Contribution à l’étude des techniques hybrides de localisation dans les réseaux sans-fil hétérogènes

Contributions on hybrid localization techniques for heterogeneous wireless networks

• Auteur / Autrice : Mohamed Laaraiedh
• Direction : Bernard Uguen, Stéphane Avrillon
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Traitement du signal et télécommunications
• Date : Soutenance en 2010
• Etablissement(s) : Rennes 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mathématiques, télécommunications, informatique, signal, systèmes, électronique (Rennes)
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université européenne de Bretagne (2007-2016)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Localisation par satellites, Systèmes de

Ondes radioélectriques -- Propagation

Localisation

Systèmes de communication sans fil

Résumé

Les avancements récents dans les technologies sans fil ont vu l’émergence de techniques de localisation qui constitue une base utile et rentable pour offrir des nouveaux services. Ces services topo-dépendants ont été de plus en plus bénéfiques pour les opérateurs et les entreprises de télécommunications. Divers services topo-dépendants peuvent être offerts `a l’utilisateur tels que le suivi, la publicité, la sécurité, et la gestion. Les réseaux sans fil eux-mêmes peuvent bénéficier de l’information de localisation pour améliorer les performances de leurs différentes couches. Le routage, la synchronisation et l’annulation d’interférences sont quelques exemples o`u l’information de localisation peut être fructueuse. Un système de localisation doit être capable d’exécuter deux tâches principales : la mesure des paramètres topo-dépendants (RSSI, TOA, et TDOA) et l’estimation de la position en utilisant des estimateurs appropriés. L’objectif principal de cette thèse est l’étude de différentes techniques d’estimation de la position: algébriques et géométriques. Les techniques algébriques étudiées sont les moindres carrés, le maximum de vraisemblance, et la programmation semi-définie. La technique géométrique RGPA proposée est basée sur l’analyse par intervalles et la représentation géométrique des paramètres topo-dépendants. L’accent est mis sur la fusion de différents paramètres topo-dépendants et son influence sur la précision de positionnement. L’estimation et la mesure des paramètres topo-dépendants sont également étudiées en utilisant une campagne de mesures ULB afin d’avoir une compréhension complète du domaine de localisation.

Recent advancement in wireless networks and systems has seen the rise of localization techniques as a worthwhile and cost-effective basis for novel services. These location based services have been more and more beneficial and money-making for telecommunications operators and companies. Various LBSs can be offered to the user such as tracking, advertisement, security, and management. Wireless networks themselves may benefit from localization information to enhance the performances of the different network layers. Location based routing, synchronization, interference cancellation are some examples of fields where location information can be fruitful. Two main tasks a localization system must be able to do: measurement of location-dependent parameters (RSSI, TOA, and TDOA) and estimation of position using location estimation techniques. The main goal of this dissertation is the study of different location estimation techniques: algebraic and geometric. Studied algebraic techniques are least-squares, maximum likelihood, and semidefinite programming. The proposed geometric technique RGPA is based on interval analysis and geometric representation of location-dependent parameters. The focus is put on the fusion of different location-dependent parameters on the positioning accuracy. Estimation and measurement of location-dependent parameters are also investigated using a provided UWB measurements campaign in order to have a complete understanding of localization field.