.net/office/office.html; http://www.nets-find.net/

27 http://www.darpa.mil/sto/strategic/wireless.html

28 http://ec.europa.eu/information_socety/

eeurope/i2010/docs/annual_report/2008/i2010_midterm_review_fr.pdf

29 ftp://ftp.cordis.europa.eu/pub/fp7/ict/docs/ch1-g848-280-future-internet_en.pdf

30 http://cordis.europa.eu/fp7/ict/programme/home_en.html

31 http://www.nem-initiative.org/Documents/NEM-V-03.pdf

32 http://www.soumu.go.jp/joho_tsusin/eng/whitepaper.html

33 http://www.nistep.go.jp/achiev/

sum/eng/rep101e/pdf/rep101se.pdf34 http://www.dimea.se/customers/tfOld/old/eng/index.html

35 http://www.tekes.fi/julkaisut/Finnsight_2015_EN.pdf

36 Information Technology forEuropean Advancement(http://www.itea2.org/ )

37 http://www.itea2.org/attachments/27/Executive_Summary-Chapter_1_ITEA_Roadmap-web.pdf

38 http://www.dni.gov/nic/

confreports_disruptive_tech.html39 http://www.cnrs.fr/cnrs2020/IMG/pdf/Plan_Strategique_CNRS_CS_16_juin_2008_080613.pdfhttp://www.institut-telecom.fr/archive/174/Livre_vert_version_web.pdfhttp://www.inra.fr/content/download/1665/13671/file/INRA2020_1.pdfwww.oseo.fr/content/down-load/35661/599887/file/Synthses.pdf

40 http://www.inria.fr/inria/strategie/download.fr.html

41 http://www.inria.fr/inria/strategie/

planstrat08-12/planstrat2008-2012.pdf42 Les tlcoms, demain , La lettrede lAutorit, n 64, nov -dc 2008,http://www.arcep.fr/uploads/tx_gspublication/lettre64.pdf


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10

socit connecte et ubiquitaire. Aprs lessorexceptionnel dInternet, la vitesse du change-

ment sacclrera encore.

Nous sommes aux balbutiements de la so-

cit ubiquitaire, dont le dveloppement n-

cessite encore des recherches trs impor-

tantes. Le Japon est novateur dans ce

domaine et a dj expriment de premires

applications de lubiquit Tokyo, avec par

exemple le WIFI install sur le lampadaire qui

permet davoir accs au plan du quartier et

davoir lindication de litinraire. De faon trs

concrte, le terminal mobile avec NFC (voirdfinition infra, page 46) facilite les accs pour

prendre le mtro, le train, le bus, entrer chez

soi, crditer sa carte de crdit, interagir avec

une affiche publicitaire ou un plan, changer

des donnes avec un mobile ou un PC, payer

avec un mobile ou obtenir des informations

sur un produit dans un rayon.

La socit de lubiquit est fonde sur une

connexion permanente qui permet:

domicile de rgler et de contrler dis-tance les appareils de gestion de lnergie,

de compensation des situations de handi-

cap, etc.,

de consulter des services, deffectuer desachats, ou de programmer ses oprations

lies la sant (carte SESAM Vitale, exa-

mens),

du point de vue de sa vie professionnelle, de

grer et partager facilement des dossiers au

bureau ou nimporte o,

enfin, du point de vue de la vie sociale, de

dvelopper les relations communautaires,

les loisirs, les dplacements.

Les technologies nomades prsentent

donc un intrt majeur. Elles sont suscep-

tibles dapporter des solutions certains

grands problmes socitaux comme ceux

lis au vieillissement de la population et

lexplosion des dpenses de sant

LES ACTIONS DE LANR

LANR finance de trs nombreux projets. Com-

ment avons-nous slectionn 85 projets, illus-trant la thmatique gnrale de la mobilit et de

lubiquit? Les projets slectionns sont trans-

verses diffrents programmes et proviennent

de diffrentes ditions dappels projets de

lANR (2005 2007). Ils font partie des techno-

logies cls et nombre de ces projets contribuent

renforcer les ples de comptitivit.

Les projets retenus sont transverses

et proviennent dune grande diversitdappels projet de 2005 2007LAgence Nationale de la Recherche organise

chaque anne des appels projets thma-

tiques, visant favoriser la production de nou-

velles connaissances ainsi que le dveloppe-

ment de partenariats entre laboratoires

publics et laboratoires dentreprise. Elle joue

un rle dacclration et damplification en

fonction de priorits ayant fait lobjet dune

large concertation. Par ailleurs, les projets derecherche ne correspondant pas lun de ces

thmes peuvent tre financs dans le cadre

du Programme Blanc.

43 http://www.recherche-innovation.equipement.gouv.fr/article.php3?id_article=399

44 Rapport ralis par le BIPE pourla Direction Gnrale des Entreprises(DGE), ministre de lindustriehttp://www.industrie.gouv.fr/techno_

cles_2010/ht ml/sommaire.html45 Etabli en juin 2008 par JosephKergueris et Claude Saunier, au nomde la dlgation du Snat pour la pla-nification.

Le rseau ubiquitaire et lintelligence ambiante au sommet de la vaguedinnovations contemporaines

volution du paysage technique

Source: DLA Piper repris partir de:

http://ec.europa.eu/information_society/eeurope/i2010/docs/annual_report/2008/i2010_mid-term_review_fr.pdf


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cahier de lANR

11

juin 2009


Ce cahier prsente une image de laction delANR travers le prisme dun enjeu de so-

cit prcis, cest--dire comment la science

peut rendre service aux citoyens en leur pro-

posant un nouveau nomadisme . Il nest

donc pas surprenant que les projets orients

dans cette direction soient issus dappels

projets trs diversifis.

Un grand nombre de projets

retenus dans ce cahier fait partiedes technologies clsParmi les travaux intressants, mentionnons le

rapport Agora 202043 et le rapport sur les

technologies cls44 qui a mobilis plus dune

centaine dexperts internationaux. Il dbouche

sur une liste de 83 technologies cls. Chacune

de ces technologies fait lobjet dune fiche

descriptive mettant en lumire lanalyse des

enjeux, des marchs et des acteurs.

Le rapport Recherche et innovation enFrance: surmonter nos handicaps au service

de la croissance 45 souligne labsence de r-

frentiel commun permettant de disposer

dune vision stratgique globale des efforts de

recherche franais. Il qualifie lexercice Tech-

nologies Cls 2010 de perfectible, mais

mritoire .

Le tableau ci-contre rcapitule les techno-lo-

gies cls en rapport avec les projets de re-

cherche faisant lobjet de ce cahier.

Les actions de lANR permettent desurmonter les verrous technologiquesVigie pour apercevoir le futur, lANR est aussi

un acteur essentiel, catalyseur des change-

ments en cours. Les projets de lANR per-

mettent de surmonter nombre de verrous

technologiques et de faciliter les processus

dinnovation. En finanant diffrentes recher-

ches trs en amont des marchs, lagenceouvre le champ des possibles pour lindustrie

et les technologies franaises. Ces verrous sont

explicits dans la seconde partie du cahier.

Dpartements et programmes ANR finanant les projets figurant dans ce cahier

Dpartement Appels projets

Non-thmatique Blanc

Sciences et Technologies de RNTL - TlcommunicationslInformation et de la Communication RNTL - Technologies logicielles

RIAM - Audiovisuel Multimdia

Ecosystmes et dveloppement BiodiversitDurable

Energie durable et environnement Programme de Recherche etdInnovation dans les Transportsterrestres (PREDIT)Vulnrabilit : climat et milieux

Ingnierie, procds et scurit Concepts, systmes et outilspour la scurit globale

Biologie Sant Technologies pour la sant

Sciences Humaines et Sociales Les Suds, aujourdhuiApprentissages, connaissanceset socit

Partenariats et comptitivit Instituts Carnot

Nous avons retenu, en gnral, les ditions 2005 2007 (les ditions 2008 ne sont pasprises en compte car, trop rcentes, elles ne fournissent pas encore de rsultats significatifs).

Les technologies cls que nous retrouverons dans le prsent cahier

Technologies de linformation et de la communication

4 RFID et cartes sans contact6 Ingnierie des systmes embarqus7 Composants logiciels8 Infrastructures et technologies pour rseaux de communication diffus 9 Virtualisation des rseaux

12 Gestion et diffusion des contenus numriques13 Technologies du Web smantique14 Interfaces humain - machine

16 Ralit virtuelle, augmente, 3D

Technologies du vivant - sant - agroalimentaire

55 Imagerie et instrumentalisation associes aux sciences du vivant

Transports

57 Travaux dinfrastructures furtifs58 Infrastructures routires intelligentes59 Scurit active des vhicules68 Liaisons de donnes vhicules - infrastructure71 Gestion des flux de vhicules

Distribution - consommation

72 Technologies dauthentification73 Traabilit

Technologies et mthodes de production

75 Capteurs intelligents et traitement du signal


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12

Diffrents projets sinscrivent dansla logique des ples de comptitivitLes projets labelliss par les ples de com-

ptitivit et figurant dans le prsent cahier

sont prsents dans le tableau ci-dessous.

LANR finance ainsi une partie des projets

des ples.

LANR mesure limpact de ses projetsen termes demploiLANR a engag une enqute sur limpact en

ressources humaines du droulement de ses

projets, en particulier sur le devenir des per-

sonnels non permanents. Un premier travail

de suivi des ressources humaines a t fi-

nalis, portant sur lappel projets RIAM2005 - 23 projets slectionns, 87 parte-

naires (43 acadmiques, 44 partenaires pri-

vs), budget global de 12Me - qui donne

les premiers rsultats suivants:

Sur 118 non permanents recenss sur len-

semble de lappel projets, nous comp-

tons 98 personnes embauches pour au

moins 6mois.

A lissue de la priode, parmi ces 98 per-

sonnes on compte 43 CDI, 20 CDD, 26

thsards ou stagiaires et 9 personnes pour

lesquelles la situation reste incertaine.

Ce type de bilan sera fait de faon rgulire

par lANR et sera approfondi.

Projets labelliss par les ples de comptitivit et retenus dans le prsent cahier

Ple

Nombre de

projets labelliss

Cap Digital 14

IMAGES ET RESEAUX 12

MINALOGIC 8

SCS (Solutions Communicantes Scurises) 7

ELOPSYS 6

SYSTEM@TIC PARIS-REGION 5

Aerospace Valle 3

Ville et Mobilit Durables 2TES (Transactions Electroniques Scurises) 2

i-Trans (association Transports terrestres promotion) 2

VIAMECA 2

Mer PACA 1

Cramiques 1

SPORALTEC (Industrie du sport et des Loisirs) 1

Vhicule du futur 1

Mobilit et transports avancs 1

MOVEO 1


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cahier de lANR

13

juin 2009


Partie 285 projets de lANRLa socit ubiquitaire est en marche. La matrise des technologies mobiles est un enjeu stra-tgique. En effet, les applications sont multiples. Grce au RFID, la NFC et aux

capteurs, de nouveaux modes de transport intelligent sont possibles. Les personnes

handicapes peuvent tre aides de plus en plus efficacement. Cest lensemble de la

socit qui bascule avec la gnration Internet et dveloppe de nouveaux liens sociaux et

communicationnels (rseaux sociaux, monde virtuel, etc.). Se profilent de nouveaux mar-

chs lis la tlvision du futur et de nouvelles applications Internet. Au cur de la di-mension humaine apparaissent les enjeux dans le secteur de la sant, les questions de pr-

vention, de scurit et de dveloppement durable.

Cette partie du cahier est organise comme illustr dans le schma ci-dessous.

Les enjeux

technologiquesindustriels:

nouveaux rseaux,

optimisation

du spectre

Applications:transports

intelligents,aide aux handicaps,e-transactions, etc.

Tlvision

du futur,rseaux sociaux,

monde virtuel,ralit augmente

Scurit, respect

de la vie prive,prvention, sant,

cologie et

dveloppement

durable

Tableau de synthseet

26 fiches projetsfinancs par lANR







Pour chacune des quatre parties le lecteur dispose dune prsentation des enjeux tech-nologiques, conomiques et socitaux. Un tableau de synthse est ensuite propos.

Dans les pages suivant chacun des quatre tableaux, le lecteur trouvera les fiches d-

tailles de diffrents projets de lANR.

1 2 3 4Les technologies

gnriquespour la mobilit

Objetscommuniquants

et mobilit despersonnes

Liens sociaux etcommunicationnels

ubiquitaires

Au curde la dimension

humaine


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14

LES TECHNOLOGIESGENERIQUES POURLA MOBILITE

Les enjeux technologiques et industriels

sont multiples. Dans le cadre de la so-

cit ubiquitaire, il convient dabord de

disposer dune infrastructure de rseaux

optimale du point de vue de linteropra-

bilit et de lallocation des ressourcesrares. En effet, le nombre de frquences

disponibles pour les services de commu-

nication est limit et doit faire lobjet

dune utilisation efficace. La nouvelle r-

partition de frquences permet denvisa-

ger un dividende numrique, cest--dire

un gain pour la collectivit de plusieurs

milliards deuros. Les frquences sont en

or ! Les enjeux pour lindustrie franaise,

en termes de normalisation notamment,sont considrables.

Au cur des infrastructurestechnologiques: les rseauxLe nomadisme est en premier lieu la libert que

donne la capacit dchanger des informations

distance. Sous leffet de la convergence des

rseaux, lensemble des rseaux de commu-

nication contribuent au dveloppement du no-

madisme pour une rception avec une an-tenne fixe ou bien sur un terminal mobile:

rseaux de tlphonie cellulaires (2G, 3G et

volutions), rseaux daccs lInternet sans-

fil, rseaux terrestres et satellitaires de diffusion

de services audiovisuels, rseaux satellitaires

de golocalisation, rseaux de communication

en champ proche pour les objets communi-

quants.

La capacit des rseaux pourra tre augmen-

te grce lintroduction de nouveaux sys-tmes de transmission, portant par exemple sur

lutilisation de relais innovants des signaux de

transmission. Elle bnficiera galement de

nouveaux procds de codage plus efficacede linformation pour sa propagation sous

forme hertzienne.

Toutefois, au-del dune amlioration des

standards existants, le dveloppement de ser-

vices haut dbit en situation de mobilit pas-

sera ncessairement par un recours une

combinaison de rseaux htrognes, de ma-

nire transparente pour lutilisateur (conver-

gence). Cette volution est qualifie de qua-

trime gnration (4G) des rseaux mobiles.

Cette volution soulve de nouveaux dfis

en termes dinteroprabilit. Des rseaux h-

trognes, situs dans zones gographiques

diffrentes, devront tre en mesure dinter-

oprer pour acheminer jusqu lutilisateur les

services demands de manire totalement

transparente. Les travaux de recherche visent

galement doter ces rseaux de facults

dautonomie et dauto-organisation, en fonc-

tion du lieu o ils se trouvent, afin de sadap-

ter aux terminaux de communication qui se

prsentent eux.

Ainsi, les rseaux de diffusion de services

audiovisuels ou de donnes sont appels

cooprer avec les rseaux de communication

point point. Ces derniers sont eux-mmes

trs divers, en termes de porte, de dbit, de

normes. Le schma ci-dessous en prsente

une classification par porte.

Radio AccessNetwork

Wide AreaNetwork

MetropolitanArea Network

Local AreaNetwork

Personal AreaNetwork

1

Classification des normesde systmes sans fil les plus utilises

Source: projet ANR INFOP


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cahier de lANR

15

juin 2009


Ces normes ne prsentent pas le mme degrde maturit. Ainsi, la norme LMDS, lance

dans les annes 90 aux Etats-Unis, na pas

rencontr un succs commercial. En

revanche, titre dexemple, lUltra Large

Bande (ULB) a vocation se dvelopper

comme prolongement naturel des rseaux

daccs trs haut dbit par fibre optique.

Contrairement au WiFi tel quil est mis en

uvre aujourdhui, il permet en effet dassurer

une connectivit internet jusqu 100 Mb/s. Ilpermettra dinterconnecter le nombre crois-

sant dobjets communiquants au sein du do-

micile de manire aussi transparente et na-

tuelle que le fait de les connecter une

alimentation lectrique.

Enfin, les rseaux sont galement htro-

gnes par les diffrentes bandes de frquences

utilises. Celles qui sont appeles se dve-

lopper sont notamment celles libres par lar-

rt de la diffusion de la tlvision analogique,en particulier la bande 790-862 MHz pour le

haut dbit mobile. Lindustrialisation des qui-

pements sera facilite par une harmonisation

technique au niveau europen, le choix de

cette bande tant commun lEurope.

Des enjeux stratgiquespour lindustrie franaiseLa France et lEurope comptent plusieurs en-

treprises parmi les mieux positionnes sur le

plan international dans le secteur des rseaux

de communication. Toutefois, la position des

acteurs est menace sous leffet dune impor-

tante concurrence internationale, notamment

asiatique avec les quipementiers chinois

Huawei et ZTE.

Standardisation et interoprabilit. Les fo-

rums internationaux de standardisation repr-

sentent un enjeu majeur pour cette industrie.En effet, les technologies font lobjet dune

normalisation quasi systmatique afin dassu-

rer linter-oprabilit entre les diffrents qui-

pements et services. Ds lors, la participationaux travaux de normalisation revt un aspect

stratgique, afin dassurer la prennit des in-

novations dveloppes dans le cadre des ac-

tivits de recherche et dveloppement.

La participation franaise dans les organismes

de normalisation est primordiale, afin das-

surer un plus grand impact des recherches

effectues.

Les normes sont issues de diffrents forums

de standardisations.

Si certains choix sont dj arbitrs, par

exemple dans le domaine de la diffusion(DVB-H pour la tlvision mobile personnelle

en Europe, DMB-T pour la radio numrique en

France) des incertitudes demeurent (dans le

dveloppement du haut dbit mobile) sur le

poids respectif des familles de normes UMTS

et WiMAX.

Dans le sillage des rseaux WiFi, les rseaux

WiMAX se dploient de faon continue. Le

chiffre daffaires mondial des fabricants dqui-

pements WiMAX a augment de 11 % le der-nier trimestre 2007 et de 46 % en un an

1,90 $Mds sur lensemble de lanne 2007.

En 2011, il atteindra les 7,70 $Mds.


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16

Dans le mme temps, lUMTS et ses volu-tions connaissent un dveloppement soutenu

lchelle mondiale.

Face aux incertitudes dune guerre des

normes, et en raison des investissements

trs lourds, les industriels sont dans un pre-

mier temps conduits faire des choix. A titredexemple, Intel a dcid de ne pas inclure

les fonctionnalits de rception du WiMAX

dans ses processeurs pour ordinateurs por-

tables Centrino 2 commercialiss en Europe.

De mme, Alcatel-Lucent a annonc en d-

cembre 2008 une rorientation de ses activi-

ts de recherche et dveloppement mettant

davantage laccent sur les standards tels que

le CDMA EV-DO, lUMTS LTE ou le WCDMA,

au dtriment du WiMAX.

Les technologies ne sont toutefois pas op-

poser sur le long terme. Ainsi, presque tous

les oprateurs, linstar dOrange, propo-

sent maintenant une continuit de service

entre WiFi et GSM. On saperoit que cette

offre correspond un vrai besoin lorsquon

regarde laugmentation des revenus des ter-

minaux hybrides WiFI-GSM. Dans un autre

segment de march, les constructeurs auto-mobiles, tels que Audi ou Peugeot, offrent le

basculement automatique de linterface du

tlphone sur celui du vhicule via Bluetooth.

Dans tous les cas, le positionnement futur delindustrie franaise dans le domaine des r-

seaux de communication est intimement li

ses efforts de recherche et dveloppement

dans le domaine des standards, et sa capa-

cit faire adopter ces standards par les ins-

tances internationales.

Les enjeux de positionnement international ex-

poss ci-dessus pour les rseaux de commu-

nication pourraient se dcliner pour toutes les

composantes technologiques du nomadisme.Ainsi, Google a lanc en 2007 un projet de

plate-forme ouverte de systme dexploitation

pour les tlphones mobiles: Open Handset

Alliance . Ce consortium regroupe notam-

ment 9 oprateurs de tlphonie mobile, 9 fa-

bricants de terminaux, 13 entreprises de se-

miconducteurs, 10 diteurs de logiciels. Les

premiers tlphones utilisant cette plate-forme

ont t commercialiss en octobre 2008.

Des frquences en or !Le dveloppement de ces rseaux bnfi-

ciera, de plus, lavenir de la formidable op-

portunit que reprsente le dividende num-

rique , cest--dire lusage des frquences

libres par le basculement de la tlvision

analogique vers le numrique. Celles-ci sont

qualifies de frquences en or , dans la me-

sure o elles prsentent des qualits de pro-

pagation suprieures celles des rseaux ac-tuels de tlcommunications.

Le dividende numrique permettra lessor du

haut dbit mobile avec une couverture gn-

ralise, notamment dans les zones rurales,

ainsi quune meilleure pntration dans les b-

timents46. Il permettra galement une couver-

ture encore plus complte de la tlvision nu-

mrique terrestre (TNT) et de ses services en

haute dfinition (HD), et des possibilits plus

grandes de diffusion destination des mo-biles, en termes de services et de zones cou-

vertes. Enfin, la radio numrique pourra ga-

lement se dvelopper.

46 Une tude ralise en mai 2008par Analysys Consulting etHogan&Hartson value le surplus co-nomique gnr environ27 milliards e sur 12 ans (2012-2024).

Cellular subscribers worldwideSource: NXP own research based on Gartner, Informa,

proprietary and corrected EMC subscriber figures


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cahier de lANR

17

juin 2009


Toutefois, le dividende numrique ne permettrapas de rpondre lexplosion des besoins g-

nrs par les technologies lies au nomadisme.

Les frquences hertziennes sont et resteront

des ressources rares et prcieuses. Leur attri-

bution faisant gnralement lobjet de contre-

parties, les oprateurs sont amens optimi-

ser la consommation spectrale de leurs

quipements, au mme titre que la consom-

mation lectrique pour les terminaux mobiles.

Dans ce cadre, les technologies de radio co-gnitive savrent prometteuses pour optimi-

ser lusage des ressources radiolectriques.

Elles permettent de tirer profit des disparits

locales dans loccupation du spectre, lies au

relief, la planification des frquences, aux

puissances dmission, etc. afin dinsrer des

services supplmentaires.

Les technologies de radio cognitive contribuent

ainsi valoriser de manire dynamique, sans

gnrer de brouillage, les frquences locale-

ment non utilises. Il sagit de systmes

dmission en mesure de sonder loccupation

locale du spectre afin de dcider de manire

autonome quelle est la meilleure bande

de frquence et la meilleure norme pour com-

muniquer le service dsir avec le moins de

puissance mise possible. Ils disposent des

ressources matrielles et logicielles pour ajus-

ter effectivement leur frquence et standarddmission en temps rel, en fonction de ltat

du spectre.

De nombreux travaux de recherche visent

ainsi intgrer lusage conome de ces res-

sources ds la conception des systmes de

communication, tant au niveau des antennes

et composants lectroniques que de larchi-

tecture gnrale des rseaux. En particulier,

les rseaux seront en mesure de dtecter lo-

calement les ressources disponibles afin dop-timiser lusage global du spectre.

Un exemple dapplication est la fourniture

daccs haut dbit mobile, en utilisant des

standards tels que le 802.22, dans les inter-

stices de la diffusion fixe de services audiovi-

suels. Dans un contexte de convergence desmodes de rception, ce scnario pourrait

amliorer la couverture de ces services, ou

bien permettre de proposer des services

dune autre nature. La norme 802.22 gale-

ment appele WRAN (Wireless Regional Area

Network) permet de couvrir des zones dans

un rayon denviron 100 km.

Le march pour des quipements de commu-

nication exploitant les espaces blancs entre

les canaux de diffusion de la tlvision num-rique se dveloppera dabord aux Etats-Unis,

o la date darrt de diffusion de la tlvision

en mode analogique est le 18 fvrier 2009. La

FCC47 y est favorable, ds lors que ces futurs

appareils ne causeront pas dinterfrences

avec lusage primaire des frquences par les

oprateurs titulaires dune licence, et a dve-

lopp cet effet un protocole de mesures.

Les technologies de radio cognitive permettront

galement dassurer linteroprabilit des qui-pements dans des zones gographiques o

des normes diffrentes ont t retenues pour

lusage dune mme bande de frquence.

47 Federal Communications

Commission : Agence de rgulationdes Etats-Unis dans les secteursdes tlcommunications, des mdiaset des nouveaux mdias.

Schma des bandes de frquencesSource: Secrtariat dEtat charg du dveloppement de lconomie numrique


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18

Le dveloppement des technologies gn-

riques pour la mobilit et lubiquit nces-

site de financer des projets permettant de

lever des verrous en recherche.

En effet, sagissant des nouveaux systmes

de communication et de linteroprabilit au

niveau du rseau, les principaux verrous tech-

nologiques concernent:

la dfinition de protocoles assurant linter-

oprabilit des services sur un parc de ter-minaux htrognes (MOBISIP),

loptimisation des systmes de mise en

uvre de la norme UMTS-LTE, au niveau

des couches physique et daccs (OPUS,

APOGEE),

la dfinition de protocoles de routage et le

dveloppement dalgorithmes dallocation

de puissance pour la mise en uvre de

communications coopratives (RADIC-SF,

R2M, ORIANA), llaboration doutils de mesure et de pr-

diction de champs lectromagntiques

(SEMAFOR),

lintroduction de codes correcteurs derreur

innovants (XCODES, CAPRI-FEC),

lamlioration des liaisons sans fil par des

antennes multiples, aborde dans de nom-

breux projets,

les techniques de codage-conjoint source/

canal pour adapter le contenu aux liens etprotocoles de transport (DITEMOI),

dveloppement de protocoles de routage et

dalgorithmes dallocation des ressources

pour loptimisation dun rseau daccs

sans fil WiMAX (WINEM),

la matrise de la ralisation de dispositifs

passifs hautes performances en bandes

millimtriques et terahertz (DOPROCOF).

Sagissant de loptimisation de lusage du

spectre:

le dveloppement de la radio cognitive par

la ralisation des briques de base nces-

saires au niveau de la couche physique(GRACE), de convertisseurs analogique-nu-

mrique large bande (VERSANUM,

HYPERSCAN), dalgorithmes dexploration

du spectre (DEMAIN), de fonctions de fil-

trage actif distribues sur la chane de r-

ception (SRAMM), dun prototype fonction-

nel complet (IDROMEL), et ltude de

lintgration dans les terminaux (TERROP),

la ralisation dantennes reconfigurables en

temps rel, agiles en frquence et en dia-gramme par lutilisation de mtamatriaux

(METABIP), de matriaux composites

(NAOMI), dun rseau rflecteur compos

de MEMS radiofrquence (R3MEMS),

la ralisation dun prototype pour des com-

munications opportunistes dans la bande

UHF (APOGEE).

Les projets de lANR sont particulirement va-

ris et soutiennent la recherche et lindustriefranaise dans le domaine stratgique des

technologies gnriques pour la mobilit,

comme le montre le tableau ci-contre.


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cahier de lANR

19

juin 2009


Les technologies gnriques pour la mobilit

Acronyme et nom du projet Le projet rsum en un titre

Nouveaux systmes de communication, interoprabilit

MOBISIP SIP en environnement mobile pour permettre le dploiement Des services de convergence fixe-mobile multimdiarapide des nouveaux services mobiles mult imdia facilement dployables

OPUS Optimisation des futures volutions de lUMTS Comment satisfaire le besoin croissant de mobilit des usagerset des dbits?

RADIC-SF Rseaux A DIversit de Coopration-Sans Fils Coopration entre les bornes dun rseau WiFi pour optimiserles performances

R2M Rseau Mesh et Mobilit Rseaux radios performants pour rseaux de transport

SEMAFOR Systme dEvaluation par une Mtrologie Avance laboration dune plate-forme de mtrologie, prdiction, planificationdes FormesdOndes et des Rseaux et optimisation de rseaux cellulaires et de radiodiffusion

CAPRIFEC Design and Analysis of Application-Level Forward Error Les codes FEC applicatifs, ou comment reconstruireCorrection (AL-FEC) Codes and Application linformation perdueto Mobile Communications

DITEMOI DIffusion et TElechargement sur lien MObile Ip Robustesse et efficacit pour la diffusion de contenu sur liens

Internet sans filORIANA Optimisation de Rseaux Interoprables sans fils base Lutilisation de relais coopratifs pour amliorer les communications

de systmes multi-ANtennes et de relAis coopratifs sans f il

WINEM WINEM: WiMAX Network Engineering and Multihoming Un rseau WiMAX plus performant face la mobilit et en prsencedautres systmes

XCODES Nouvelles interactions des codes correcteurs derreurs Les mathmatiques au service de nouveaux types deet de systmes cryptographiques alternatifs communications

APOGEE Analyse et oPtimisatiOn des systmes daprs Vers des rseaux cellulaires plus flexibles, performants et adapts3me GEnEration aux besoins des utilisateurs

ORMAC Optimisation des Rseaux Mobiles par Accroissement Techniques daccroissement de capacit pour rseauxde la Capacit cellulaires 4G

AIRNET Mobilit et Interoprabilit dans une Infrastructure Sans Fil Vers un accs Internet sans fil, en tous temps et en tous lieux

3MING Mobilit Multi-technologie Multi-homING La mobilit sur tous les fronts

Optimisation de lusage du spectre

DOPROCOF Dveloppement dOutils de conception et de PROcds Des moyens logiciels et matriels pour raliser des dispositifstechnologiques adapts la ralisation de Composants lectroniques innovantsanalogiques Optimiss en Forme

GRACE Gestion du spectre radio et radio cognitive Une nouvelle gnration de terminaux radio intelligentspour mieux exploiter le spectre

IDROMEL Impact des quipements reconfigurables pour Terminaux mobiles universels pour les communicationsle dploiement des futurs rseaux mobiles sans fil du futur

METABIP Antenne multi-bandes et multi- faisceaux pour le DCS-UMTS- Antenne active large bande multi-faisceaux mtamatriauxWIFI-WiMAX reconfigurable, base de METAmatriaux pour le DCS-UMTS-WIFI

et de matriaux Bande Interdite Photonique

VERSANUM NUMRISATION VERSATILE LARGE BANDE Numrisation versatile large bande pour les radio-communicationsServices Ad hoc: Ralisation dune Plate-forme pour du futurles Applications Pair Pair sur Rseaux Mobiles Ad Hoc

DEMAIN raDio Evolutive, Mobile, Adaptative et INtelligente Pour des terminaux intelligents et multi-standards

HYPERSCAN Portage de circuits intgrs Hyper-frquences Une Supra-puce Hyperfrquence de Conversion AnalogiqueSupraconducteurs de Conversion Analogique-Numrique Numrique pour lEspacesigma-delta, 200GHz pourles applications radio logicielleet tlcommunications spatiales

SRAMM Systmes de Rception Adaptatifs Multimodes Multistandards Rendre plus simple la convergence mobile: le filtrage actifappliqu la tlphonie mobile

INFOP Infrastructures opportunistes INFOP infrastructure opportunisteVers une utilisation tendue des bandes TV

NAOMI Nouvelle gnration dAntennes miniatures et agiles Les nouveaux matriaux au service de la miniaturisation base de matriaux cOMposites pour termInaux mobiles des antennes

R3MEMS Antenne Rseau Rflecteur Reconfigurable base de MEMS Des nouvelles antennes reconfigurables cot rduit

TERROP Intgration de la radio opportuniste au niveau des terminaux Le smartphone de demain sera encore plus intelligent


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fiche

La dfinition dun environnement de dploiementde serviceLarrive effective du haut dbit mobile et lvolution technologique

rapide des terminaux permet le dveloppement de nouveaux ser-

vices de convergence fixe-mobile multimdia.

Nanmoins un certain nombre de problmatiques subsistent dans

la mise en uvre de ces services. En ce qui concerne les termi-

naux, lhtrognit du parc devrait perdurer avec une coexistence

de plusieurs gnrations trs disparates (tlphones basiques ou

smartphone sous Windows Mobile, Symbian, Android, iphone).

Du ct du coeur de rseau, larchitecture IMS (IP Multimedia sub-

system) a t dfinie pour les dploiements de services dopra-

teurs 3G mais est difficilement exploitable pour des oprateurs mo-

biles virtuels (MVNO). Or ces derniers sont reconnus comme des

acteurs pouvant apporter des services innovants sur le march. Il

est donc primordial quils puissent disposer de moyens simples de

mise en oeuvre de nouveaux services.

Les objectifs du projet sont donc de dfinir:

- les fonctionnalits cls ncessaires la mise en uvre des nou-veaux services,

- une architecture simple et modulaire adapte au cas spcifique

des MVNO.

Lutilisation de SIP et de la Prsence au curdes nouveaux servicesCe projet se base sur le protocole SIP et lIP Multimdia Subsys-

tem (IMS). SIP est un protocole de signalisation conu pour la ges-

tion de sessions multimdias et des informations de prsence.

Lutilisation la plus commune de la prsence est celle faite par la

messagerie instantane, permettant de voir le statut de ses

contacts (connect, dconnect, occup, au tlphone, etc.).

Mais au-del, la prsence est un outil appropri la gestion tout

entire de lindividu, quil sagisse des caractristiques de son tat,

mais aussi des diffrents terminaux ou services auquel le client a

pu souscrire (prsence dite enrichie).

Le projet exploite ainsi les possibilits de mise en uvre de ser-

vices lis la prsence, ainsi que les moyens pour les terminaux

de notifier les informations de prsence, quelles que soient leurs

capacits.

LIMS constitue lvolution majeure du cur de rseau 3G, permet-

tant de remplacer le cur de rseau des oprateurs mobiles par

un rseau bas sur IP et sur le protocole SIP. Le projet sattache dfinir quels lments de lIMS sont ncessaires aux MVNO pour

dployer leurs propres services de faon autonome.

Le projet MOBISIP SIP en environnement mobile pour per-mettre le dploiement rapide des nouveaux services mobiles

multimdia est un projet de recherche industrielle coordonn par

Transatel. Il associe aussi Local Exchange Global Operation Ser-

vices, Telecom SudParis. Le projet a commenc en novembre 2006

et dure 30 mois: il bnficie dune aide ANR de 684 ke pour un

cot global de lordre de 1,2 Me.

IMPACTS

Rsultats majeurs

Les rsultats principaux obtenus du ct des terminaux concer-nent lutilisation de la carte SIM comme moyen de contrler des

services tout en saffranchissant du type de terminal utilis. En

particulier une application de convergence fixe-mobile a t d-

veloppe partir des rsultats dtude et a t lorigine dun

produit vendu Alcatel-Lucent.

Des applications rsidantes dans la carte SIM ou directement

dans le mobile ont t dveloppes pour remonter des informa-

tions de prsence enrichies vers linfrastructure rseau et per-

mettre le dploiement de services collaboratifs avancs.

Du ct architecture, le modle de lIMS a t tudi selon une

perspective MVNO afin de dterminer les diffrents scenarii pos-

sibles pour ce type dacteur. Ces scenarii ont permis de dtermi-

ner les composants (CSCF, HSS, etc.) ncessaires au MVNO

pour le contrle et le dploiement de ses services en toute ind-

pendance.

Production scientifique et brevetsLes travaux concernant les scenarii MVNO et la prise en compte

du contexte dans la logique de service ont abouti des publica-

tions et au dpt dun nouveau brevet.

Les rsultats ont t dissmins dans des journaux et conf-

rences IEEE. Ils ont aussi t lorigine de contribution en norma-

lisation au 3GPP.

Contact: Romain Durand email: [email protected] http://www.transatel.com

Programme RNRT , dition 2005

Projet MOBISIP

Des services de convergence fixe-mobilemultimdia facilement dployables


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juin 2009


fiche

Etude de la faisabilit dun rcepteur intgrpour la forme donde 3GPP/LTELorganisme de standardisation 3GPP a lanc en dcembre 2004

un groupe de travail sur les volutions futures de lUMTS (LTE), afin

que les futurs rseaux mobiles cellulaires puissent faire face

laccroissement permanent du trafic transporter ainsi qu la di-

versification des services supporter. Les principaux objectifs de

linterface radio visent une amlioration significative de lefficacit

spectrale du systme et le support dune allocation flexible de la

bande passante. Dans ce contexte, les partenaires du projet se

sont donns lobjectif dtudier des algorithmes innovants de trans-

mission et des techniques dallocation de ressources pour le lien

descendant bas sur les technologies multi-antennes MIMO et

multi-porteuses OFDMA. Un dmonstrateur temps-rel complet in-

cluant une tte RF, les traitements numriques du couple station de

base / terminal mobile, ainsi que le mcanisme dallocation dyna-

mique des ressources, sera aussi dvelopp pour vrifier

exprimentalement que lon peut obtenir lefficacit spectrale re-

cherche de 5 bit/s/Hz. Le dmonstrateur permettra ainsi de vri-fier ladquation entre les objectifs du 3GPP/LTE et les moyens n-

cessaires pour les atteindre.

Solution OFDMA MIMO intgre:de ltude algorithmique la ralisation en airLapproche choisie par le projet OPUS visait dans un premier temps

dfinir les scenarii et critres dvaluation des techniques daccs

multiples OFDMA et MIMO puis slectionner les algorithmes de

la couche physique (PHY) et daccs (MAC) mettre en uvre

dans le dmonstrateur. Le suivi des volutions du processus de

normalisation a permis daligner les simulateurs lien et le dmons-

trateur au plus prs de la norme en devenir. En parallle, des acti-vits spcifiques de recherche ont t menes afin damliorer les

performances du systme de rfrence sur les algorithmes de la

couche physique, sur linterface PHY/MAC et sur les algorithmes

dallocation des ressources radio. Enfin il sagissait de dvelopper

un dmonstrateur matriel utilisant des composants program-

mables et des circuits ddis destins mettre en uvre les prin-

cipales caractristiques du LTE ainsi que les amliorations identi-

fies. Pour faciliter lintgration du prototype, une mthodologie de

validation (horizontale / verticale) des dveloppements matriels

entre lmetteur et le rcepteur a t dfinie.

Le consortium OPUS a dvelopp un dmonstrateur matriel met-tant en uvre des techniques de transmission avances afin de

prouver la faisabilit dun systme de type 3GPP/LTE.

Le projet OPUS Optimisation des futures volutions de

lUMTS est un projet de recherche industrielle coordonn parle CEA-LETI. Il associe aussi lInstitut Eurecom, France Telecom,

Mitsubishi, Suplec et Teamcast. Le projet a commenc en jan-

vier 2006 et a dur 27 mois: il bnficie dune aide ANR de

965 ke pour un cot global de lordre de 2,5 Me.

IMPACTS

Rsultats majeursLes mesures de performances obtenues par simulation logicielle

nous conduisent dire que des schmas MIMO multiplexage

spatial permettront datteindre les objectifs souhaits de 5bit/s/Hz

jusqu des couvertures de 400 mtres. Les rsultats obtenus la

fois aux niveaux lien et systme seront donc trs utiles afin de di-

mensionner un rseau LTE (planification cellulaire) et de les compa-

rer dautres systmes B3G (WiMAX, HSDPA).

Au niveau du dveloppement du dmonstrateur matriel, le proto-

type OPUS a non seulement permis de prouver la faisabilit dun

rcepteur intgr pour la forme donde 3GPP/LTE, mais apporte

galement une information qualitative sur la complexit dun

rcepteur LTE, en particulier pour les blocs critiques que sont le d-

codeur MIMO et le bloc de mesure de qualit du lien.

Production scientifique et brevets

Les tudes ralises durant le projet ont abouti la publication de16 communications internationales, dont deux papiers multiparte-

naires, ainsi qu un article accept dans la revue comit de lec-

ture EURASIP traitant des mcanismes de transmission MIMO avec

feedback limit. Les rsultats collaboratifs aux niveaux lien et sys-

tme ont t prsents lors de la confrence IEEE VTC Spring en

mai 2008. Les publications effectues dans le cadre du projet trai-

tent principalement de loptimisation des systmes MIMO OFDMA,

en particulier pour lestimation de canal, pour lexpression du com-

promis optimal diversit/dbit ainsi que pour les techniques avan-

ces de la couche MAC. Un brevet europen a t dpos. Il sagit

dune nouvelle mthode permettant de dterminer une mtrique de

qualit du lien MIMO amliorant les performances du rcepteur.

Contact: Dimitri KTENAS [email protected]


Projet OPUS

Comment satisfaire le besoin croissantde mobilit des usagers et des dbits?


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fiche

Contact : Roxana Ojeda [email protected] http:// www.comsis.fr


Projet RADIC-SF

Des rseaux WiFi plus performantsgrce aux communications coopratives

Des solutions pour amliorer le dbit et la qualit deserviceLes systmes MIMO, mettant en uvre des codes spatio-tempo-

rels, offrent le meilleur compromis entre dbit et fiabilit. Dans ce

contexte, une nouvelle configuration de transmission en mode co-

opratif est propose par le projet RADIC-SF. Lide est demployer

dautres terminaux potentiels comme des assistants pour four-

nir une structure similaire un systme MIMO, que nous avons ap-pel MIMO virtuel. Il sagit de concevoir, de dvelopper et de vali-

der une transmission avec relais dans un ensemble de base:

source-relais-destination, puis dtendre ce concept une liaison

quelconque source-relais avec mise lchelle.

Mais lexistence dune couche physique performante nest pas suf-

fisante pour garantir un dbit utile proche au dbit thorique, ni une

qualit de service pour certain type dapplications comme la vido.

Pour ce faire, il fallait que les couches suprieures adaptent leurs

protocoles la structure cooprative (pour profiter des informations

sur ltat des liens par rapport lvanouissement du canal et pour

grer la structure du rseau) et quelles partagent ces informations

afin dviter la perte de ressources (approche crosslayers ).

Une optimisation inter-couches et validationau niveau systme par un dmonstrateur matrielLes contributions thoriques et technologiques peuvent tre rsu-

mes comme suit:

1. Couche physique: Proposition et validation de nouveaux sch-

mas de codage spatio-temporel dans le cas des systmes SISO

et/ou MIMO, ainsi quun schma de codage gnralis au cas de

la coopration multi-sauts.

2. Couche MAC: Nouveau protocole MAC de gestion de la coop-

ration propos et valid. Ce protocole offre une meilleure exploita-

tion de la coopration (relayage) par la prise en compte de m-

triques issues de la couche physique (SNR, distance minimale de

dcodage, coefficients du canal). Par ailleurs un nouvel algorithme

dadaptation de lien dans un contexte coopratif Amplify and For-

ward a t propos et valid.

3. Couche de routage: Nouvelle mtrique intgrant des informa-

tions des couches PHY et MAC a t propose et valide. Mise en

uvre dans lalgorithme DSR, elle permet la prise en compte du re-

layage de faon explicite et opportuniste.

4. Validation systme. Les algorithmes de codage espace-temps ont

t ports sur FPGA de faon valuer ladquation algorithmes/ar-

chitectures. Ce passage est ncessaire avant la synthse dun circuitASIC en cours de dveloppement chez COMSIS. Un dmonstrateur

MAC/PHY WIFI MIMO a t ralis sous OMNET++ ainsi que sur une

plateforme de dveloppement de COMSIS base de FPGAs.

Le projet RADIC-SF Rseaux A DIversit de Coopration-Sans Fils est un projet de dveloppement exprimental coor-donn par Comsis. Il associe aussi le Centre dtudes et de re-

cherche en informatique du CNAM, Telecom ParisTech, le

Laboratoire dInformatique de Paris 6 et le Laboratoire Images, Si-

gnaux et Systmes Intelligent de lUniversit de Paris 12. Le projet

a commenc en janvier 2006 et a dur 26 mois: il bnficie dune

aide ANR de 968 ke pour un cot global de lordre de 1,9 Me.

IMPACTS

Rsultats majeursLe projet RADIC-SF a conu et valid des couches: physique, MAC

et rseaux adaptes la coopration dans les rseaux WiFi proposant

une nouvelle approche de partage des informations inter couches.

Ces travaux ont permis de lever plusieurs verrous thoriques et

technologiques et de proposer ainsi une solution intgre de co-

opration dans des rseaux WIFI indoor/outdoor avec une gestion

de la qualit de service pour les applications multimdia (VoIP,

Visio). Un Chip MAC bande de base WiFi802.11a/b/g/n est en

cours de dveloppement.

Production scientifique et brevetsLa complmentarit des partenaires a t particulirement bn-

fique et fructueuse dans ce projet multidisciplinaire, permettant une

excellente collaboration qui a facilit la mise en perspectives des r-

sultats dans le contexte global et une meilleure comprhension des

besoins.

Trois thses ont t dveloppes pendant le projet et plusieurs pu-

blications internationales ont t ralises dans les diffrents do-

maines concerns:

- Cunha, D. O., Duarte, O. C. M. B., and Pujolle, G. - An Enhan-

ced Routing Metric for Fading Wireless Channels, to appear inIEEE Wireless Communications and Networking Conference - IEEE

WCNC 2008, Las Vegas, USA, March/April 2008.

- B. Rouvio and K. Djouani, Diversity driven cooperation protocol

specification and MAC level performance evaluation, accepted for

publication in PDCS, 2007, Cambridge, USA.

- C. Pereira, F. Le Pennec, Y. Pousset, R. Vauzelle Impact of mu-

tual coupling on MIMO channel characteristics according to both

propagation context, PIMRC 07, Athnes, 3-7 septembre 2007.

- Application of Cooperative Diversity in 802.11a Ad-hoc Networks,

Alexandre Zhao et Jean-Claude Belfiore, 16/08/07, conference

WiMAN, USA.

- M. Badr, J.-C. Belfiore, Distributed Space-Time Codes for the

Amplify-and-Forward Multiple-Access Relay Channel, IEEE Inter-

national Symposium on Information Theory, Toronto, July 2008.


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fiche

Contact: Franois PIPON [email protected] https://www.research-projects.org/projects/SEMAFOR


Projet SEMAFOR

laboration dune plate-forme de mtrologie, prdiction, planificationet optimisation de rseaux cellulaires et de radiodiffusion

Amlioration des outils de mtrologie et de planifica-tion dans les scnarios de convergence pour les ra-diocommunicationsLes scnarios de convergence pour les radiocommunications sont

caractriss par lutilisation simultane et parfois mutualise de plu-

sieurs rseaux de communication prsentant de fortes capacits

dinteroprabilit, partageant ventuellement les mmes frquences.

Ces scnarios de convergence posent des problmes cruciaux de

gestion du spectre radiolectrique, dingnierie et de contrle des

rseaux. Ils renouvellent en pratique compltement les besoins en

mtrologie tout comme en planification et en ingnierie des rseaux.

Le projet SEMAFOR sinscrit directement dans cette perspective

et fournira des outils ainsi que des mthodes avances de prdic-

tion, de planification, et doptimisation centres sur des techniques

de mesure et des procds dvaluation qui seront dclins au

cours du projet.

Il sagit en particulier de proposer une plate-forme unique (optique

tout en un ), installable dans un vhicule lger, capable de

mutualiser les diffrentes fonctions et procdures ncessaires ap-prhender des scnarios de convergence en radiocommunication,

et ce sur lensemble des formes dondes prises en charge (UMTS,

DVB, WiMAX, GSM).

Mise en uvre des techniques de traitement dan-tenne et dveloppement de modles comportemen-taux des terminauxPour faire face aux environnements radiolectriques en perptuelle

volution et qui deviennent de plus en plus complexes de par la

multiplicit des services radio et des applications sans fil, les op-

rateurs et les rgulateurs ne disposent le plus souvent que dun

choix limit dquipements de mtrologie proposs par les indus-triels du domaine, bass sur la mme technologie que les termi-

naux. Ces quipements sont de ce fait trop limits en performances

et ne permettent pas dtablir un diagnostic fiable de situations din-

terfrences ou de conditions de propagation difficiles. Le dmons-

trateur Semafor met en uvre des techniques dantennes intelli-

gentes pour la dtection, lidentification, lestimation des paramtres

physiques (niveau reu et canal de propagation) et la localisation

des metteurs en milieu urbain dense.

Le projet vise galement amliorer les outils de prdiction de ca-

pacit et de qualit de service utiliss par les quipes de planifica-

tion des rseaux. A cette fin, il dveloppe des modles comporte-

mentaux de terminaux, bass sur des mtriques et des mthodes

de simulation adaptes chacune des normes prises en charge,

qui permettent de prendre en compte de manire raliste les para-

mtres radio qui impactent le comportement physique des r-

seaux. Dans ce contexte, lexploitation des mesures terrain effec-

tues par le dmonstrateur permet un calibrage des mtriques d-

veloppes ainsi que des outils de prdiction de propagation, dont

lintrt et les performances seront tudis