Thèse en communication MIMO massif
Description
Les systèmes MIMO multi-utilisateurs (MU-MIMO) présentent des avantages considérables par rapport aux systèmes MIMO point à point : ils fonctionnent avec des terminaux à une seule antenne et ne nécessitent pas un environnement à réflexions multiples. Cependant, ils requièrent des mécanismes de pré-codage et de feedback qui sont difficilement extensibles et peu robustes par rapport au canal et aux imperfections du hardware.
Le « massive MIMO » étend précisément le MU-MIMO en augmentant de nombre d'antennes à la station de base d'un ordre de grandeur, offrant plus de degrés de libertés dans le canal. Ces degrés de liberté requièrent la conception d'algorithmes de traitement de signal plus simples et adaptables au grand nombre d'antennes. Ces degrés de liberté seront utilisés pour concentrer l'énergie dans des petites régions et serviront donc à réduire l'interférence.
Avec son partenaire IABG, EURECOM développe actuellement une plateforme massive MIMO basée sur sa plateforme OpenAirInterface. La plateforme comportera un réseau de 64 antennes (fourni par IABG) et un rack de 16 cartes ExpressMIMO2, chacune capable de contrôler 4 chaines RF. L'objectif de la plateforme est de valider la faisabilité du massive MIMO pour des communications en temps réel, utilisant le modem logicel LTE d'OpenAirInterface.
Défis : Le massive MIMO repose largement sur l'exploitation de la réciprocité du canal pour obtenir la connaissance du canal au transmetteur (CSIT : Channel State Information at the Transmitter). Cependant, si le canal de propagation est effectivement réciproque, les front-ends RF ne le sont pas et doivent donc être calibrés. Ces procédures existent, mais n'ont jamais été adaptées ni testées dans un scenario massive MIMO réel. D'autres défis seront à relever, tels que :
• la contamination par les pilotes
• la caractérisation du canal
• le traitement de signal distribué
• l'impact au niveau système et le fonctionnement (hétérogène) dans des petites cellules.
Résultats attendus
L'objectif de cette thèse est de faire progresser l'état de l'art en massive MIMO, en particulier sur les aspects de faisabilité et de preuve du concept. Le(la) candidat(e) retenu(e) devra utiliser la plateforme OpenAirInterface au maximum de ses possibilités, par exemple en développant des campagnes de mesures, en analysant ses résultats, en effectuant le prototypage des solutions retenues et en évaluant des algorithmes développés au cours de la thèse.
La thèse devrait répondre à la question suivante : l'utilisation de la réciprocité pour le massive MIMO est-elle réellement faisable et quels gains sont effectivement atteignables ?
Pré requis
Nous recherchons une personne très motivée par nos domaines de recherche, en particulier les communications Mobiles, titulaire d’un master (ou diplôme d’ingénieur) en mathématiques, informatique, ou dans les technologies des télécommunications et de l'information, ou dans des domaines connexes.
Le (la) candidat(e) doit avoir une expérience en traitement du signal numérique, communications sans fil, et la propagation des ondes. Le (la) candidat(e) devra faire preuve également d’un certain degré d'autonomie, avoir la capacité à prendre des initiatives et une bonne maitrise de l’Anglais et doit en outre avoir de bonnes compétences en programmation en C.
Informations supplémentaires
La thèse est financée par le laboratoire d'excellence UCN@Sophia (https://ucnlab.eu/) et est donc supervisée conjointement par Florian Kaltenberger (MdC, EURECOM) et Luc Deneire (Prof., laboratoire I3S de l'Université de Nice Sophia Antipolis (UNS)). Le poste sera principalement basé à EURECOM, l'école doctorale sera l’école doctorale STIC.
Dossier de candidature
Les candidatures doivent être accompagnées d’un Curriculum Vitae, des noms et adresses de trois références, d’un document de deux pages présentant les perspectives de recherches et d’enseignement du candidat.
Le tout est à adresse à secretariat [at] eurecom [dot] fr sous la référence : PhD_CM_FK_09_2013
