Avis de soutenance
Monsieur Youssef HUSSEIN
Soutiendra publiquement ses travaux de thèse intitulés
« Mise au point de surfaces intelligentes reconfigurables optimales pour les communications sans fil massive MIMO»
Cette thèse sera présentée en anglais et a été encadrée par :
Mohamad Assaad, Professeur, CentraleSupélec
Thierry Clessienne, Ingénieur de Recherche, Orange Innovation
La soutenance aura lieu le vendredi 20 décembre 2024 à 10h (heure de Paris)
CentraleSupélec, campus de Saclay, Théâtre Rousseau (salle e.070), Bâtiment Bouygues.
ID de réunion : 393 583 848 356
Code secret : KsVUVG
Le jury sera composé de :
Résumé de la thèse :
« L’évolution technologique rapide introduite par les générations des communications sans fil a été motivé par l’émergence de services à fortes valeurs ajoutées nécessitant toujours plus de débit mais aussi une couverture bien meilleure, ceci conduisant in fine à utiliser le spectre plus efficacement. Pour ce faire, la Sixième Génération (6G) des réseaux sans fil, pourra s’appuyer sur des technologies innovantes telles que les Surfaces Intelligentes Reconfigurables (RIS) et le Massive Multiple Input Multiple Output (mMIMO), ces dernières pourraient y jouer des rôles cruciaux. Cette thèse explore l’intégration des RIS dans les systèmes mMIMO dans le but d’améliorer les performances des communications sans fil. La première partie de la thèse, porte sur l’application de la Division et Multiplexage Spatiaux Conjoint (JSDM) dans les systèmes MIMO multi-utilisateur assistés par une RIS. En positionnant stratégiquement les RIS près des utilisateurs dont les canaux directs avec la station de base (BS) sont dégradés, nous développons des solutions pour adapter les algorithmes de regroupement d’utilisateurs JSDM en prenant en compte les configurations RIS. Cette approche exploite les signatures spatiales et introduit une étape de précodage supplémentaire pour le JSDM, atténuant les effets néfastes du canal RIS-BS, améliorant ainsi significativement le débit somme et la couverture du système. Les solutions proposées démontrent le potentiel des RIS dans le but d’améliorer la couverture en établissant des liens robustes entre la BS et les utilisateurs, améliorant ainsi les performances globales du réseau. La deuxième partie aborde le défi des canaux BS-RIS de faible rang en proposant un système RIS distribué. En déployant des RIS intermédiaires entre la BS et une RIS principale, nous créons un canal intégré ayant un rang amélioré, et adapté pour servir plusieurs utilisateurs simultanément. La performance de ce paradigme est évaluée en prenant un précodage Regularized Zero Forcing (RZF) et le JSDM,les décalages de phase des signaux, par les RISs, y sont optimisés par un algorithme de montée de gradient projeté. Les résultats démontrent des améliorations de performance substantielles, même dans des conditions de perte de chemin élevée, due à la double reflexion par les RISs. Cette stratégie de déploiement augmente non seulement le gain de multiplexage spatial, mais aussi réduit la complexité de l’estimation de l’information sur l’état du canal. Dans la dernière partie, nous introduisons un nouveau cadre coopératif qui permet aux RIS de changer dynamiquement de rôle entre principal et intermédiaire. Cette double fonctionnalité permet des réponses flexibles d’une part aux évolutions environnementales et d’autre part aux besoins des utilisateurs, en optimisant dynamiquement les gains de multiplexage spatial ainsi que la couverture. La conception d’un codebook de focalisation pour chaque RIS et la mise en place de la politique de planification dynamique basées sur la théorie de l’optimisation de Lyapunov permettre de maintenir la stabilité des files d’attente de données des utilisateurs et d’optimiser les débits à long terme. La planification coopérative garantit que le gain de multiplexage spatial est dynamiquement transféré d’une région à une autre, offrant des performances MU-MIMO fiables tout au long de la cellule. À travers des études analytiques et de simulation rigoureuses, cette thèse fournit des perspectives pratiques sur le déploiement des RIS, soulignant le potentiel de la technologie RIS dans le but d’améliorer significativement les performances de communication sans fil. Les résultats soulignent l’impact important des RIS sur l’efficacité du réseau, la couverture et l’expérience utilisateur, ouvrant la voie à la prochaine génération de systèmes de communication sans fil.»
