Le spectre radioélectrique est rapidement en train de devenir le médium central, à travers lequel la société communique. Grâce à de multiples facteurs, plusieurs formes de communication, anciennement disparates (la radio, la télévision, la téléphonie mobile, le Wi-Fi) convergent vers la forme éthérée du spectre. L'orientation future de cette convergence dépend largement des acteurs qui sont impliqués dans le design de la réglementation de la communication, ainsi que dans celui des technologies et de leurs usages. Cette thèse doctorale élabore une histoire compréhensive de la communication sans-fil et de sa réglementation, et propose une nouvelle économie politique du spectre, fondée sur la justice sociale. Elle présente, par la suite, une approche épistémologique qui tente de recalibrer les relations entre la société et le spectre radioélectrique. Elle propose que le spectre devra être traité comme une sorte de « média de vie », étant donné qu'il est une composante naturelle de notre environnement et qu'il occupe un rôle central dans notre habilité à exister comme des êtres sociaux communicants. Sa réglementation, alors, devra être sujette au plus haut niveau de participation, de transparence, et d'imputabilité. Cette recherche repose sur une étude de cas internationale et comparative. Elle aborde la capacité des processus de « policymaking » au Canada et en Uruguay à intégrer la participation publique. Elle se fonde sur une documentation extensive et des entretiens avec des législateurs, des régulateurs nationaux et internationaux, des organisations de la société civile, des experts indépendants, des ministères du gouvernement, et des représentants du secteur privé. Des diagnostiques sont établis pour chaque pays et des recommandations politiques concrètes sont faites, qui ne parlent pas seulement des spécificités des politiques du spectre, mais du tissu même de la société démocratique. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : spectre radioélectrique, politiques de communication, télécommunication, Canada, Uruguay

L'objectif de cette thèse est d'illustrer et de développer le cadre d'analyse des dispositifs de coordination réglementaire des industries de réseau, en fournissant un point de vue original sur la mise en oeuvre de la réforme de la réglementation européenne du secteur des communications électroniques. Le nouveau dispositif de coordination entre les autorités nationales de régulation et la Commission européenne se caractérise par des relations complexes et de longs délais de mise en oeuvre, qui questionnent sa pertinence et son efficacité au regard des caractéristiques du secteur.<br />Cette problématique nous a conduit à mobiliser les concepts de la théorie des coûts de transaction et à adopter une approche contractuelle de la régulation. Notre analyse pointe l'influence de l'environnement institutionnel européen sur le choix des modalités de mise en oeuvre de la régulation des marchés pertinents. Partant d'une analyse comparative des formes possibles de la régulation, nous défendons la thèse que la structure de gouvernance issue de la réforme répond au besoin de garanties face à l'incertitude, au pouvoir discrétionnaire et au risque d'opportunisme dans un contexte incertain. La dispersion des pouvoirs et des compétences apparaît délibérée. Elle sert des intérêts légitimes comme l'équilibre des pouvoirs et la transparence des relations entre les autorités nationales de régulation et de la concurrence, les institutions européennes et les acteurs du marché.

Avec le nombre croissant de services accessibles par l'utilisateur sur un terminal mobile, les caractéristiques multi-standards et la reconfigurabilité des chaînes radio-fréquences amènent des contraintes de conception de plus en plus importantes sur les composants RF, en particulier sur les filtres. La solution que nous proposons dans ce travail consiste à répartir la fonction de filtrage sur l'ensemble de l'émetteur RF. Ainsi, tout en gardant sa fonctionnalité première, chaque composant (filtre, duplexeur, amplificateur, antenne...) apporte une fonction de filtrage supplémentaire et/ou complémentaire qui permet, une fois intégré dans l'ensemble de la chaîne, de répondre aux gabarits imposés par les différents standards. Ce mémoire présente une première étude sur ce sujet. Il met en évidence la faisabilité du concept de filtrage réparti, avec la présentation de quelques architectures multi-fonctions : amplificateur-filtrant, diviseur de puissance filtrant, antenne filtrante...

La géométrie stochastique est un outil puissant pour modéliser des grands réseaux sans fil avec une grande variation de la position des nœuds. Dans ce cadre, une hypothèse courante est que l'emplacement des nœuds forme une réalisation d'un processus ponctuel de Poisson (PPP). En utilisant les résultats disponibles concernant la transformée de Laplace du processus bruit de grenaille associé à des PPPs, on peut obtenir des solutions de forme fermée des métriques de performance de réseau telles que la probabilité d'accès au médium (MAP), la probabilité de couverture (COP) et de la densité spatiale de débit (SDT). Cependant, dans de nombreux déploiements de réseaux sans fil, il y a un mécanisme de détection des porteuses(CS) pour empêcher nœuds qui sont trop proches les uns des autres de transmettre en même temps. Dans ces réseaux, le processus des nœuds qui transmettent simultanément à tout moment ne forme plus une réalisation d'un PPP, ce qui rend l'analyse des performances des réseaux dans ces cas, un problème difficile. L'objectif de cette thèse est d'étudier ce problème dans deux directions. Dans la première direction, nous proposons un cadre complet de la géométrie stochastique qui utilise des processus ponctuels avec exclusion pour modéliser des transmetteurs dans différents types de réseaux sans fil avec un mécanisme de CS. Les réseaux considérés sont les réseaux à accès multiple en cherchant à détecter une porteuse (Carrier Sensing Multiple Access-CSMA) avec un mécanisme de détection (CS) parfait, les réseaux de radio-communications cognitifs où les utilisateurs secondaires utilisent la détection de porteuse pour détecter les utilisateurs principaux et les réeseaux CSMA avec un CS imparfait. Pour les deux premiers cas, nous dérivons des approximations des métriques de performances principales de réseau, c'est-à-dire la MAP, la COP et la SDT. Pour le dernier cas, nous donnons des bornes sur la densité spatiale critique des nœuds où CSMA commence à se comporter comme ALOHA (c'est-à-dire le processus de des nœuds qui transmettent simultanément dans le réseau forme une réalisation d'un PPP). Bien que ce phénomène ait été étudié auparavant par simulations, aucun résultat d'analyse n'a été connu à de notre connaissance. Dans la seconde direction, nous étudions la distribution processus ponctuel s' associés avec les classique Matérn modèles de type II et type III [Matérn 68]. Ce sont les deux modèles utilisés pour modéliser les réseaux CSMA avec un CS parfait. Bien que ces modèles aient été introduits il y a longtemps et qu'ils aient de nombreuses applications dans de nombreuses disciplines, la distribution de leurs processus ponctuels associés et la transformation de Laplace des processus bruit de grenaille correspondant est encore un problème ouvert. Nous montrons ici que la fonctionnelle génératrice des probabilités de ces processus ponctuels, lorsqu'elle est correctement paramétrée, est la solution unique de certain système d'équations différentielles. Grace à l'utilisation de ce système d'équations, on peut obtenir une borne inférieure et une borne supérieure de ces fonctionnelle. Ce résultat peut ensuite être appliqué au cadre de la géométrie stochastique mentionnée ci-dessus pour mieux connecter les cadres d'analyse mathématiques et les déploiements de réseaux pratiques.

Ce travail de thèse, qui se rattache au domaine des composants télécom, concerne l'étude de composants passifs élémentaires constitués de lignes de transmission coplanaires alliant ferrite et métamatériaux. Ces composants sont susceptibles de réaliser de nouvelles fonctions en électronique des hautes fréquences en combinant plusieurs phénomènes comme ceux de non réciprocité, des comportements main droite - main gauche et l'agilité en fréquence. Les applications visées portent sur un grand champ de composants microondes comme des antennes, des isolateurs, déphaseurs, coupleurs, filtres - agiles et performants. La modélisation, la fabrication et la caractérisation de ces composants ont été effectuées dans le cadre d'une collaboration entre l'INL et le LT2C. Les outils mis en œuvre dans ce travail comprennent la réalisation de ces composants en salle blanche, leur caractérisation en hyperfréquences (en général jusqu'à 20 GHz), leur simulation par un logiciel commercial de simulation par éléments finis (COMSOL) ainsi que le développement de techniques d'extraction de paramètres (Matlab). La mise en œuvre de ces outils a permis d'appréhender le comportement de ces lignes en termes de constante de propagation et de diagramme de dispersion. Sur le plan pratique, des composants inductifs et/ou capacitifs (capacités à fente ou interdigitées) ont été intégrés à des lignes de transmission coplanaires sur 2 types de substrats. Le premier substrat, diélectrique (Al203), sert de référence, tandis que le second est ferrimagnétique (YIG ou Y3Fe5O12) et présente un effet de non-réciprocité de la propagation du signal dans la configuration retenue. Sur alumine, les valeurs des capacités et des inductances intégrées atteignent 80 fF et 400 pH respectivement. Sur YIG, à partir d'études paramétriques originales sur différentes topologies de structures de test, les effets de non réciprocité attendus ainsi que les phénomènes de résonance gyromagnétique ont bien été mis en évidence. La simulation électromagnétique des structures est validée par un accord correct entre simulations et mesures. Il ressort de cette étude que la non réciprocité d'une ligne sur YIG chargée par des inductances parallèles peut être améliorée jusqu'à 15 dB environ par rapport à une simple ligne coplanaire sur YIG pour certaines bandes de fréquences. Enfin l'agilité en fréquence de la structure de bande des lignes CRLH est établie. Ces travaux ouvrent de très intéressantes perspectives pour le développement de nouveaux composants microondes et sont susceptibles de constituer un socle solide pour une suite des activités dans cette thématique.

La réduction d'énergie apparaît comme un besoin crucial dans les télécommunications modernes, tant au niveau des terminaux que des réseaux. Dans les réseaux modernes, un terminal peut se connecter à Internet via d'autres terminaux ou infrastructures à proximité, appelés relais. Bien que les relais offrent une solution intéressante pour limiter la puissance de transmission des terminaux, il n'est pas simple de garantir une réduction de la consommation d'énergie globale. Il devient alors nécessaire de développer des outils pour évaluer et quantifier la consommation d'énergie. Un terminal moderne dispose de plusieurs interfaces de communications, ce qui lui permet d'utiliser plusieurs standards. Sachant qu'un standard dispose de différents modes de communications, un terminal est multi-mode lorsqu'il possède cette capacité à communiquer sur les différents standards et modes disponibles. Nous nous sommes alors intéressés à l'utilisation du multi-mode dans le cadre des relais. Nous nous positionnons dans un contexte de radio logicielle, où la couche physique d'un terminal est représentée par des blocs programmables, ce qui facilite l'implémentation du multi-mode. Afin d'estimer la consommation d'énergie d'une radio logicielle, nous avons calculé la complexité algorithmique pour les couches physiques du 802.11g (ou Wi-Fi), de l'UMTS et du 802.15.4 (ou Zigbee). Dans cette thèse, nous avons développé des outils nous permettant d'évaluer l'intérêt d'un relais multi-mode dans la réduction d'énergie. Nous avons proposé un modèle d'énergie réaliste pour le multi-mode, qui prend en compte la couche d'accès au medium des protocoles considérés. Dans un but de réalisme accru, nous avons implémenté le multi-mode au sein de WSNet, un simulateur réseau précis, grâce auquel nous avons déterminé les paramètres ayant un impact sur la consommation d'énergie. Puis, nous avons proposé et validé des stratégies permettant de minimiser l'influence de ces paramètres.

Les systèmes de positionnement ont connu un progrès indéniable. Actuellement, la précision atteint quelques centimètres sous certaines conditions : espace ouvert, ciel dégagé, technique très spécifique, etc. Néanmoins, le problème du positionnement dans un environnement intérieur demeure persistant : les trajets multiples qui compliquent les modèles de propagation, l'atténuation, etc. Différents systèmes ont vu le jour, utilisant des technologies telles que l'UWB, le WiFi ou l'Infrarouge. Ces systèmes apportent des résultats de positionnement intéressants, atteignant l'ordre du mètre. Cette précision reste liée à certaines contraintes : une infrastructure, une technologie utilisée, une calibration, une technique de calcul, etc. Afin de réduire toutes ces contraintes, nous proposons une nouvelle approche de positionnement. Notre approche utilise tous les équipements réseaux présents dans un environnement. Elle se base sur deux étapes fondamentales : l'étude de visibilité et l'élaboration de liens géographiques. L'étude de visibilité permet d'obtenir les équipements visibles par un équipement. Nous avons exposé plusieurs modèles de visibilité et nous avons effectué une comparaison des résultats. L'élaboration de liens géographiques permet de construire un graphe géographique tridimensionnel reliant tous les équipements de l'environnement. Ce graphe nous permet de visualiser la répartition des équipements et d'estimer les positions géographiques de chaque équipement. Pour la mise en œuvre de notre approche, nous avons développé un simulateur sous Matlab. Le simulateur élaboré évalue d'abord le nombre d'équipements visibles. Il estime les distances séparant cet équipement de chaque équipement visible. Enfin, il construit un graphe géographique et calcul les positions géographiques. Des résultats de simulations sont présentés pour valider notre approche qui permet d'aboutir à un système capable d'opérer, sans aucune infrastructure additionnelle, un positionnement dans un environnement intérieur et extérieur

Cette thèse qui se situe dans le cadre de la régulation des marchés des télécommunications possède un triple objectif : proposer une démarche de délimitation des marchés pertinents, concevoir un instrument de mesure de la dominance et identifier les causes qui peuvent la générer. Par rapport à la démarche traditionnelle qui consiste à analyser l'entité dominante, la démarche adoptée dans cette thèse est basée sur une lecture alternative de ce concept, dans la mesure où elle privilégie, l'entité dominée (la demande) et non pas l'entité dominante (l'offre). Ce changement d'optique a pour but l'identification des facteurs déterminants du comportement de la demande. Le comportement de la demande -en particulier leurs usages de substitution en matière de communication électronique interpersonnelle - a été appréhendé à travers une enquête menée sur un échantillon de 1500 personnes vivant en Tunisie. Une analyse log linéaire appliquée aux usages a montré que ces derniers dépendent des contextes dans lesquels les choix sont opérés. Une analyse d'associations séquentielles des choix comportementaux a permis de proposer quatre marchés pertinents : le marché du fixe, des " taxiphones ", du mobile et celui des SMS. Une analyse des distances entre les marchés ainsi qu'une analyse des potentialités de dominance, a mis en évidence la propension des individus à se laisser dominer. Une analyse des facteurs explicatifs des pratiques de substitution, a montré la forte incidence du facteur cognitif sur les potentialités de dominance des opérateurs, et nous a permis de proposer des mesures de régulation, qui visent à réduire la dominance en incitant à des changements de comportement. Mots clefs : dominance, marchés pertinents, seuils de substitution contextuels, concurrence imparfaite, télécommunications.

L'auteur analyse la question suivante: quelle est l'étendue des pouvoirs du Parlement fédéral canadien sur la réglementation d'Internet? Le Parlement fédéral et les différentes provinces canadiennes sont de plus en plus disposés à réglementer Internet. Or, la question du partage des compétences constitutionnelles entre le Parlement fédéral et les provinces quant à la réglementation d'Internet a été peu étudiée jusqu'à maintenant. Après avoir appliqué les principes constitutionnels au contexte propre à Internet, l'auteur conclut que les compétences législatives sont grandement partagées entre le Parlement fédéral et les provinces. / The author exammes the fol1owing question: what is the extent of the Canadian Parliament's jurisdiction over the regulation of the Internet? The Canadian Parliament and the provinces are now more open to Internet regulation. However, the subject of the distribution of powers between the federal government and the provinces over the regulation of the Internet has not yet been significant1y discussed. After a review of the relevant constitutional principles and their applications to the Internet, the author concludes that a large part of the jurisdiction over the Internet is shared between the Canadian Parliament and the provinces. / "Mémoire présenté à la Faculté des études supérieures en vue de l'obtention du grade de maître en droit (LL.M)"

Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal