alexandre gondran

Alexandre GONDRAN
Docteur en Informatique (section 27ème et 61ème)
Ingénieur TELECOM Paris
Etat civil
Alexandre GONDRAN
Né le 15 janvier 1978 à Clamart (92)
Nationalité française, célibataire
No de candidature CNU : 194327
[email protected]
http://alexandre.gondran.free.fr
Adresse Personnelle
8 rue André Parant
90000 Belfort
France
Tél : +33 (0)6 73 20 05 06
Adresse Professionnelle
Laboratoire SeT
UTBM
90010 Belfort Cedex
Tél : +33 (0)3 84 58 38 14
Fax : +33 (0)3 84 58 33 42
Situation actuelle
Attaché Temporaire d’Enseignement et de Recherche (ATER, 2ème demi-poste) au laboratoire SeT de
l’Université de Technologie de Belfort-Montbéliard (UTBM).
Activités d’enseignement
• Université de Technologie de Belfort-Montbéliard : 374h équivalent TP. Recherche opérationnelle, métaheuristiques, optimisation parallèle, optimisation multicritère, systèmes embarqués, réseaux sans fil.
• Ecole Polytechnique, Palaiseau : tuteur de Projet Scientifique Collectif en Mathématiques Appliquées.
• Lycée français Blaise Pascal, Libreville, Gabon : professeur de mathématiques et de sciences physiques.
• Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines : tutorat en mathématiques.
Thématiques de recherche
• Recherche opérationnelle : méta-heuristiques, problème de planification et d’allocation de ressources,
optimisation globale.
• Réseaux : réseaux sans fil (Wi-Fi, GSM, EDGE, UMTS, WIMAX, WLAN…), mobilité.
• Mécanique quantique : études théoriques et simulations numériques sur la théorie de Broglie-Bohm.
Publications scientifiques
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3 revues internationales (+2 en préparation) et 2 revues nationales.
4 conférences internationales avec actes et comité de lecture (+2 en préparation).
7 conférences nationales avec actes et comité de lecture.
8 exposés et séminaires nationaux et internationaux.
12 rapports et exposés de projet de recherche industrielle.
1 mémoire de thèse de doctorat.
Charges administratives et d’encadrement
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Membre élu au conseil scientifique de l’UTBM, 2008-2010.
Membre du comité de pilotage de la conférence JDIR.
Président du comité d’organisation des JDIR’09 et membre du comité de programme.
Reviewer pour plusieurs conférences (IWCMC’09, JDIR’09).
Membre élu au conseil du laboratoire Systèmes et Transports, 2005-2008.
Co-encadrement de 3 stages de MASTER au SeT.
Directeur adjoint de stages de soutien scolaire, Objectif Maths, Paris, 1998-2001.
Compétences informatiques et linguistiques
Langages & logiciels
Systèmes
Anglais
C/C++, Java, XML/XSL, MATLAB, LaTeX, VisualC++, Eclipse.
Windows, Linux, Unix.
Bon niveau (maîtrise de maths en Angleterre, chercheur invité à Cardiff).
Information divers
Titulaire du permis de conduire B.
Pratique régulière du rugby, du ski de randonnée, du VTT et de l’escalade.
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Curriculum Vitae
Diplômes
2005-2008
Doctorat en Informatique de l'Université de Technologie de Belfort-Montbéliard et de
l'Université de Franche-Comté, Laboratoire Systèmes et Transports (SeT).
Titre : Modélisation et optimisation des réseaux locaux sans fils.
Direction : Alexandre Caminada, (PR) à l’UTBM et Oumaya Baala, (MCF) à l’UTBM.
Date de soutenance : 8 décembre 2008.
Lieu de soutenance : Université de Technologie de Belfort-Montbéliard,Belfort.
Financement : Contact de recherche avec France Telecom (2005-2007) et ATER (2007-2008)
Composition du jury :
Michel MINOUX
Olivier HUDRY
Jean-Marie GORCE
Philippe GALINIER
Jean-François MORLIER
PR à l’Université de Paris 6
PR à TELECOM ParisTech
PR à l’INSA de Lyon
PR à l’Ecole Polytechnique de Montréal
Ingénieur à Orange Labs, Belfort
Président du jury
Rapporteur
Rapporteur
Examinateur
Examinateur
1999-2002
Diplôme d'Ingénieur Telecom Paris.
Ecole Nationale Supérieure des Télécommunications de Paris (ENST maintenant
TELECOM ParisTech). Ingénierie de la Cognition (IA) et Interface Homme Machine.
1998-1999
Maîtrise de Mathématiques Appliquées.
Université de Versailles Saint Quentin en Yvelines et Université de Sheffield (UK).
1995
Baccalauréat scientifique
Lycée Rabelais, Meudon, Hauts de Seine (92), mention assez bien.
Expériences professionnelles
2008-2009
Chercheur invité, 3 mois à la Cardiff School of Computer Science, Cardiff University, UK.
Accueil par le Pr. S. Hurley de l’équipe “Mobile Communications”.
Développement d’un outil de planification automatique conjoint de réseaux WIFI/WIMAX.
Application de la T-coloration d’hypergraphes à des problèmes réels (Vodaphone et Orange
Labs) de planification de fréquences GSM/EDGE.
2007-2009
2 demi-postes d’ATER (Attaché Temporaire d'Enseignement et de Recherche).
Laboratoire SeT, Département Informatique, Université de Technologie de BelfortMontbéliard.
2005-2007
Allocataire de recherche, projet WIFIOPT en partenariat avec Orange Labs.
Laboratoire SeT, UTBM.
2005
Ingénieur informatique (2 mois).
BISTIA, Paris. Réalisation d’un moteur de recherche basé sur XML pour la mise en ligne de
la revue médicales « Index ». Réalisation de Système de Gestion de Contenu basé sur XML.
2004
Ingénieur télécoms (1 mois).
CEREAU / Céltel, Libreville, Gabon.
Calcul de l’impact environnemental du champ électromagnétique des antennes GSM.
Conception et réalisation d'un logiciel de télécommunications pour Céltel (opérateur télécoms).
2003-2004
Professeur de Mathématiques et de Physique.
Lycée français Blaise Pascal, Libreville, Gabon.
2002-2003
Ingénieur de recherche.
Institut FERMAT, Meudon (92). Etudes théoriques et simulations numériques en mécanique
quantique pour valider et enrichir la théorie de Broglie-Bohm.
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Activités d'enseignement
Les deux tableaux présentés ci-après résument les enseignements dispensés d’une part au département
Informatique de l’Université de Technologie de Belfort-Montbéliard (UTBM) durant ma thèse (2005-2008) et
d’autre part les enseignements dispensés dans d’autres établissements. Le nombre total d’heures s’élève à 374h
équivalent TP pour l’UTBM et à 500h pour les autres établissements. Certains cours sont en anglais.
Activités d'enseignement à l'UTBM
Postes assurés à l’UTBM :
- Allocataire de recherche de 2005-2007.
- Attaché Temporaire d’Enseignement et de Recherche (ATER), 2 demi-postes, 2007-2009.
Total en équivalent TP à l’UTBM : 374 heures (avec charge prévue au printemps 2009)
Unité de Valeur (UV)
Optimisation et recherche opérationnelle
Algorithme et programmation
Wireless networks and mobile computing
Systèmes embarqués et informatique mobile
Filières et niveau
CM
TD
TP
Ingénieur, 1ère et 2ème année
8h
54h
108h
+ organisation de deux challenges d’optimisation
Prépa-intégré, 1ère année
26h
Ingénieur, 3ème année
12h
27h
Ingénieur, 3ème année
4h
90h
TOTAL
8h
70h
251h
Équivalent TP
374h
Autres activités d'enseignement
Etablissement
Ecole Polytechnique,
Palaiseau.
Lycée français Blaise Pascal,
Libreville, Gabon.
Université de VersaillesSaint-Quentin-en-Yvelines.
Position
Tuteur d’un Projet
Scientifique Collectif
Professeur en secondaire
Tutorat en DEUG
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Matière, niveau
Date / Durée
Mathématiques Appliquées, 2008-2009
ingénieur 2ème année
1 an (~20h)
Mathématiques et Physique, 2004-2005
secondaire
450h
Mathématiques,
1998-1999
DEUG 1ère et 2ème année
30h
Activités de recherche
Mes activités de recherche touchent principalement aux trois domaines suivants : 1) les réseaux de
télécommunications sans fils ; 2) la recherche opérationnelle et l’optimisation combinatoire ; 3) la mécanique
quantique.
Mes travaux en recherche dans les deux premières thématiques ont été réalisés dans le cadre de ma thèse tandis
que mes travaux en mécanique quantique ont été réalisés en collaboration avec Michel Gondran, professeur à
Paris Dauphine.
Thèmes de recherche
• Réseaux
Mes travaux de thèse ont porté dans le domaine des réseaux de télécommunications, et plus précisément en
optimisation du déploiement de réseaux locaux sans fil (WLAN); Ce problème correspond d’une part au
placement et au paramétrage des émetteurs et d’autre part à l’affectation des fréquences sur ces émetteurs. Ces
deux sous problèmes sont généralement traités séquentiellement avec même parfois séparation du placement et
du paramétrage des émetteurs. Cette séparation des problèmes menait à des solutions sous-optimales car la
gestion des interférences est justement l’aspect difficile du problème. Par ailleurs, la taille des instances de
problèmes traitées dans la littérature restait faible, de l’ordre de la dizaine d’émetteurs et le passage à une
planification à grande échelle se faisait au prix d’une dégradation significative de la qualité des modèles.
L’analyse du fonctionnement des WLAN nous a permis d’identifier le débit réel comme le critère unifiant les
différentes caractéristiques de qualité de service rencontrées dans la littérature : couverture, interférences et
capacité. Le calcul du débit réel intègre en effet les critères de couverture en calculant les puissances reçues en
chaque point du réseau, les critères de gestion des interférences en calculant complètement et précisément le
rapport signal à interférence plus bruit (SINR) et les critères de capacité en calculant la charge de chaque point
d’accès et en modélisant les protocoles de communication (couche MAC et procédure CSMA/CA).
• Recherche opérationnelle
Pour résoudre le problème de planification de réseaux sans fil, nous avons proposé deux nouvelles stratégies
d’optimisation. L’une, séquentielle, tient compte lors du placement des émetteurs d’un brouillage moyen entre
émetteurs. L’autre, globale, optimise simultanément le placement des émetteurs et l’affectation des fréquences.
Ces stratégies sont mises en œuvre par un algorithme à Voisinages Variables Aléatoires (VVA) où le type de
voisinage varie aléatoirement à chaque itération d’une recherche locale. Cette méthode proche, dans l’esprit, de
certaines méthodes de type ‘voisinages variables’ de Hansen, comporte des aspects originaux. Les résultats
expérimentaux obtenus ont permis par ailleurs de confirmer la pertinence de l’approche et son utilité effective
pour la résolution de problèmes concrets.
Par ailleurs un modèle théorique de T-coloration d’hypergraphe a constitué un autre volet important de la thèse.
Le modèle a été proposé et résolu en comparant ses performances à une coloration de graphes pour la
satisfaction de contraintes d’interférences.
• Mécanique quantique
En 1927, Louis de Broglie introduit une interprétation de la mécanique quantique appelée "théorie de l'onde
pilote". L'idée de base est de compléter la mécanique quantique par des variables "cachées" et ainsi de rétablir
le déterministe et un certain réalisme physique. En 1952, Bohm approfondit cette interprétation qui conduit aux
mêmes vérifications expérimentales que l'interprétation de Copenhague (interprétation classique). Les
équations de la mécanique quantique sont les mêmes dans les deux interprétations, seule diffère l'interprétation
des mesures.
Nous avons enrichi et développé l’interprétation de Broglie-Bohm en revisitant les expériences fondamentales
et en apportant des compléments théoriques. L'interprétation a un intérêt théorique en permettant de relier
mécanique quantique et mécanique classique, mécanique quantique et relativité générale, mais aussi un intérêt
industriel dans les nanotechnologies ; par exemple l'existence d'un ordinateur quantique est liée à
l'interprétation de la mécanique quantique, possible dans l'interprétation de Copenhague, impossible dans
l'interprétation de Broglie-Bohm.
Les simulations numériques de ces deux interprétations permettent de revisiter un très grand nombre
d’expériences classiques. Elles permettent de proposer des explications simples de la mesure en mécanique
quantique, de la transition entre mécanique quantique et mécanique classique et de retrouver à la fois le
déterminisme et une certaine réalité objective.
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Projets de recherche et partenariats industriels
• Contrat de recherche - Orange Labs
- Titre : Optimisation automatique de la conception de réseaux de norme Wi-Fi.
- Durée : 16 mois (octobre 2005 – février 2007)
- Financement : 73 K euros
- Partenaire : Orange Labs (France Telecom R&D, Division RESA).
- Réalisation : 1 logiciel, 8 rapports (près de 300 pages) et 4 présentations.
- Résumé : L’objectif était de concevoir des modèles et des algorithmes pour positionner et paramétrer
automatiquement des points d'accès pour les réseaux WIFI afin de répondre à des contraintes et objectifs
de qualité de service : couverture, capacité, qualité.
- Travail réalisé : Notre travail couvre à la fois des aspects théoriques pour définir des modèles et
algorithmes pertinents, mais aussi les besoins opérationnels de l’opérateur Orange exprimé dans son
contrat (types de technologie à prendre en compte, type d’environnement de propagation des ondes,
performances informatiques de l’algorithme…). La planification de réseaux WLAN peut, au même titre
que celle des réseaux cellulaires, être décomposée en deux sous-problèmes : le positionnement des points
d'accès (AP), accompagné éventuellement du choix de son diagramme de rayonnement et du paramétrage
de la puissance d'émission et de l'azimut (qui correspond à la direction d'émission dans le cas d'antennes
sectorielles), et l'affectation de fréquences. Ces deux problèmes sont quasi systématiquement traités
successivement étant donné la complexité de chacun d’entre eux. Une de nos contributions importantes a
été de les traiter simultanément. Au final nous avons développé un modèle comprenant des critères
économiques et techniques dont l’objectif est de minimiser le coût du déploiement et l’écart entre la
demande et l’offre de service de chaque client. Sur le plan algorithmique, le modèle étant non linéaire et de
très grande taille, nous nous sommes appuyés sur une méthode approchée de recherche locale utilisant
plusieurs structures de voisinage.
• Transfert de technologie – société TRINAPS
- Financement : 28 Keuros.
- Durée : 2006-2007, 6 mois.
- Partenaire : société TRINAPS.
- Résumé : Transfert de savoir-faire et de propriété intellectuelle avec création d'entreprises sur la base de la
diffusion de logiciels par la société TRINAPS en incubation à l’université. TRINAPS est maintenant une
start-up de 4 salariés, elle est sortie de l’incubateur et est spécialisée dans les services de réseaux sans fil.
Elle déploie actuellement le plus grand réseau sans fil maillé commercial en France sur le site industriel
TECHN’HOM de Belfort (zone d’activité comptant une centaine d’entreprises, 8000 salariés, 1000
étudiants et chercheurs). Elle a intégré à son outil d’ingénierie notre approche d’optimisation séquentielle
avec brouillage moyen pour l’allocation de fréquences, développée au cours de ma thèse.
• Collaboration internationale Cardiff University – UTBM
- Débuté en 2006
- Partenaires : Pr. Steve Hurley, directeur du « Centre for Intelligent Network Design » et Vitaly Teterin de
la Cardiff School of Computer Science, Cardiff University, UK.
- Echange : Une thèse en co-encadrement a démarré en 2006 dans le domaine des réseaux d’accès
multicouches. Plusieurs articles sont en cours de publication. Des séjours mutuels des membres des deux
équipes ont approfondi notre collaboration et sont encore prévus en 2009.
- Résumé : Au cours de ma thèse, j’ai eu l’occasion de collaborer avec l’équipe de Steve Hurley et Vitaly
Teterin. Cette collaboration a été introduite il y a déjà quelques années par Alexandre Caminada
notamment par un co-encadrement de thèse. J’ai approfondi ces échanges lors d’un séjour de trois mois
dans leur laboratoire autour de deux axes de recherche : la planification conjointe de réseaux WiFi/WIMAX et l’application de la T-coloration d’hypergraphe aux problèmes de planification de réseaux
GSM/EDGE. Le premier axe est un projet ambitieux qui permettrait à terme de planifier un territoire
grâce à ces technologies, ce serait une première et cela transformerait fondamentalement la planification
réseau (de téléphonie et d’Internet) d’un territoire donné. Nous avons donc débuté ensemble des travaux
autour de ce sujet. Un modèle de propagation d’onde radio pour le WiFi/WiMAX a été développé lors de
mon séjour.
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Formation suivie
• Workshop: Méta-heuristiques, de la conception à la réalisation.
- juin 2006
- Laboratoire d’Informatique Fondamentale de Lille, Université des Sciences et Technologies de Lille,
France.
Mobilité internationale
• Chercheur invité
- Lieu : Cardiff School of Computer Science, Cardiff University, UK.
- Durée du séjour : novembre 2008- janvier 2009
- Partenaire : Pr. Steve Hurley, directeur du « Centre for Intelligent Network Design » et Vitaly Teterin de la
Cardiff School of Computer Science, Cardiff University, UK.
- Résumé : Cette mobilité s’est inscrite dans le cadre du projet sur le développement d’un outil de
planification automatique conjoint Wi-Fi/WIMAX en collaboration avec l’université de Cardiff. Durant
ces trois mois nous avons développé un outil de planification conjoint Wi-Fi/WiMAX. Le séjour a été très
enrichissant tant sur le plan scientifique que humain et sur le plan de l’organisation puisque de nombreuses
réunions de travail se sont déroulées par téléphone entre l’UWC et l’UTBM ce qui était une expérience
nouvelle de gestion de projet de recherche.
Publications scientifiques
Dans cette section la liste complète de mes différentes publications est présentée.
Type de publication
Revues internationales
Conférences internationales avec actes et comité de lecture
Conférences nationales avec actes et comité de lecture
Revues nationales
Exposés et séminaires nationaux et internationaux
Rapports et exposés de projet de recherche industrielle
Thèse de doctorat
Nombre
3
4
7
2
8
12
1
En préparation
2
2
Revues internationales
1. IJMNDI’07
Wireless LAN planning: a didactical model to optimise the cost and effective payback.
Gondran A., Caminada A., Fondrevelle J., Baala O.
International Journal of Mobile Network Design and Innovation (IJMNDI), Inderscience, vol.
2, no. 2, pp.13-25, 2007.
2. APP’07
Proposed Experiment with Rydberg Atoms to Study the Influence of Particle Size on
Quantum Interference.
Gondran M., Božić M., Arsenović D., Gondran A.
Acta Physica Polonica A, vol. 112, no. 5, pp. 805-810, 2007.
3. AJP’05
Numerical simulation of the double-slit interference with ultracold atoms.
Gondran M., Gondran A.
American Journal of Physics, vol. 73, no. 6, pp. 507-515, 2005.
en préparation WLAN planning overview.
Gondran A., Caminada A., Baala O.
Annals of Telecommunications.
en préparation Robust optimisation with multiperiod scenarios
Gondran A., Morlier J.-F., Caminada A., Baala O.
IEEE transaction on Vehicular Technology
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Conférences internationales avec actes et comité de lecture
1. PIMRC’08
Hypergraph T-Coloring for Automatic Frequency Planning problem in Wireless LAN.
Gondran A., Baala O., Caminada A., Mabed H.
19th IEEE International Symposium on Personal, Indoor and Mobile Radio Communications
2008, Cannes, France, September 15-18, 2008
2. VTC’08
Interference Management in IEEE 802.11 Frequency Assignment.
Gondran A., Baala O., Caminada A., Mabed H.
67th IEEE Vehicular Technology Conference Spring 2008 (VTC 2008), pp. 2238-2242,
Singapore, May 11-14, 2008.
3. SoftCOM’07 3-D BSS Geometric Indicator for WLAN Planning.
Gondran A., Baala O., Caminada A., Mabed H.
15th IEEE International Conference on Software, Telecommunications and Computer
Networks, pp.1-5, Split, Croatia, Sept. 27-29, 2007.
4. ICI’07
Joint Optimization of Access Point Placement and Frequency Assignment in WLAN.
Gondran A., Baala O., Caminada A., Mabed H.
3rd IEEE/IFIP International Conference in Central Asia on Internet, pp. 1-5, Tashkent,
Uzbekistan, September 26-28, 2007.
en préparation WIFI/WIMAX Joint Planning
Gondran A., Teterin V. (Cardiff School of Computer Science, Cardiff University, UK).
en préparation Hypergraph T-coloring for GSM
Gondran A., Hurley S. (Cardiff School of Computer Science, Cardiff University, UK).
Conférences nationales (internationales de langue française) avec actes et comité de lecture
1. ROADEF’09 T-coloration d’hypergraphe.
Gondran A., Caminada A., Baala O.
10ème congrès de la Société Française de Recherche Opérationnelle et d'Aide à la Décision,
Nancy, France, February 10-12, 2008.
2. ROADEF’08 Interférences multiples et coloration d’hypergraphes.
Gondran A., Caminada A., Baala O.
9ème congrès de la Société Française de Recherche Opérationnelle et d'Aide à la Décision,
Clermont-Ferrand, France, February 25-27, 2008.
3. JDIR’08
Analyse de capacité par niveau de débit pour gérer la qualité de service d’un réseau
802.11
Gondran A., Caminada A., Baala O.
9ème Journées Doctorales en Informatique et Réseaux, pp. 37-46, Villeneuve d'Ascq, France,
January 16-18, 2008.
4. ROADEF’07 Un modèle discret de planification des réseaux WLAN.
Gondran A., Caminada A., Fondrevelle J., Baala O.
8ème congrès de la Société Française de Recherche Opérationnelle et d'Aide à la Décision,
Grenoble, France, February 20-23, 2007.
5. META’06
Modélisation du problème théorique de planification WLAN par fonctions d’ensembles.
Gondran A., Fondrevelle J., Baala O., Caminada A.
META 2006, Hammamet, Tunisie, November 4-6, 2006.
7/13
Revues nationales
1. REE’06
Particules indiscernables et interprétation statistique.
Gondran M., Gondran A.
Revue de l’Électricité et de l’Électronique (REE), SEE, no. 2, pp. 23-29, 2006.
2. REE’05
Et si Einstein et de Broglie avaient raison ?
Gondran M., Gondran A.
Revue de l’Électricité et de l’Électronique (REE), SEE, no. 10, pp. 23-28, 2005.
Exposés et séminaires nationaux et internationaux
1. SimCITI’08
Modélisation et optimisation de réseaux locaux sans fil.
Gondran A.
Séminaire du laboratoire CITI, SimCITI, INSA de Lyon, France, October 16, 2008.
2. ResCom’07
Modélisation et optimisation de réseaux locaux sans fil.
Gondran A., Caminada A., Baala O., Mabed H.
Journées ResCom organisées par le CNRS GdR ASR Architecture, Systèmes et Réseaux,
ENSEEIHT/IRIT, Toulouse, France, September 20-21, 2007.
3. RGE’07
Problèmes intriqués en planification de réseaux WLAN.
Gondran A., Baala O., Caminada A.
Réunion Réseau Grand Est, organisées par le CNRS GdR ASR Architecture Systèmes et
Réseaux, Montbéliard, France, June 7, 2007.
4. CITI/SET’07 Optimisation automatique du design des réseaux WIFI.
Gondran A.
Séminaire commun INSA CITI/UTBM SeT, Lyon, France, February 12, 2007.
5. ResCom’06
Nouveau modèle de calcul du SINR pour les réseaux WIFI.
Gondran A.
Journées ResCom, ENST, Paris, organisées par le CNRS GdR ASR Architecture, Systèmes et
Réseaux, September 25-26 2006.
6. MWBM’06
A Crucial Experiment to Test the de Broglie-Bohm Trajectories for Indistinguishable
Particles.
Gondran M., Gondran A.
Madrid Workshop on Bohmian Mechanics, CSIC, Madrid, Spain, May 27-30, 2006.
7. SLM’03
Trajectoires d'atomes par les fentes de Young.
Gondran A.
Séminaire du Laboratoire de Structure et Dynamique des Systèmes Moléculaires et Solides,
Université de Montpellier II, 27 janvier, 2003.
8. SLS’02
Trajectoires en mécanique quantique.
Gondran A.
Séminaire, Laboratoire de Physique Théorique, Université Louis Pasteur, Strasbourg, 7 juin
2002.
Rapports et exposés de projet de recherche industrielle
1. POL8’07
Architecture Logicielle et Spécification Techniques
O. Baala, A. Caminada, J. Fondrevelle, A. Gondran
Livrable 08 pour Orange Labs, v1.0, 86 pages, 30 avril 2007.
2. POL7’07
Evaluation des Performances
A. Caminada, A. Gondran, H. Mabed
Livrable 07 pour Orange Labs, v1.0, 31 pages, 2 février 2007.
8/13
3. POL6’06
Manuel Utilisateur
O. Baala, A. Caminada, A. Gondran
Livrable 06 pour Orange Labs, v1.0, 27 pages, 18 décembre 2006.
4. POL5’06
Spécification Techniques détaillées
O. Baala, A. Caminada, J. Fondrevelle, A. Gondran, H. Kammoun
Livrable 05 pour Orange Labs, v1.0, 58 pages, 15 décembre 2006.
5. POL4’06
Etude préliminaire du prototype
O. Baala, A. Caminada, J. Fondrevelle, A. Gondran, Z. Hammami
Livrable 04 pour Orange Labs, v1.0, 13 pages, 13 juillet 2006.
6. POL3’06
Dossier d’architecture logicielle
O. Baala, A. Caminada, J. Fondrevelle, A. Gondran, Z. Hammami
Livrable 03 pour Orange Labs, v1.0, 47 pages, 18 mai 2006.
7. POL2’06
Modélisation
O. Baala, A. Caminada, J. Fondrevelle, A. Gondran
Livrable 02 pour Orange Labs, v1.0, 33 pages, 10 mars 2006.
8. POL1’06
Etat de l’art
O. Baala, A. Caminada, J. Fondrevelle, A. Gondran
Livrable 01 pour Orange Labs, v1.0, 52 pages, 10 janvier 2006.
9. SLS’02
Réunion de clôture.
O. Baala, A. Caminada, J. Fondrevelle, A. Gondran,
Exposé chez Orange Labs le 13 mars 2007.
10. SLS’02
Présentation de l’architecture logicielle et prototype.
O. Baala, A. Caminada, J. Fondrevelle, A. Gondran,
Exposé chez Orange Labs le 20 septembre 2006.
11. SLS’02
Présentation de la modélisation.
O. Baala, A. Caminada, J. Fondrevelle, A. Gondran,
Exposé chez Orange Labs le 14 avril 2006.
12. SLS’02
Présentation de l’état de l'art.
O. Baala, A. Caminada, J. Fondrevelle, A. Gondran,
Exposé chez Orange Labs le 16 février 2006.
Thèse de doctorat
- Dates : 01 novembre 2005 au 8 décembre 2008 (3 ans).
- Lieu : Laboratoire Systèmes et Transports (SeT), Université de Technologie de Belfort-Montbéliard
(UTBM).
- Direction : Alexandre Caminada, (PR) à l’UTBM et Oumaya Baala, (MCF) à l’UTBM.
- Titre : Modélisation et optimisation des réseaux locaux sans fil.
- Financement : Contrat de recherche avec Orange Labs, France Telecom (2005-2007) et ATER (20072008)
- Composition du jury :
Michel MINOUX
PR à l’Université de Paris 6,
Président du jury
Olivier HUDRY
PR à TELECOM ParisTech,
Rapporteur
Jean-Marie GORCE
PR à l’INSA de Lyon,
Rapporteur
Philippe GALINIER
PR à l’Ecole Polytechnique de Montréal,
Examinateur
Jean-François MORLIER
Ingénieur à Orange Labs, Belfort,
Examinateur
Alexandre CAMINADA
PR à l'UTBM,
Examinateur
Oumaya BAALA
MCF à l'UTBM,
Examinateur
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- Contexte : Les radiocommunications ont connu un développement de grande envergure dans les années 90
avec l’arrivée de la norme GSM de téléphonie mobile (Global System for Mobile Communications) puis
l’UMTS (Universal Mobile Telecommunications System). Cet essor est d’abord dû à l’émergence de
normes internationales reconnues qui a favorisé le déploiement à grande échelle, et aussi à la maîtrise de
technologies associant télécommunications, électronique et informatique. Déployer ces réseaux a été un
grand défi pour les opérateurs qui ont du apprendre à maîtriser les ondes radio pour des applications
totalement nouvelles par rapport à ce qui se faisait depuis le début du siècle. On est passé de la diffusion,
i.e. la même chose pour tous, à l’information personnalisée et à des exigences de qualité de service.
Dans les années 2000, le besoin de communiquer sans fil s’est porté sur les réseaux informatiques pour
l’échange de données. Les réseaux locaux sans fil, ou WLAN pour Wireless Local Area Network, de
norme IEEE 802.11 (ou de label Wi-Fi) ont envahi tous les lieux publics et privés : cafés, restaurants,
hôtels, bibliothèques, logements, universités, gares, aéroports, entreprises... Ces réseaux supportent de très
hauts débits et permettent d’avoir accès à des services évolués (Internet, TV, téléphonie-IP...) tout en
s’affranchissant de la nécessité de se connecter physiquement au réseau local de l’entreprise ou du
bâtiment, apportant ainsi mobilité et flexibilité. Avec ces réseaux, nous retrouvons les mêmes exigences de
qualité de service et les mêmes difficultés techniques liées à la maîtrise du médium de communication
mais pour un cadre de déploiement à l’intérieur des bâtiments.
Le grand enjeu scientifique et technique actuel des réseaux locaux sans fil est de réussir leur déploiement à
grande échelle. En effet, depuis la norme 802.11g de juin 2003, le marché est passé progressivement d’une
niche à un marché d’affaires pour les équipementiers, les opérateurs de réseaux et les fournisseurs d’accès
à Internet. Pour exemple, le premier réseau commercial extérieur d’accès à Internet basé sur la norme
802.11g en architecture maillée (communications radio entre les émetteurs et avec les clients) a ouvert en
France à Belfort en juillet 2008 pour couvrir une zone de 8000 salariés. Ainsi, il y a un besoin de passer
d’une méthode manuelle basée sur le savoir-faire de l’installateur à une conception plus exigeante avec un
grand nombre d’utilisateurs sur des zones très étendues et pour un engagement de Qualité de Service.
L’ensemble de ces éléments conduit à des problèmes complexes dont la résolution nécessite des approches
performantes basées sur des méthodes d’optimisation.
- Résumé : Le problème de planification de réseaux WLAN consiste d'une part à positionner et à paramétrer
des antennes dans un bâtiment et d'autre part à leur affecter une fréquence afin d'offrir aux clients un accès
sans fil au réseau local. Le réseau ainsi construit doit répondre à des critères de couverture et de qualité de
service, tout en minimisant le coût financier.
Notre modélisation est basée sur le calcul du débit réel offert en chaque point de demande de service du
réseau. Nous montrons que ce critère de débit réel permet une modélisation complète de la qualité de
service car il unifie les critères habituels de couverture, de gestion des interférences et de capacité.
Notre optimisation traite simultanément le problème de placement des points d'accès et le problème
d'affectation de fréquences par un algorithme à Voisinages Variables Aléatoires VVA : à chaque itération
de cette recherche locale le type de voisinage est tiré au hasard. Cet algorithme est très modulaire et permet
facilement de combiner les deux sous problèmes (placement et affection).
Ces travaux ont donné lieu à des collaborations et partenariats industriels : logiciel de planification globale
des WLAN avec Orange Labs et solutions de planification séquentielle avec la start-up Trinaps.
Enfin nous approfondissons la modélisation du problème en explicitant les liens entre le calcul du débit
réel et les SINR. Dans une première étape, nous montrons que les contraintes de seuil sur les SINR
induisent un problème de T-coloration de graphe (condition nécessaire). Pour obtenir une équivalence
rendant compte des interférences multiples, une généralisation du problème de T-coloration pour les
hypergraphes est introduite. Dans une seconde étape, nous définissons un algorithme déduisant les seuils
de SINR à partir des contraintes sur les débits réels. Cette nouvelle modélisation est la base de nos
développements futurs.
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Livre en préparation
Coauteur avec Michel Gondran d’un livre en préparation : « la Mécanique Quantique Revisitée ». Le livre de
plus de 500 pages est une étude théorique et épistémologique pour valider et enrichir la théorie de BroglieBohm. De nombreuses simulations numériques d’expériences réelles viennent appuyer cette thèse et ouvrent à
une nouvelle interprétation déterministe et causale de la mécanique quantique.
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Responsabilités collectives
• Président du comité d’organisation de la conférence JDIR’09
- Date : 2-4 février 2009.
- Lieu : UTBM, Belfort.
- Conférence JDIR’09 : Journées Doctorales en Informatiques et Réseaux.
- Site Internet : www.jdir.fr
- Détails : J’ai présidé le comité d’organisation de la 10ème édition de la conférence et été membre de son
comité de programme. Cette conférence rassemble chaque année plus d’une cinquantaine de jeunes
chercheurs francophones en informatique et réseaux. Nous avons formé un comité de sélection et nous
publions les articles dans nos actes et sélectionnons les meilleurs articles pour publication en 2010 dans les
revues : Annals of Telecommunications et Techniques et Sciences Informatiques (TSI). En tant que
président, j’ai supervisé tous les aspects de la conférence : recherche de sponsors, promotion de la
manifestation, gestion des aspects administratifs, de logistique et de trésorerie.
• Membre élu au conseil scientifique de l’UTBM.
- Période : 2008-2010.
- Responsabilité : Représentant des enseignants non docteurs.
- Détails : Je participe à la vie de l’Université, à la définition de ces orientations scientifiques et à l’usage de
certains fonds budgétaires.
• Membre élu au conseil du laboratoire Systèmes et Transports.
- Période : 2005-2008.
- Responsabilité : Représentant des doctorants.
- Détails : J’ai participé à la vie du laboratoire : contrat quadriennal, nouveaux statuts, organisation des
pique-niques du laboratoire…
• Membre du comité de pilotage des JDIR
- Depuis 2009.
- Détails : les missions du comité de pilotage sont (1) de décider du lieu de l’édition suivante et de conseiller
les nouveaux organisateurs, (2) de contribuer à la communication, la promotion et la valorisation de la
conférence, (3) d’être garant de la charte JDIR (rester une conférence avec comité de sélection tout en
permettant l’ouverture et les échanges et maintenir des coûts d’inscription bas), (4) de créer et d’attribuer
des bourses pour financer le séjour et le voyage de doctorants et (5) de maintenir la diffusion des meilleurs
papiers dans TSI ou/et Annals of Telecoms.
• Reviewer pour plusieurs conférences
- IWCMC’09, ACM 5th International Wireless Communications and Mobile Computing Conference,
Leipzig, Germany.
- JDIR’09, Journées Doctorales en Informatique et Réseaux, Belfort.
• Membre de la ROADEF (Société française de Recherche Opérationnelle et d’Aide à la Décision)
de 2004 à 2007.
• Directeur adjoint de stage de soutien scolaire
- Lieu : Objectif Maths, Paris
- Niveau : lycée 2nd à Terminale, filières scientifique et économique
- Période : 1995-2001
- Responsabilités : organisation et responsabilité d’une dizaine de classes, élaboration des cours.
- Détails : J’ai également donné de nombreux cours de soutien dans le cadre de ces stages ou chez des
particuliers (niveau secondaire et classe préparatoire).
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• Co-encadrement de 3 stages de MASTER d’étudiants
Optimisation de réseaux locaux sans fil
- Etudiant : Ahmed Kammoun.
- Niveau : Ingénieur INSAT (Institut Nationale des Sciences Appliquées et des Technologies), équivalent
master 2ème année, Tunis.
- Co-Responsable : Alexandre Caminada.
- Période : 6 mois, septembre 2006- février 2007.
- Réalisation : participation au projet WIFIOPT
- Responsabilités : orientation et suivi de l’étudiant et validation de son travail.
- Détails : Le travail de l’étudiant s’intègre au contrat de recherche passé avec Orange Labs. Il a participé à
la conception, au développement et à l’évaluation de différentes recherches locales pour l’optimisation du
problème de planification des réseaux locaux. Il a mis en place des « filtres de configurations » afin de
diminuer la combinatoire du problème d’optimisation. Il a travaillé en équipe sur un projet d’informatique
industrielle et a pu se rendre compte des règles de base de gestion de projet.
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Optimisation automatique de la planification de réseaux Wi-Fi
Etudiant : Zied Hammami.
Niveau : Master 2ème année, Université de Franche Comté.
Co-Responsable : Oumaya Baala.
Période : 6 mois, février – juillet 2006.
Réalisation : Mémoire d'étude. Université de Franche-Comté. 70 pages. 2006.
Responsabilités : orientation et suivi de l’étudiant et validation de son travail.
Détails : Comme le précédent stagiaire, l’étudiant a travaillé sur le contrat de recherche passé avec Orange
Labs. Il a participé à la conception et au développement des structures de données pour l’application
WIFIOPT. Il a travaillé en équipe sur un projet concret d’informatique et a acquis l’usage des outils du
développement collaboratif.
Performance Modelling and Evaluation of WIFI Radio Access Network
Etudiant : Jacek Ptaszynski.
Niveau : Master 2ème année, University of Science and Technology in Cracow, Poland.
Co-Responsable : Alexandre Caminada
Période : de mars à juillet 2006, 4 mois.
Réalisation : un simulateur de propagation d’onde radio Wi-Fi et d’estimation de débit.
Responsabilités : orientation et suivi de l’étudiant et validation de son travail. Encadrement en anglais.
Détails : The work was destinated to model and simulate the performance of WLAN network in different
context of user density and service. It was done in the team involved in radio mobile optimization. The
student got the opportunity to learn on WLAN network performances.
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