Le but principal des réseaux mesh sans fil (Wireless Mesh Networks-WMNs) est de fournir une dorsale de communication pour un grand nombre d'utilisateurs, car les WMNs doivent supporter un trafic énorme. Dans cette thèse, nous visons la maximisation d'utilisation et la répartition équitable de la bande passante dans les WMNs. Nous considérons deux environnements : WMN utilisant la norme IEEE 802.11 MAC, qui est caractérisée par son déploiement répandu et peu cher, et WMN utilisant les antennes directionnelles, qui représentent une technologie clé pour la réutilisation spatiale dans les réseaux sans fil. Pour les WMMs basés sur IEEE 802.11, nous concevons NICC, un protocole de contrôle de congestion qui reconnaît la congestion comme un problème lié au voisinage, et non pas au lien. NICC gère la congestion par une collaboration entre les nœuds d’un voisinage sans fil. En faisant usage de certains champs sous-exploités dans l'en-tête IEEE 802.11, NICC fournit un retour de congestion implicite et multi-bit. Ceci assure un contrôle précis du trafic sans affecter la bande passante. Pour les WMNs utilisant les antennes directionnelles, nous concevons FreeDMAC, un protocole MAC basé sur la technologie TDMA. FreeDMAC garantit que chaque nœud est conscient de toutes les transmissions dans son voisinage, ce qui évite les problèmes MAC causés par les antennes directionnelles, et ainsi, améliore l'utilisation de la bande passante. En outre, FreeDMAC est capable de fournir deux niveaux d’équité: équité entre les liens et équité entre les flux / The main purpose of Wireless Mesh Networks (WMNs) is to provide a communication backbone for a high number of end-users, thus WMNs have to support heavy traffic load. In this thesis, we intend to maximize utilization and achieve fair allocation of the bandwidth resources in WMNs. We consider two WMN environments: WMN using the IEEE 802.11 MAC standard, which is characterized by its cheap devices and widespread deployment, and WMN using directional antennas, which are emerged as an attractive technology to enhance the spatial reusability in wireless networks. For WMM based on IEEE 802.11, we design NICC, a congestion control scheme that recognizes congestion as neighborhood-related problem, and not a link-based one. Indeed, complex interference among neighboring nodes is the main starvation cause in WMNs. Therefore, NICC handles congestion using mutual cooperation within a wireless neighborhood. NICC makes use of some underexploited fields in the IEEE 802.11frame header in order to provide an implicit multi-bit congestion feedback, and thus ensure accurate rate control without generating overhead, making efficient use of bandwidth. For WMN with directional antennas, we design FreeDMAC, a TDMA-based MAC scheme with contention-free scheduling. FreeDMAC guarantees that each node is aware of all ongoing transmissions in its neighborhood, and thus avoids directional-related problems such as deafness, making efficient use of bandwidth. Moreover, FreeDMAC presents a link-slot assignment that provides two levels of fairness: Per-link and per-flow fairness

Les réseaux mesh sans fil (Wireless Mesh Networks-WMNs) sont des réseaux facilement déployables et à faible coût qui peuvent étendre l’Internet dans des zones où les autres réseaux peuvent difficilement accéder. Cependant, plusieurs problèmes de qualité de service (QoS) et de sécurité freinent le déploiement à grande échelle des WMNs. Dans cette thèse, nous proposons un modèle de contrôle d’admission (CA) et un système de réputation afin d’améliorer les performances du réseau mesh et de le protéger des nœuds malveillants. Notre système de CA vise à assurer la QoS des flux admis dans le réseau en termes de bande passante et de délai tout en maximisant l’utilisation de la capacité du canal. L’idée de notre solution est d’associer au contrôle d’admission une planification de liens afin d’augmenter la bande passante disponible. Nous proposons également un système de réputation ayant pour but de détecter les nœuds malveillants et de limiter les fausses alertes induites par la perte de paquets sur les liens du réseau. L’idée de notre solution est d’utiliser des tests statistiques comparant la perte de paquets sur les liens avec un modèle de perte préétabli. De plus, il comprend un système de surveillance composé de plusieurs modules lui permettant détecter un grand nombre d’attaques. Notre CA et notre système de réputation ont été validés, les résultats montrent qu’ils atteignent tous deux leurs objectifs / Wireless mesh networks (WMNs) are a very attractive new field of research. They are low cost, easily deployed and high performance solution to last mile broadband Internet access. However, they have to deal with security and quality of service issues which prevent them from being largely deployed. In order to overcome these problems, we propose in this thesis two solutions: an admission control with links scheduling and a reputation system which detects bad nodes. These solutions have been devised in order to further merge into a secure admission control. Our admission control schedules dynamically the network’s links each time a new flow is accepted in the network. Its goal is to accept only flows which constraints in terms of delay and bandwidth can be respected, increase the network capacity and decrease the packet loss. Our reputation system aims at assigning each node of the network a reputation which value reflects the real behavior of the node. To reach this goal this reputation system is made of a monitoring tool which can watch many types of attacks and consider the packet loss of the network. The evaluations of our solutions show that they both meet their objectives in terms of quality of service and security

Depuis le succès croissant des systèmes mobiles au cours des années 1990, les nouvelles technologies sans fil ont été développées afin de répondre à la demande croissante de services multimédias de haute qualité avec des taux d'erreur les plus faibles possibles. Un moyen intéressant pour améliorer les performances et obtenir de meilleurs taux de transmission consiste à combiner l'utilisation de plusieurs diversités avec un accès de multiplexage dans le cadre des systèmes MIMO. L'utilisation de techniques de sur-échantillonnage, d'étalement et de multiplexage, et de diversités supplémentaires conduit à des signaux multidimensionnels, au niveau de la réception, qui satisfont des modèles tensoriels. Cette thèse propose une nouvelle approche tensorielle basée sur un codage spatio-temporel tensoriel (TST) pour les systèmes de communication sans fil MIMO. Les signaux reçus par plusieurs antennes forment un tenseur d'ordre quatre qui satisfait un nouveau modèle tensoriel, modèle PARATUCK-(2,4) (PT-(2,4)). Une analyse de performance est réalisée pour le système TST ainsi que pour un système spatio-temporel-fréquentiel (STF) récemment proposé dans la littérature, avec l'obtention du gain maximum de diversité dans le cas d'un canal à évanouissement plat. Un système de transmission basé sur le codage TST est proposé pour les systèmes MIMO avec plusieurs utilisateurs. Une nouvelle décomposition tensorielle est introduite, appelée PT-(N1,N). Cette thèse établit les conditions d'unicité du modèle PT-(N1,N). À partir de ces résultats, différents récepteurs semi-aveugles sont proposés pour une estimation conjointe des symboles transmis et du canal, pour les systèmes TST et STF. / Since the growing success of mobile systems in the 1990s, new wireless technologies have been developed in order to support a growing demand for high-quality multimedia services with low error rates. An interesting way to improve the error performance and to achieve better transmission rates is to combine the use of various diversities and multiplexing access techniques in the MIMO system context. The incorporation of oversampling, spreading and multiplexing operations and additional diversities on wireless systems lead to multidimensional received signals which naturally satisfy tensor models. This thesis proposes a new tensorial approach based on a tensor space-time (TST) coding for MIMO wireless communication systems. The signals received by multiple antennas form a fourth-order tensor that satisfies a new tensor model, referred to as PARATUCK-(2,4) (PT-(2,4)) model. A performance analysis is carried out for the proposed TST system and a recent space-time-frequency (STF) system, which allows to derive expressions for the maximum diversity gain over a at fading channel. An uplink processing based on the TST coding with allocation resources is proposed. A new tensor decomposition is introduced, the so-called PT-(N1,N), which generalizes the standard PT-2 and our PT-(2,4) model. This thesis establishes uniqueness conditions for the PARATUCK-(N1,N) model. From these results, joint symbol and channel estimation is ensured for the TST and STF systems. Semi-blind receivers are proposed based on the well-known Alternating Least Squares algorithm and the Levenberg-Marquardt method, and also a new receiver based on the Kronecker Least Squares (KLS) for both systems.

Cette thèse traite de l’adaptation automatique des applications sensibles au contexte par l’utilisation d’informations liées à l’environnement social des utilisateurs afin d’enrichir le service rendu par les applications. Pour cela, notre contribution s’articule autour de la modélisation multidimensionnelle des différents niveaux de contextes sociaux, notamment le poids de la relation entre les acteurs. Plus spécifiquement, nous synthétisons des contextes sociaux non seulement liés à la familiarité mais aussi liés à la similitude des communautés statiques et dynamiques. Deux modèles basés respectivement sur les graphes et les ontologies sont proposés afin de satisfaire l’hétérogénéité des réseaux sociaux de la vie réelle. Nous utilisons les données réelles recueillies sur les réseautages sociaux en ligne pour conduire nos expérimentations et analysons les résultats en vérifiant l’efficacité de ces modèles. En parallèle nous traitons le point de vue de l’application, et nous présentons deux algorithmes utilisant des contextes sociaux pour améliorer la stratégie de transmission des données dans le réseau opportuniste, et particulièrement la contre-mesure aux nœuds égoïstes. Les simulations des scénarios réels confirment les avantages liés à l’introduction des contextes sociaux, en termes de taux de succès et de délais de transmission. Nous effectuons une comparaison avec d'autres algorithmes de transmission traditionnellement décrits dans la littérature pour compléter notre démonstration / This thesis deals with the dynamic adaptation of context-aware applications using information related to the social environment of users to enrich the service rendered by the applications. To achieve this goal our contribution mobilizes multidimensional modeling of the different levels of social contexts, especially the weight of the relationship between the actors. Particularly, we synthesize not only social contexts related to familiarity but also social contexts reasoned from the similarity of static and dynamic communities. Two models based on respectively graphs and ontologies are proposed in order to satisfy the heterogeneity of the social networks in real life. We use the actual data gathered on online social networking services for conducting experiments and the results are analyzed by checking the effectiveness of the models. In parallel we consider the point of view of the application, and we present two algorithms using social contexts to improve the strategy of transmission of data in the opportunistic network, particularly countermeasure against selfish nodes. The simulations of real scenarios confirm the advantages of introducing social contexts in terms of success rate and delay of transmission. We carry out a comparison with other popular transmission algorithms in the literature

De nos jours, la croissance du trafic d’informations entraine un développement technologique spectaculaire dans le domaine des télécommunications, qu'il s'agisse de réseau cellulaire, télévision, satellite, WIFI ou autres applications. Cette révolution a engendré d'énormes besoins et suscite une évolution technologique prodigieuse dans le domaine de la conception des antennes. Ces dernières se doivent de répondre aux différentes exigences, telles que la diminution de l’encombrement et des interférences électromagnétiques, la robustesse à l’environnement proche, l'augmentation du gain, l'élargissement de la bande passante, l’intelligence, etc. Les travaux menés dans cette thèse s’orientent surtout vers la conception de nouvelles topologies d’antennes simples, à faible encombrement, intelligentes, insensibles à l’environnement, large et ultra large bande… Notre intérêt s’est porté sur les antennes à résonateurs diélectriques (ARD). Dans le domaine de l’internet des objets, nous avons conçu et réalisé une antenne filtre, à base d’une jonction fente-résonateur diélectrique de forme rectangulaire en vue d’une intégration dans les dispositifs dédiés à ces applications. Pour des applications liées à la télémétrie, et plus précisément les compteurs intelligents, nous avons conçu et réalisé une antenne à base d’un résonateur diélectrique de forme cylindrique. Ces antennes intégrées dans des dispositifs où les sources de perturbations sont très présentes, ont montré une grande robustesse et une insensibilité à leur proche environnement. Par ailleurs, nous avons proposé deux nouvelles topologies d’antennes larges et ultra larges bandes. La première est un anneau cylindrique, constitué de quatre quartiers avec deux permittivités différentes. Un gap d’air a été introduit séparant le résonateur en deux. Cette structure innovante, confère à notre antenne une large bande et des caractéristiques de rayonnement stables. Cette antenne a servi comme élément de base pour proposer une antenne réseau agile en diagramme de rayonnement. La seconde, est dans la continuité de la première structure pour laquelle nous avons adopté une nouvelle technique d’alimentation ainsi qu’une diminution des dimensions du plan de masse. L’antenne obtenue propose alors des caractéristiques adaptées à des applications ultra large bande. / Nowadays, the constant increase of information traffic leads to a spectacular technological development in the field of telecommunications, whether it is cellular network, television, satellite, WIFI or other applications. This revolution is creating new needs and is inspiring a phenomenal technological evolution in the field of antenna design. Modern antennas in fact must meet increasingly harder requirements in terms of compactness, electromagnetic interference reduction, robustness to environment, increased gain, broadband bandwidth, intelligence, etc. The work carried out in this thesis mainly focuses on the design of new simple antenna topologies of small size, intelligent, insensitive to environment, broad and ultra-wide band. In particular, our interest focused on antennas based on Dielectric Resonators (DRs). In the field of the Internet of Things (IoT), we designed and realized a high-Q filter antenna based on a slot loaded rectangular dielectric resonator suitable for integration in compact IoT devices. We also designed and characterized an antenna based on a cylindrical shaped dielectric resonator (CDR). This antenna, which has been proposed to be integrated in smart meter devices, where interference sources are very present, has shown a great robustness to the surrounding environment. In addition, we proposed two new broadband and ultra-wideband antenna topologies. The first one is based on a cylindrical ring resonator, divided in four quarters characterized by two different permittivities. An air gap was inserted separating the resonator in two parts. This innovative structure gives our antenna a wide band behavior and stability in terms of radiation pattern. This structure has been used in an array configuration to achieve a reconfigurable radiation pattern. Starting from this work, the second antenna achieves an ultra-wideband behavior by adopting a new feeding technique as well as a reduced ground plane.

Avec les développements engendrés par le numérique et l'avènement de la gouvernance ouverte, les universités doivent faire preuve d'une meilleure ouverture envers les membres de leur communauté. Par ouverture, on entend l'ouverture opérationnelle qui dicte un usage des technologies de l'information (TI) dans une perspective transactionnelle misant sur l'amélioration de la qualité des services ainsi que la mise en ligne de l'information documentaire sur l'université et ses activités, l'ouverture politique, qui prône une meilleure transparence universitaire et encourage l'exercice de la collégialité, et l'ouverture technologique qui renvoie à la libération des données sur les activités dans des formats technologiques interopérables. Pour atteindre les finalités de l'ouverture, la disponibilité de la bonne information documentaire au bon moment pour le bon acteur s'avère nécessaire. Cela ne s'opère que par la mise en œuvre des stratégies permettant aux universités d'optimiser la gestion de leur information dans une perspective ouverte. Cette gestion, traduisant l'approche de l'archivistique ouverte, implique trois catégories d'acteurs, à savoir les dirigeants, les concepteurs et les usagers de l'information. Les dirigeants, soit les membres de l'équipe de direction, les responsables des unités académiques et administratives, de même que les professeurs, établissent les règles en lien avec la création, le traitement, la diffusion et la préservation à long terme de l'information documentaire. Les concepteurs, à savoir les archivistes, les communicateurs, les experts en TI, les analystes des données et les bibliothécaires, sont des spécialistes qui agissent sur le fond et la forme de l'information pour la rendre exploitable par des usagers. Ces derniers, étant à la fois des acteurs internes (ex. agents administratifs, étudiants) et externes (ex. journalistes, partenaires, etc.), consomment l'information documentaire en fonction de leurs préoccupations. Tous ces acteurs possèdent des attentes variées à l'égard de l'information, ce qui laisse entendre que leurs actions doivent être régulées par des mécanismes de gouvernance qui confèrent à chacun sa légitimité dans ce contexte d'ouverture. La recherche présentée est interdisciplinaire et de nature exploratoire-descriptive. Elle entend modéliser la gestion de l'information documentaire dans une perspective ouverte, et ce, en prenant l'information documentaire générée dans le cadre des activités de communication comme objet de modélisation. Ce modèle, développé dans une perspective de médiation culturelle, se focalise sur le balisage des interactions par des règles et la caractérisation des interdépendances entre les dirigeants, les concepteurs ainsi que les usagers. Il s'agit d'étudier les règles qui encadrent les actions de ces acteurs, à savoir celles régissant la conformité, la performance et l'identité. Ces règles rejoignent l'identité de l'université en tant qu'institution, organisation et communauté, et renvoient à la mise en ligne de l'information qui reflète la transparence de la gouvernance et l'exercice du pouvoir, la performance organisationnelle et l'implication communautaire. La modélisation de la gestion de l'information documentaire dans une perspective ouverte est réalisée au moyen d'une étude de cas simple, dont le terrain d'étude est l'Université Laval qui a élaboré sa stratégie de transformation numérique dans le but de soutenir ses activités. La collecte des données vise à identifier, par le biais d'entrevues semi-dirigées (individuelles et de groupe) et de la sélection de la documentation pertinente accessible sur les sites web de l'Université et ses unités, les acteurs impliqués dans la gestion de l'information, leurs règles et les contextes influençant leur mise en application. La collecte a aussi pour but de cartographier les moyens de médiation culturelle à mobiliser pour favoriser une meilleure mise en application de ces règles. Les données empiriques sont complétées par des données obtenues par le biais d'un sondage en ligne, dont le but est de cerner les perceptions des acteurs à l'égard de la gestion de cette information, des règles et des contraintes de leur mise en application et de l'importance qu'ils accordent à la médiation culturelle. Les résultats de cette recherche contribuent à l'avancement des connaissances sur l'étude de la gestion de l'information documentaire dans le contexte actuel de transformation numérique, en décrivant les interactions entre les acteurs impliqués. En termes pratiques, le modèle développé à l'issue de cette recherche servira de dispositif de pilotage des projets d'ouverture pour les universités en guidant leur démarche de transformation numérique. Le balisage des interactions des différents acteurs aidera ces établissements à trouver le juste équilibre entre les ambitions de l'ouverture et les contraintes qui l'entourent, tout en stimulant d'une façon rationnelle la valeur d'usage de l'information documentaire. / With the advent of open governance, aiming to redefine power relations between public institutions and their users by using information technologies, universities should demonstrate greater openness towards their communities. This openness has various implications at the operational, political, and technological levels. At the operational level, openness translates IT use to improve service quality and disseminate online recorded information about universities' activities. Politically speaking, openness encourages transparency and collegiality practices. At the technological level, it is about disclosing data in an open technological form for reuse. The availability of the right recorded information at the right time and for the right actor is therefore necessary. This can only be achieved by implementing strategies that allow universities to optimize the management of their recorded information in an open perspective. This translates the open archival approach, which involves three categories of actors, namely officers (professors and directors), experts (archivists, communicators, IT specialists, data analysts, and librarians) and users (students, administrative staff, journalists, partners, etc.). These actors have various expectations towards information, which means that their actions are to be regulated by governance mechanisms giving each of them legitimacy in this context of openness. This interdisciplinary and exploratory-descriptive study aims to model recorded information management from an open perspective, using documentary information generated as part of communication activities as the object of modelling. This model, developed from a cultural mediation perspective, focuses on the tagging of interactions by rules and the characterization of interdependencies between officers, experts and users. The aim is to study the rules that frame the actions of these actors, namely those governing their compliance, performance and identity. These are related, respectively, to the university's identity as an institution, an organization and a community, and refer to the online availability of recorded information reflecting, respectively, transparency and the exercise of power, organizational performance and community involvement. A simple case study will be used to model recorded information management from an open perspective. The case study is represented by Université Laval, which has developed a digital transformation strategy to support its teaching, research and administrative activities, as well as its community services. Data collection aims to identify, through semi-structured interviews (individual and focus groups) and the selection of relevant documentation accessible on the university's websites, the actors involved in recorded information management, their rules and the contexts influencing their application. It also aims to map out the means of cultural mediation that could be put in place to encourage better application of these rules. These empirical data are complemented by those obtained through an online survey in order to identify these actors' perceptions towards the management of this recorded information, the rules and constraints of their application, and the importance they attach to cultural mediation. The results of this research contribute to the advancement of knowledge on the study of recorded information management in the current context of digital transformation, by describing the interactions between the actors involved. In practical terms, the model developed as a result of this research will serve as an opening project management tool for universities undergoing digital transformation. By mapping out the interactions between the various actors, it will help these establishments strike the right balance between the ambitions of openness and the constraints that surround it, while rationally stimulating the use value of documentary information.

Cette thèse traite de la séparation aveugle de sources dans les systèmes de communication multiantennes à l'émission et à la réception MIMO. Nous nous intéressons au cas de signaux sources indépendants traversant un canal MIMO linéaire, instantané ou convolutif, et invariant dans le temps. Au début, nous exposons quelques outils associés à la séparation aveugle de sources. Ensuite nous considérons le cas d'un canal MIMO instantané. Nous commençons par proposer un nouvel algorithme CMA basé sur les rotations de Givens complexes. Nous proposons aussi une extension de la classe des algorithmes à nome constante CNA au cas MIMO, où à partir du critère général nous dérivons trois autres algorithmes. Enfin nous considérons le cas d'un canal MIMO convolutif. Nous proposons un nouvel algorithme permettant de contrôler le retard avec lequel les signaux sources seront récupérés. L'étude des points stationnaires du critère est également proposée.

Dans un avion, un hélicoptère ou un lanceur actuel, des milliers de capteurs, pour la plupart non critiques sont utilisés pour la mesure de divers paramètres (températures, pressions, positions...) Les résultats sont ensuite acheminés par des fils vers les calculateurs de bord qui les traitent. Ceci implique la mise en place de centaines de kilomètres de câbles (500 km pour un avion de ligne) dont le volume est considérable. Il en résulte une grande complexité de conception et de fabrication, des problèmes de fiabilité, notamment au niveau des connexions, et une masse importante. Par ailleurs l'instrumentation de certaines zones est impossible car leur câblage est difficilement envisageable par manque d'espace. En outre, s'il est souvent intéressant d'installer de nouveaux capteurs pour faire évoluer un aéronef ancien, l'installation des câbles nécessaires implique un démantèlement partiel, problématique et coûteux, de l'appareil. Pour résoudre ces problèmes, une idée innovante a émergé chez les industriels de l'aéronautique : commencer à remplacer les réseaux filaires reliant les capteurs d'un aéronef et leur centre de décision par des réseaux sans fil. Les technologies de communication sans fil sont aujourd'hui largement utilisées dans les marchés de l'électronique de grande consommation. Elles commencent également à être déployées pour des applications industrielles comme l'automobile ou le relevé à distance de compteurs domestiques. Cependant, remplacer des câbles par des ondes représente un défi technologique considérable comme la propagation en milieu confiné, la sécurité, la sureté de fonctionnement, la fiabilité ou la compatibilité électromagnétique. Cette thèse est motivée d'une part par l'avancée non négligeable dans le milieu aérospatial que pourrait être l'établissement d'un réseau sans fil à bord d'aéronefs dans la résolution de problématique classiques comme l'allégement et l'instrumentation. Il en résulterait donc : * Une meilleure connaissance de l'environnement et de la santé de l'aéronef * Un gain sur le poids. * Un gain en flexibilité. * Un gain en malléabilité et en évolutivité. * Un gain sur la complexité. * Un gain sur la fiabilité D'autre part, étant donnée la complexité de la conception de ce réseau de capteur sans fil, il a été nécessaire d'appliquer une méthodologie évolutive et adaptée mais inspirée de l'ingénierie système. Il est envisageable, vu le nombre de sous-systèmes à considérer, que cette méthodologie soit réutilisable pour d'autre cas pratiques. Une étude aussi complète que possible a été réalisée autour de l'existant déjà établi sur le sujet. En effet, on peut en lisant ce mémoire de thèse avoir une idée assez précise de ce qui a été fait. Une liste a été dressée de toutes les technologies sans fil en indiquant leur état de maturité, leurs avantages et leurs inconvénients afin de préciser les choix possibles et les raisons de ces choix. Des projets de capteurs sans fil ont été réalisés, des technologies sans fil performantes et personnalisables ont été développées et arrivent à maturité dans des secteurs variés tels que la domotique, la santé, l'automobile ou même l'aéronautique. Cependant aucun capteur sans fil n'a été véritablement installé en milieu aérospatial car de nombreux verrous technologiques n'ont pas été levés. Fort des expériences passées, et de la maturité qu'ont prise certaines technologies, des conclusions ont été tirées des projets antérieurs afin de tendre vers des solutions plus viables. Une fois identifiés, les verrous technologiques ont été isolés. Une personnalisation de notre solution a été à envisager afin de remédier tant que faire se peut à ces points bloquants avec les moyens mis à disposition. La méthodologie appliquée nous a permis d'identifier un maximum de contraintes, besoins et exigences pour mieux focaliser les efforts d'innovation sur les plus importantes et choisir ainsi les technologies les plus indiquées.