Laboratoire de recherche - code: LR11TIC02
Laboratoire de recherche - code:LR11TIC02

Le programme de recherche de GRESCOM vise à promouvoir l'excellence de la recherche appliquée et l’innovation en TIC (Technologies de l’Information et de la Communication) en alliant la recherche d’idées originales aux aspects de valorisation pour le développement des infrastructures réseau à haute efficacité énergétique qui prennent en charge la convergence et l'interopérabilité des technologies des réseaux hétérogènes à large bande: mobiles, filaires et sans fil en tant que facilitateurs des services novateurs de l'Internet du future.

  Cette problématique recouvre les deux niveaux suivants :

1er niveau : apporter des solutions alternatives aux technologies traditionnelles des composants et systèmes pour la mise en œuvre de réseaux de communication intelligents et à haute efficacité énergétique permettant d’offrir une grande flexibilité et adaptabilité aux conditions des environnements techniques et à la qualité de service des applications futures. Nous envisageons d’aborder cette problématique en focalisant nos efforts de recherche et développement sur les trois axes suivants :

  • Mettre au point de nouvelles topologies de systèmes radio logicielle et définir des techniques de traitement cognitives permettant de transformer le système de communication physique en une plate-forme informatique programmable et intelligente à base d’objets distribués intelligents.
  • Proposer de nouvelles architectures matérielles à très haute intégration et reconfigurables et de nouvelles techniques de programmation embarquée permettant l’implémentation de solutions complexes et coopératives de systèmes embarqués pour les nouvelles applications nécessitant une multiplicité de traitement temps réel et à haute performance.
  • Concevoir des dispositifs optoélectroniques et circuits photoniques intégrés pour le développement de nouvelles approches de transmission tout optique, du traitement quantique de l’information, du stockage à haute densité d’information et de la bio photonique

2ème niveau : appliquer les innovations des trois premiers axes technologiques à la mise au point de solutions TIC adaptées et à forte valeur économique pour les applications socio-économiques suivantes :

  • e-santé : faciliter l’accès durable à des soins de haute qualité, la gestion des maladies, le traitement et la réhabilitation des patients ainsi que la prise en charge du vieillissement démographique, de l'inclusion sociale et économique 
  • Économie durable et à faible carbone : aider à remodeler le côté de la demande de notre société dépendant de l'énergie, réduire la consommation d'énergie, et par la suite des émissions de CO2, en particulier dans la distribution d'électricité, les bâtiments et la construction, le transport et la logistique, le secteur public, les zones rurales et les villes

La valorisation des travaux de recherche se fera essentiellement à travers la concrétisation des objectifs de 2ème niveau qui seront atteints dans le cadre de projets collaboratifs avec les principaux acteurs économiques concernés. Ces projets se baseront sur des expérimentations et une forte dimension de validation.

 

Objectifs spécifiques

1er objectif Spécifique : Systèmes sans fils et mobile, haut débit, cognitifs et à faible consommation  

Résultats attendus : 

  • Technologies habilitantes pour l'utilisation flexible du spectre pour le haut débit mobile, y compris de nouvelles approches ambitieuses pour la radio cognitive ainsi que la preuve de concept des implémentations de référence, en tenant compte des contraintes et des opportunités commerciales et réglementaires.
  • Nouvelles topologies d’émetteurs/récepteurs Radio logicielle (terminaux et stations de base), en tenant compte du fonctionnement multistandard, de la nécessité de l'autonomie, l'efficacité énergétique, des liaisons à grande capacité et la faible exposition aux ondes électromagnétiques.
  • Architectures multi-branches pour émetteur radiofréquence à haute efficacité énergétique pour les applications radio-logiciel et radio-cognitifs. Etude des systèmes de transmission multi-branches basés sur les concepts Doherty et LINC et étendre l’analyse pour les systèmes multi-bandes et multistandards. Compensation des distorsions en bande de base pour les architectures multi-branches. Prototypage et validation expérimentale avec des signaux 4G+
  • Caractérisation et modélisation du canal de transmission radio incluant le système d’émission et de réception radiofréquence et compensation des distorsions pour des architectures SISO et MIMO. Caractériser et égaliser le canal de transmission radio avec des signaux modulés en LTE. Etude de l’effet des distorsions linéaires et non-linéaires sur les performances du lien radio et proposition de techniques numérique de compensation en bande de base. Développement d’un banc de test MIMO 2x2.
  • Intégration de technologies radio avec les réseaux de fibres optiques, pour la consolidation de réseaux mobiles et sans fil dans les systèmes de communication intégrés (en utilisant par exemple femto-cellules) qui peuvent offrir un accès ultra haut débit sans fil à la maison, la rue ou dans l'entreprise

2ème objectif Spécifique : Composants et techniques pour réseaux ultra haut débit tout-optique

Résultats attendus :

  • Intégration de composants optiques dans les systèmes électroniques : Pour améliorer les débits de communication, obtenir des bandes passantes plus élevées, une immunité en bruit renforcée et une réduction de la consommation des conducteurs électriques dans les réseaux longues distances, les réseaux locaux, la communication entre cartes et circuits, etc. Ces composants sont capables d’émettre, moduler, guider et détecter la lumière et sont associés à des structures de couplage entre les guides optiques miniatures, les circuits et les fibres optiques.
  • Routeur tout-optique : pour réduire la nécessité de la conversion électronique-optique, et résoudre ainsi le problème de la croissance non durable de la consommation d'énergie des routeurs électroniques
  • Qualité de service dans les réseaux optiques commutés : en vue de proposer un outil de dimensionnement permettant d'optimiser à la fois l'utilisation des ressources du réseau, l’emplacement des éléments clés (moniteurs, régénérateurs, amplificateurs, …) et la qualité de transmission sur l'ensemble des connexions.

3ème objectif Spécifique : TIC pour une économie à faible carbone

Résultats attendus :

  • Smart Energy Grid : Systèmes intelligents et infrastructure de communication intégrée pour  aider à la gestion des réseaux de distribution d'électricité d’une manière optimisée, contrôlée et sécurisée
  • Gestion efficace des ressources en eau : solutions TIC pour la gestion intégrée des ressources en eau (GIRE), impliquant comme éléments essentiels: des systèmes innovants de gestion de la demande, d’aide à la décision et des technologies de gestion des données en temps réel.
  •  Gestion à faible teneur en carbone du fret multimodal et la logistique : utilisation de la RFID, les réseaux de capteurs sans fil et les plates-formes et architectures communes pour fournir des processus des informations d’état en temps réel sur le fret et ses mouvements aux utilisateurs

4ème objectif Spécifique : Systèmes personnels de santé pour la gestion à distance des maladies, de traitement et de réadaptation en dehors des hôpitaux et centres de soins.

Résultats attendus :

Solutions intégrant des composants dans des dispositifs portables ou implantables couplés avec des plateformes et des services appropriés.

L'accent sera mis sur:

  • Auto-adaptatifs, auto-calibration et modules à haut rendement énergétique avec multi-capteurs, des capacités avancées de traitement embarqué, de communication et de commande;
  • L'exactitude des mesures ainsi que le contrôle à distance et le fonctionnement fiable des dispositifs / systèmes;
  • La sensibilité au contexte, la surveillance des paramètres de santé, l'activité, mode de vie, milieu ambiant et les paramètres de fonctionnement des dispositifs;
  • L'analyse, l'interprétation et l'utilisation des données multi-paramétriques, en liaison avec les connaissances médicales établies ou nouvellement créés, pour les systèmes partagés de médecin-patient d’aide à la décision;
  • Des flux de travail clinique, des lignes directrices et les voies de patient pour supporter les applications à distance

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