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THÈSE Pour l'obtention du grade de DOCTEUR DE L'UNIVERSITÉ DE POITIERS UFR des

THÈSE Pour l'obtention du grade de DOCTEUR DE L'UNIVERSITÉ DE POITIERS UFR des sciences fondamentales et appliquées XLIM-SIC (Diplôme National - Arrêté du 7 août 2006) École doctorale : Sciences et ingénierie pour l'information, mathématiques - S2IM (Poitiers) Secteur de recherche : Optoélectronique et micro-ondes Présentée par : Kaoutar El Hariri Essamlali Modélisation hybride du canal de propagation dans un contexte industriel Directeur(s) de Thèse : Yannis Pousset, Pierre Combeau Soutenue le 19 décembre 2014 devant le jury Jury : Président Thierry Monédière Professeur des Universités, Université de Limoges Rapporteur Laurent Clavier Professeur des Universités, Télécom Lille Rapporteur Yvan Duroc Professeur des Universités, Université de Lyon 1 Membre Yannis Pousset Professeur des Universités, Université de Poitiers Membre Pierre Combeau Maître de conférences, Université de Poitiers Membre Denis Dessales Ingénieur, Schneider Electric Pour citer cette thèse : Kaoutar El Hariri Essamlali. Modélisation hybride du canal de propagation dans un contexte industriel [En ligne]. Thèse Optoélectronique et micro-ondes. Poitiers : Université de Poitiers, 2014. Disponible sur Internet <http://theses.univ-poitiers.fr> Université de Poitiers N◦attribué par la bibliothèque THÈSE pour obtenir le grade de Docteur de l’Université de Poitiers Spécialité : Optoélectronique et Micro-ondes préparée au laboratoire XLIM-SIC, UMR CNRS 7252 dans le cadre de l’École Doctorale Sciences et ingénierie pour l’information, mathématiques présentée et soutenue publiquement par EL HARIRI ESSAMLALI Kaoutar le 19 décembre 2014 Titre: Modélisation Hybride du canal de propagation dans un contexte industriel Directeur de thèse: YANNIS POUSSET Co-encadrant de thèse: PIERRE COMBEAU Jury M. Laurent CLAVIER, Professeur des Universités, TELECOM Lille, Rapporteur M. Yvan DUROC, Professeur des Universités,Université de Lyon, Rapporteur M. Denis DESSALES, Ingénieur, Schneider Electric, Examinateur M. Thierry MONEDIERE, Professeur des Universités,Université de Limoges, Examinateur M. Yannis POUSSET, Professeur des Universités,Université de Poitiers, Examinateur M. Pierre COMBEAU, Maître de Conférences, Université de Poitiers, Examinateur Remerciement A l’issue de l’obtention de mon doctorat, je suis convaincue que la thèse est loin d’être un travail solitaire. En eﬀet, je n’aurais jamais pu réaliser ce travail doctoral sans le soutien d’un grand nombre de personnes dont la générosité, la bonne humeur et l’intérêt manifestés à l’égard de ma recherche m’ont permis de progresser dans cette phase d’apprenti-chercheur et enseignant. En premier lieu, je tiens à remercier mon directeur de thèse et mon co-encadrant, messieurs Yannis Pousset et Pierre Combeau, pour la conﬁance qu’ils m’ont accordée en acceptant d’encadrer ce travail doctoral, pour leurs multiples conseils et pour toutes les heures qu’ils ont consacrées à diriger cette recherche. J’aimerais également leur dire à quel point j’ai apprécié leur grande disponibilité. Enﬁn, j’ai été extrêmement sensible à leurs qualités humaines d’écoute et de compréhension tout au long de ce travail doctoral ainsi que l’esprit scientiﬁque qu’il m’ont transmis. En second lieu, je tiens á remercier les professeurs Rodolphe Vauzelle et Majdi Khoudeir pour les conseils stimulants que j’ai eu l’honneur de recevoir de leur part. Messieurs Yvan Duroc et Laurent Clavier, pour m’avoir fait l’honneur d’être rapporteurs de cette thèse. Je leur exprime ma profonde reconnaissance d’avoir accepté cette lourde tâche. Messieurs Thierry Monedière, Denis Dessales pour avoir accepté de faire partie du jury de cette thèse en tant qu’examinateurs. Je suis honoré pour l’intérêt qu’ils ont porté à ce travail. Ces années passées à Poitiers n’auraient pas été aussi agréables sans l’ensemble des membres du labora- toire XLIM-SIC. Un grand merci à eux et plus particulièrement aux membres de l’équipe Syscom pour leur soutien inconditionnelle et encouragement. Mes vifs remerciements vont également à tous ceux que j’ai cotoyé durant mon service à l’IUT de Châtellerault, notamment madame Anne-Sophie Capelle, messieurs Laurent Rey, Florent Camarda et Sebastien Couderc Turq. Un énorme merci également à mon docteur, Madame Anne-Marie Poussard, Maître de conférence de l’université de Poitiers :) Je remercie également monsieur Philippe Dubois pour son aide, ses encouragement et surtout pour nos longues discussions. Je proﬁte aussi pour remercier sa douce Nicole pour les bons moments qu’on a partagés. Merci aussi à mes chers collègues de bureau et amis : JF, Pierre, Xiang, Léopold, Romain, Marco, James et Samy. Et puis à tous ceux sans qui la vie au labo n’aurait pas eu la même saveur : Jo, Virginie, Bader, Tiguiane, Dimitri, Alex, Audrey, Maxime, Thomas, Romu, Syntyche, Naty, Riadh, Maroua, Najib, Abdeslam, Alice, Michael, Abou, Albekay, Bruno, Yohan, Clency, Noel, Hakim, Rita ,Daniel, Yassine, Youness, Rime, Gessie et Mandana. Mes derniers (mais pas les moins méritants) vont vers ma famille, plus particulièrement à mes parents, mon frère, mes sœurs, Hind et Mehdi qui m’ont toujours soutenu. Leur présence et leurs encouragements sont pour moi les piliers fondateurs de ce que je suis et de ce que je fais. iii A mes chers Yannis et Pierre Samia et Omar v Table des matières Introduction 1 Chapitre 1 Contexte et état de l’art 3 1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 2 Les télécommunications ﬁlaires au service du secteur industriel . . . . . . . . . . . . . . 5 2.1 Rôle de l’industrie dans l’économie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 2.2 Développement des réseaux industriels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 3 Évolution vers un support de transmission sans ﬁl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 3.1 Diﬀérents supports de transmission sans ﬁl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 3.2 Avantages et challenges des réseaux sans ﬁl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 3.3 Les réseaux radios et leurs applications dans l’industrie . . . . . . . . . . . . . . 15 4 Le canal de propagation sans ﬁl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 4.1 Phénomène de multi-trajets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 4.2 Réponse impulsionnelle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 4.3 Relation entre l’environnement et la dispersion des retards . . . . . . . . . . . . 28 5 Modèles de propagation existants dans un contexte industriel . . . . . . . . . . . . . . . 28 5.1 Modèles déterministes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 5.2 Modèles statistiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 6 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 Bibliographie 39 Chapitre 2 Concept du modèle hybride 43 1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 2 Étude préliminaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 2.1 Présentation du modèle déterministe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 2.2 Présentation du modèle WINNER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 vii Table des matières 2.3 Comparaison des deux modèles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 3 Approches de partitionnement spatial de l’environnement dans la littérature . uploads/Litterature/ 2014-hariri-essamlali-kaoutar-el-these.pdf