Thèse Propagation Maritime et Axée sur la Mobilité pour l'Isac à Partir de Réseaux Mimo Distribués H/F - Université de Lille

Établissement : Université de Lille
École doctorale : ENGSYS Sciences de l'ingénierie et des systèmes
Laboratoire de recherche : Institut d'Electronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie
Direction de la thèse : Davy GAILLOT ORCID 0000000334555824
Début de la thèse : 2026-10-01
Date limite de candidature : 2026-05-06T23:59:59Les réseaux de communication véhiculaires terrestres, aériens et maritimes sont en plein essor et deviennent indispensables pour répondre aux besoins croissants en sécurité, confort de conduite, et efficacité énergétique. Cependant, la communication entre véhicules et infrastructures pose des défis, notamment en matière de fiabilité, latence, sécurité, et interopérabilité. Les réseaux 6G visent à répondre à ces exigences, avec une couverture étendue et une capacité accrue, en intégrant des technologies de rupture comme le concept 'cell-free massive MIMO' qui généralise les réseaux MIMO distribués. En particulier, un des points critiques des systèmes sans fil de nouvelle génération porte sur l'intégration transparente de la communication et de la détection (ISAC) dans des environnements dynamiques et hétérogènes. L'approche ISAC permet conjointement des communications robustes mais également une localisation des véhicules et une description de l'environnement de propagation électromagnétique.

De plus, ces systèmes sans fil 6G doivent être validés sur l'ensemble du spectre dans lequel les communications futures sont censées fonctionner. De ce point de vue, plusieurs gammes de fréquences envisagées dans le cadre de la 6G doivent être conjointement étudiées en fonction des applications cibles :
- La bande FR1 (moins de 7 GHz) garantit une connectivité fiable et durable dans des scénarios difficiles tels que l'IoT industriel, les réseaux non terrestres (NTN) et les domaines maritime et aéronautique.
- La bande FR3 (7-24 GHz) offre un nouveau paradigme pour la conception de nouveaux systèmes dotés de capacités de formation de faisceaux hybrides pour une détection et une communication écoénergétiques.
- La bande FR2 (24-52,6 GHz) prend en charge les architectures ISAC reconfigurables avec une résolution de détection et une capacité de communication élevées.
- La bande sub-térahertz (100-400 GHz) exploite la convergence sans fil-photonique pour les liaisons à bande ultra-large et la détection de haute précision.
Dans ce contexte, un réseau dense de points d'accès (APs) connectés à un centre de calcul couvre une zone étendue, offrant une meilleure connectivité grâce au déploiement de points d'accès MIMO distribués. Cette approche permet une couverture plus uniforme, une meilleure connectivité, ainsi qu'une réduction des coûts opérationnels et énergétiques pour les opérateurs. Cependant, le développement de ces systèmes passe par une modélisation réaliste de ses canaux de propagation.

Ce sujet de thèse en co-tutelle avec le Prof. Jose-Maria Garcia Molina-Pardo de Universidad Politécnica de Cartagena (UPCT) s'intéresse particulièrement à la caractérisation et la modélisation de la propagation maritime et axée sur la mobilité pour l'ISAC à partir de réseaux MIMO distribués. Le ou la candidate contribuera par une étude bibliographique complète aussi bien théorique qu'expérimentale sur les communications sans-fil maritimes et l'apport des techniques MIMO. Dans ce cadre, une nouvelle approche technologique basée sur le sondeur de canal MaMIMOSA est développée à l'IEMN pour être opérationnelle en 2026 sur la bande FR1 et FR3 jusque 12 GHz. UPCT a également un sondeur basé sur un VNA permettant de la mesure en statique jusqu'aux fréquences THz. L'objectif premier est donc de réaliser des mesures haute résolution variables dans le temps pour des scénarios de mobilité à des fréquences de 1,3 GHz, 5,9 GHz, 26-40 GHz, en capturant l'évolution dynamique des trajets multiples, les blocages, le comportement Doppler, la diversité angulaire et les structures de corrélation MIMO. Dans un deuxième temps, la caractérisation sera étendue aux plateformes de véhicules de surface sans pilote (USV) dans les environnements côtiers afin d'obtenir des statistiques de retard/Doppler/angle des canaux maritimes proches de la surface. Les résultats alimenteront les algorithmes ISAC en mobilité.

Les réseaux de communication véhiculaires terrestres, aériens et maritimes sont en plein essor et deviennent indispensables pour répondre aux besoins croissants en sécurité, confort de conduite, et efficacité énergétique. Cependant, la communication entre véhicules et infrastructures pose des défis, notamment en matière de fiabilité, latence, sécurité, et interopérabilité. Les réseaux 6G visent à répondre à ces exigences, avec une couverture étendue et une capacité accrue, en intégrant des technologies de rupture comme le concept 'cell-free massive MIMO' qui généralise les réseaux MIMO distribués. En particulier, un des points critiques des systèmes sans fil de nouvelle génération porte sur l'intégration transparente de la communication et de la détection (ISAC) dans des environnements dynamiques et hétérogènes. L'approche ISAC permet conjointement des communications robustes mais également une localisation des véhicules et une description de l'environnement de propagation électromagnétique.

Master Télécommunications ou équivalent école d'ingénieur
* Connaissance approfondie en télécoms sur la couche physique des réseaux.
* Connaissances sur la caractérisation des canaux de propagation MIMO
* Sujet de stage de M2 ou dernière année d'école d'ingénieur dans un domaine proche