Communications à multi-saut dans un réseau cellulaire : État de l’art & Analyse

La partie accès des réseaux cellulaires génère des problèmes communs liés aux points morts (parties qui ne sont pas couvertes par le réseau) et aux points chauds (parties où le nombre d'utilisateurs est important par rapport aux ressources du réseau). Au cours des quinze dernières années, de nombreuses propositions de recherche ont tenté de résoudre les problèmes cellulaires grâce aux architectures MCN (Multi-hope Cellular Networks), un nouveau paradigme permettant l'extension de la partie accès cellulaire via des réseaux ad hoc. Dans cet article, nous proposons une étude de différentes architectures MCN. Nous identifions les principaux facteurs de classification MCN, nous comparons les architectures proposées avec les avantages et les inconvénients de chacune, puis nous présentons certaines questions ouvertes liées à ce sujet

Association optimale d'utilisateurs dans un réseau cellulaire hétérogène

Actuellement, le nombre d’utilisateurs voulant accéder aux réseaux cellulaires ne cesse de croître remarquablement. Cette observation est d’ailleurs illustrée dans plusieurs rapports techniques sous forme de courbes. D’un autre côté, la demande des utilisateurs en termes de ressources est de plus en plus exigeante et les ressources demandées sont la plupart du temps volumineuses, pour les applications telles que les jeux en réseaux ou encore les vidéos. Il a donc été constaté, il y a plusieurs années, que l’application du réseau conventionnel n’est plus appropriée pour les évolutions technologiques dont le monde fait face aujourd’hui. Ainsi, les industriels et les académiciens ont développé l’idée d’exploiter l’hétérogénéité des réseaux cellulaires, où différents types de cellules sont embarquées dans le même réseau. Le but de l’utilisation des petites cellules conjointement avec des macrocellules conventionnelles est donc de pouvoir servir le maximum d’utilisateurs possible tout en satisfaisant la qualité de service qu’ ils exigent. De plus, l’exploitation de cette hétérogénéité s’avère moins onéreuse comparée au cas où d’autres macrocellules seraient ajoutées aux réseaux. Cependant, les réseaux HetNets engendrent plusieurs complexités et défis importants. Parmi eux sont le problème d’équilibrage de la charge et de sélection cellulaire entre la macrocellule et les petites cellules, un problème qui est dû notamment à la disparité de leur puissance de transmission, de leur couverture, à la quantité de ressources qui y sont disponibles. Un deuxième défi important est la gestion de la mobilité de l’utilisateur lorsqu’il traverse une région picocellulaire ou femtocellulaire surtout si la vitesse de l’utilisateur est élevée. Le troisième point important à considérer est l’interférence mesurée par les utilisateurs associés aux petites cellules à partir des macrocellules. Cette interférence est due principalement au fait que les utilisateurs sont forcés de s’associer aux petites cellules en présence de macrocellules avoisinantes. Par conséquent, dans cette thèse, nous tentons de trouver une solution pour les trois points énumérés précédemment, soit, la selection cellulaire, le transfert intercellulaire et la réduction de l’interférence dans un réseau HetNet. Dans une première partie, pour répondre au problème d’association de nature NP-complet dans HetNet, nous proposons des algorithmes heuristiques. Plus précisément, deux algorithmes y sont étudiés. Le premier est une technique d’association basée sur l’extension dynamique de la couverture picocellulaire. Le deuxième algorithme quant à lui est une technique d’association de l’utilisateur se reposant sur le gain en équité qu’il mesurerait de la cellule voisine potentielle. Nous constatons alors, qu’en plus d’être moins complexe à réaliser, les algorithmes heuristiques proposés donnent une meilleure performance compare aux méthodes générales proposées dans la littérature si on se focalise sur la diminution de l’inéquité de la charge cellulaire et sur l’homogénéité de la distribution des utilisateurs dans le réseau. Dans une deuxième partie, notre objectif est d’optimiser l’équité des utilisateurs dans le HetNet et de réduire l’interférence mesurée par l’utilisateur associé aux femtocellules étendues. Dans cette optique, nous exploitons une fois de plus, la technique d’extension de la couverture cellulaire. Ainsi, nous proposons une technique optimale d’extension coordonnée de couverture cellulaire qui calcule les biais optimaux des cellules en tenant compte des paramètres jugés les plus importants pour l’atteinte de l’optimalité. Nous prouvons que, comparée à certaines méthodes précédemment étudiées dans la littérature, la technique que nous proposons résulte en une meilleure amélioration de l’équilibrage de la charge, de l’équité entre les utilisateurs ainsi que du débit réalisable de chaque utilisateur. Dans une troisième partie, nous tentons d’améliorer l’expérience de transfert intercellulaire d’un utilisateur en considérant un scénario où ce dernier traverse une couverture femtocellulaire. Le transfert intercellulaire étant l’une des techniques de gestion de la mobilité dans les réseaux cellulaires. Ainsi, nous proposons une technique basée sur l’utilité dont l’idée principale est de concevoir de nouvelles fonctions d’utilité via une function objective spécifique qui tient compte de l’exigence de l’utilisateur. Par la suite, le biais de transfert est déduit et inséré dans les politiques de décision de transfert. Nous en concluons qu’un gain élevé est obtenu en ce qui concerne la probabilité d’assignation à la femtocellule tout en maintenant un nombre acceptable de transferts intercellulaire

Contribution à l’étude des Systèmes Multi-Antennes pour les Télécommunications et les Radars

Habilitation à diriger des recherchesEtude des Systèmes Multi-Antennes pour les Télécommunications et les RadarsCe mémoire résume un peu plus de 10 années de recherche, depuis ma thèse (soutenue en décembre 2002), jusqu’à aujourd’hui au département OSA (Ondes et Systèmes Associés) du Laboratoire XLIM à l’université de Limoges, où je suis maître de conférences depuis septembre 2005.Mes activités de recherche s’intégraient initialement dans le domaine de l’électromagnétisme et des antennes (antennes multifonctions intégrées, réseaux d’antennes pour la formation de faisceau ou pour des applications de goniométrie) avec une connotation plus poussée sur les antennes miniatures. Par la suite, ce dernier axe de recherche s’est naturellement orienté vers l’étude des systèmes multi-antennes (MIMO), permettant notamment de lutter contre les évanouissements du canal radio, qui représentait un challenge important en terme d’intégration au sein d’un terminal mobile par exemple. Cependant, pour être pleinement couvert, ce domaine d’études nécessite de prendre en considération, non seulement les antennes, mais aussi le canal de propagation multitrajets, la mise en forme et les traitements numériques des signaux associés au système multi-antennes. C’est dans ce sens qu’une nouvelle équipe de recherche (« réseaux sans fil ») a été créée au sein du département OSA d’XLIM, et dont je suis responsable depuis 2006. Les axes de recherche abordés concernent donc de manière générale le vaste domaine des systèmes de transmissions multi-antennes pour les communications et les radars, ainsi que le sondage de canal. Ils s’appuient sur une forte partie expérimentale par la mise en œuvre de bancs de mesures permettant la caractérisation active d’algorithmes liés aux traitements multi-antennes (codages MIMO, formation de faisceau, imagerie radar, …), en environnement maîtrisé (chambre réverbérante à brassage de mode, chambre anéchoïde multicapteurs) et en environnement réel

La mobilité sociale (Modèles et traces)

L'avenir de la communication est perçu comme étant quasiment exclusivement constitué de nœuds mobiles évoluant dans un réseau mobile. Dans ce contexte, différentes approches contribuent continuellement à l'amélioration directe ou indirecte des délais d'acheminement des informations échangées entre les utilisateurs, dont :- l'analyse des traces;- l'évaluation des performances ;- les services de localisation;- le routage. Nous décrivons chacun de ses thèmes et proposons des solutions faisant évoluer l'état de l'art. Celles-ci prennent appui sur des méthodes et outils tels que :- les Réseaux de Petri, pour l'analyse des traces ;- les modèles de mobilité, pour l'évaluation des performances;- l'introduction du social dans les services de localisation;- la mise en place d'une nouvelle métrique pour le routage. Nous montrons comment ces solutions concourent de façon complémentaire les unes avec les autres, à améliorer l'expérience de l'utilisateur.Future of communication is perceived as being almost exclusively composed of mobile nodes operating in a mobile network. In this context, different approaches contribute to continually improve directly or indirectly, delivery times of information exchanged between users, including:- Trace analysis,- Performance evaluation,- Location services,- Routing.We describe each of these topics and propose solutions by changing the state of the art.These are supported by tools and methods such as:- Petri Nets for Trace analysis,- Mobility Models for Performance evaluation,- Social addings in Location services,- The establishment of metrics for Routing.We show how these solutions work together in a complementary manner with each other, to improve the user experience.PARIS-CNAM (751032301) / SudocSudocFranceF

Gestion dynamique de ressources appliquée aux réseaux cellulaires avec interférence

The aim of this thesis is to design, implement and evaluate practical cross-layer algorithms. We focus on LTE and post-LTE uncoordinated networks where interference is a key issue given the new traffic patterns. The goal is to allocate the radio resources in an efficient way. We develop mathematical and computational interference models that allow us to understand the behavior of such networks and we apply an information-theoretic approach to different interference scenarios and traffic characteristics. We have tried to remain as close as possible to practical systems to be able to test the feasibility of the proposed techniques. The thesis deals with performance evaluation of interference scenarios in 4G networks, in particular those arising from small-cell deployments. The work in this thesis also deals with analysis of resource-allocation and incremental-redundancy based hybrid automatic repeat request (HARQ) for bursty interference (or more general time-varying channels) which allows for only partial channel state information at the transmitter. The work is then applied to practical scheduler design for LTE base stations and includes performance analysis for real LTE modems.L'objectif de cette thèse est de concevoir, implémenter et évaluer les algorithmes cross-layer pratiques. Nous nous concentrons sur la technologie LTE et les réseaux non coordonnés post-LTE où l'interférence est un enjeu majeur compte tenu des nouvelles tendances du trafic. L'objectif est d'allouer les ressources radio d'une manière efficace. Nous développons des modèles d'interférence mathématiques et informatiques qui nous permettent de comprendre le comportement de ces réseaux et nous appliquons une approche basée sur la théorie de l'information à différents scénarios d'interférence et caractéristiques du trafic. Nous avons essayé de s'approcher le plus possible de systèmes réels pour être en mesure de tester la faisabilité des techniques proposées. La thèse porte sur l'évaluation de la performance des scénarios d'interférence dans les réseaux 4G, en particulier celles qui découlent du déploiements de cellules de petite taille ("small cells"). Le travail dans cette thèse s'adresse également à l'analyse de l'allocation des ressources et la requête de répétition automatique hybride (HARQ) à redondance incrémentale pour les interférences sporadiques (de façon plus générale les canaux variables dans le temps) qui permet uniquement des informations partielles de l'état du canal à l'émetteur. Ce travail est ensuite appliquée à la conception d'ordonnanceur pour les stations de base LTE et inclut une analyse de performance pour les modems LTE réels

Communications multi-niveaux sécurisées dans une flotte de terminaux mobiles

Les matériels mobiles actuels, et les téléphones mobiles en particulier, sont équipés de différentes technologies sans fil qui augmentent et diversifient leurs capacités de communication. L utilisation combinée et efficace de ces technologies offre des possibilités variées et accrues en termes de services et d applications. Néanmoins elle requiert la réalisation d analyses fines en matières de sécurité et de choix du mode de communication à utiliser en fonction de critères dépendant du contexte : coût énergétique, coût financier, préférences des entités impliquées, préservation de la vie privée, etc. Cette problématique est apparue comme une question clé au sein du projet Smart Urban Spaces dans le cadre duquel s inscrit cette thèse. Notre contribution à ce projet est la création d applications collaboratives qui utilisent de façon appropriée la gamme des technologies sans fil disponibles sur les matériels considérés. En d autres termes, on cherche à utiliser les moyens de transmission les plus appropriés (au sens des critères indiqués plus haut) que deux ou plusieurs équipements mobiles peuvent utiliser pour réaliser leurs échanges, qui plus est, sans que cela ne nécessite de connaître leurs positions respectives. La transparence de la localisation des cibles devient ainsi une règle. On peut synthétiser la question centrale que nous avons choisie d étudier de la manière suivante : comment faire communiquer un ensemble de terminaux mobiles (des téléphones portables en particulier) de façon sécurisée en utilisant la technologie la plus adaptée en fonction du contexte ? Notre objectif est de proposer une réponse à cette question en définissant une plate-forme multi-niveaux prenant en compte les différentes technologies disponibles sur les équipements considérés. Il s agit en particulier d identifier l ensemble des éléments à prendre en compte dans la conception de la plate-forme, de les modéliser, de développer des applications de référence et de valider la pertinence des solutions proposées par des tests, ainsi que des évaluations qualitatives et quantitatives.Current mobile devices, and mobile phones in particular, are equipped with different wireless technologies that increase and diversify their communication capabilities.The combined and effective use of these technologies offers various opportunities in terms of services and applications. However, it requires detailed analysis in terms of security and choice of the communication mean to use according to context-dependent criteria : energy costs, financial costs, preferences of the involved entities, privacy issues, etc. This problem has emerged as a key issue in the Smart Urban Spaces project in which this thesis was carried out. Our contribution to this project is the creation of collaborative applications adequately using the available wireless technologies on the considered equipments. In other words, we try to use the most appropriate communication mean (according to the criteria listed above) that two or more mobile devices can use to perform exchanges (without considering their respective positions). Then, the transparency of targets localization becomes a rule.We can synthesize the central question that we have chosen to study in the following manner : how to allow a set of mobile terminals (mobile phones in particular) to securely communicate using the most appropriate technology depending on the context ? Our goal is to answer this question by defining a multilevel platform taking into account the different technologies available on the considered equipments. It is necessaty to identify the elements to consider in the design of the platform, to model them, to develop reference applications and to validate the relevance of the proposed solutions with qualitative and quantitative evaluations.BORDEAUX1-Bib.electronique (335229901) / SudocSudocFranceF

SU-OLSR une nouvelle solution pour la sécurité du protocole OLSR

Un réseau Ad-Hoc mobile (Mobile Ad-Hoc NETwork : MANET) est une collection de nœuds sans fil formant un réseau dynamique sans infrastructure préexistante ou une architecture centralisée. Chaque noeud dans ce type de réseau fonctionne comme un routeur et utilise un protocole de routage pour acheminer les messages. OLSR (Optimized Link State Routing) est un protocole de routage proactif pour les réseaux Ad-Hoc présenté par le groupe MANET de l’IETF. Ce protocole utilise des noeuds appelés relais multipoints (MultiPoint Relay : MPR) pour optimiser la diffusion dans le réseau. Chaque MPR doit diffuser les informations sur la topologie et réacheminer les messages aux noeuds destinations. Si l’un de ces MPR est malicieux, il présentera un danger pour la sécurité de tout le réseau. Dans ce travail de recherche, nous avons présenté un nouveau protocole dérivé du protocole OLSR et qui utilise le concept de confiance entre les noeuds. L’objectif est de faire face aux attaques par mystification de lien où un noeud malicieux cherche à forcer ses voisins à le choisir comme MPR. Le nouveau protocole SU-OLSR (SUspicious OLSR) empêche tout noeud qui présente des comportements suspects d’être choisi comme MPR. Grâce à diverses simulations et l’implémentation de SU-OLSR sous ns-2, nous avons montré que SU-OLSR fournit les mêmes performances que le protocole OLSR classique malgré qu’il soit plus sélectif lors du choix des MPR

Gestion de la mobilité dans les réseaux Ad Hoc par anticipation des métriques de routage

With the success of wireless communications, it becomes possible to access the network anywhere at any time without the need for physically connect communicating devices in an infrastructure. The nodes (laptops, smartphones, etc.) can analyze different radio channels to be able to associate with an available wireless network (base station, access point, etc.). An undeniable advantage of wireless technologies is the ability to be mobile while staying connected. However, mobility is difficult to manage because it must be addressed at different layers to be transparent to users. In MANET (Mobile Ad hoc Network) routing protocols use metrics to select the best routes. The metric can reflect the quality of the wireless link and help manage mobility.But a significant delay between the estimate metrics and their inclusion in the routing process makes this approach ineffective.The work of this thesis are interested in proposing new methods for calculating routing metrics to manage the problem of mobility in ad hoc networks. The new metrics should reflect the quality of the link and be sensitive to the mobility simultaneously. We consider the classical metrics, particularly ETX (Expected Transmission Count) and ETT (Expected Transmission Time). We introduce new methods to predict the values of these metrics using prediction algorithms.We use a cross layer approach, which allows the joint use of information from layers 1, 2 and 3. The validation of new methods for calculating routing metrics requires evaluation through a real bench test. So we also implemented new routing metrics in a testbed to assess and compare their performance with classical metrics.Avec le succès des communications sans fil, il devient possible d'accéder au réseau partout et à tout moment sans avoir recours à connecter physiquement les appareils communicants à une infrastructure. Les nœuds (ordinateurs portables, smartphones, etc) peuvent analyser les différents canaux radio afin de pouvoir s'associer à un réseau sans fil disponible (station de base, point d'accès, etc.). Un avantage indéniable de ses technologies sans fil est la possibilité d'être mobile tout en restant connecté. Cependant, la mobilité est une tâche difficile à gérer car elle doit être abordée à différentes couches pour être transparente aux utilisateurs. Dans les MANET (Mobile Ad hoc Network), les protocoles de routage utilisent des métriques pour sélectionner les meilleures routes. Les métriques peuvent refléter la qualité de la liaison sans fil et aider à gérer la mobilité.Mais, un retard important entre l'estimation des métriques et leur inclusion dans le processus de routage rend cette approche inefficace.Les travaux de cette thèse s'intéressent à la proposition de nouvelles méthodes de calcul des métriques de routage pour gérer le problème de la mobilité dans les réseaux ad hoc. Les nouvelles métriques doivent refléter la qualité du lien et être sensibles à la mobilité en même temps. Nous considérons les métriques classiques, en particulier ETX (Expected Transmission Count) et ETT (Expected Transmission Time). Nous introduisons de nouvelles méthodes pour anticiper les valeurs de ces métriques en utilisant des algorithmes de prédiction. Nous utilisons une approche Cross layer, qui permet l'utilisation conjointe de l'information à partir des couches 1, 2 et 3. La validation de nouvelles méthodes de calcul des métriques de routage nécessite une évaluation au travers d'un véritable banc d'essai. Nous avons donc également mis en œuvre les nouvelles métriques de routage dans un testbed afin d'évaluer et de comparer leurs performances avec les métriques classiques

Estimation de canal à évanouissements plats dans les transmissions sans fils à relais multibonds

This thesis deals with the estimation of the multihop Amplify-and-Forward relay communications. The various objects (transmitter, relays, receivers) can be fixed or mobile. Each link is modeled by a flat fading Rayleigh channel, with a Doppler spectrum resulting from twodimensional (2D, leading to the U-shape Dopller spectrum) or three-dimensional (3D, leading to a flat Doppler spectrum) scattering environments. The cascade of channel hops is approximated by a first-order autoregressive (AR(1)) model and is tracked by a standard estimation algorithm, the Kalman Filter (KF). The common method used in the literature to tune the parameter of the AR(1) model is based on a Correlation Matching (CM) criterion. However, for slow fading variations, another criterion based on the off-line Minimization of the Asymptotic Variance (MAV) of the KF is shown to be more appropriate. For both the CM and MAV criteria, this thesis gives analytic justification by providing approximated closed-form expressions of the estimation variance in output of the Kalman filter, and of the optimal AR(1) parameter. The analytical results are calculated for given Doppler frequencies and Signal-to-Noise Ratio for both scattering environments, whatever the number and type of transmission hops (Fixed-to-Mobile or Mobile-to-Mobile). The simulation results show a considerable gain in terms of the Mean Square Error (MSE) of the well tuned Kalman-based channel estimator, especially for the most common scenario of slow-fading channel.Cette thèse traite de l’estimation d’un canal de communication radio-mobile multibond. La communication entre l’émetteur et le récepteur est ainsi faite par l’intermédiaire de relais (de type « Amplify and-Forward ») en série. Les différents éléments (émetteurs, relais, récepteurs) peuvent être fixes ou mobiles. Chaque lien de communication (chaque bond) est modélisé par un canal de Rayleigh à évanouissements plats, avec un spectre Doppler issu de deuxenvironnements possibles de diffusion : en deux dimensions (2D, amenant le spectre en U de Jakes), ou en trois dimensions (3D, amenant un spectre Doppler plat). L’objectif majeur de la thèse est l’estimation dynamique du canal global issue de la cascade des différents liens. A cette fin, la cascade de canaux est approchée par une modèle auto-régressif du premier ordre (AR(1)), et l’estimation est réalisée à l’aide d’un algorithme standard, le filtre de Kalman. La méthode couramment utilisée dans la littérature pour fixer le paramètre du modèle AR(1) est basée sur un critère de « corrélation matching » (CM). Cependant, nous montrons que pour des canaux à variations lentes, un autre critère basé sur la minimisation de la variance asymptotique (MAV) de la sortie du filtre de Kalman est plus approprié. Pour les deux critères, CM et MAV, cette thèse donne une justification analytique en fournissant des formules approchées de la variance d’estimation par le filtre de Kalman, ainsi que du réglage optimal du paramètre du modèle AR(1). Ces formules analytiques sont données en fonctions des fréquences Doppler et du rapport signal sur bruit, pour les environnements de diffusion 2D et 3D, quel que soit le nombre et le type de bonds (fixe-mobile ou mobile-mobile). Les résultats de simulations montrent un gain considérable en termes de l’erreur quadratique moyenne (MSE) de l’estimateur de canal bien réglé, en particulier pour le scénario le plus courant de canal à évanouissements lents

Sélection des nœuds dans les réseaux de capteurs sans fil avec récolte d'énergie

RÉSUMÉ L’utilisation des réseaux de capteurs sans fil avec récolte d’énergie est une technologie de communication sans fil émergente avec une large variété d’applications telles que la surveillance de l’environnement. Maximiser le nombre d’échantillons prélevés par le collecteur de données à partir des capteurs est une approche clé afin de minimiser les incertitudes de mesure pour ces applications. Le système considéré dans le présent mémoire considère le problème de sélection des noeuds dans les réseaux de capteurs sans fil avec récolte d’énergie afin de maximiser le nombre de capteurs sélectionnés dans un scénario de liaison montante sujet aux contraintes de satisfaction d’un seuil de rapport signal sur bruit requis à la réception. Ce réseau se compose d’un ensemble de capteurs récolteurs d’énergie et un collecteur de données non-récolteur d’énergie, équipé de plusieurs antennes et responsable de la réception des données transmises par les capteurs. En utilisant un récepteur par forçage à zéro (ZF), le collecteur de données sélectionne le plus grand nombre de noeuds possible pouvant transmettre afin de maximiser la quantité reçue de l’information, tout en satisfaisant leurs contraintes de qualité de service (QoS) en terme de rapport signal-sur-bruit. Le problème est formulé comme un programme non linéaire en nombres entiers. On a également prouvé la NP-difficulté du problème. Bien que le nombre optimal de capteurs sélectionnés peut être obtenu par la recherche exhaustive, il est difficile de mettre en oeuvre cette approche dans la pratique en raison de sa complexité prohibitive. Ainsi, deux algorithmes heuristiques et efficaces en termes de complexité et performance sont proposés pour résoudre ce problème. Les résultats des simulations montrent les bonnes performances des algorithmes proposés et illustrent leur capacité d’adaptation et d’efficacité dans le contexte de la récolte d’énergie. Une étude d’équité est également réalisée afin d’évaluer l’équité des algorithmes développés et d’améliorer leurs performances sur ce niveau. Les résultats numériques montrent l’efficacité des améliorations d’équité proposées. Mots clés : récolte d’énergie, sélection des noeuds, réseaux de capteurs sans fil, récepteur « zero-forcing », NP-difficulté, équité.----------ABSTRACT The use of energy harvesting wireless sensor networks is an emerging wireless communication technology with a wide range of applications such as environment monitoring. Maximizing the number of samples collected by the sink from sensors is a key approach in order to minimize uncertainties for those applications. The considered system in this work consists of an uplink scenario with energy harvesting sensors communicating with a non-energy harvesting sink, equipped with multiple antennas, receiving data forwarded by the sensors. Using a zero-forcing (ZF) receiver, the data collector (i.e., sink) selects the largest possible set of transmitting sensor nodes to maximize the received quantity of information, while satisfying their signal-to-noise ratio quality of service (QoS) constraints. This work presents efficient and simple energy harvesting node selection algorithms in energy harvesting wireless sensor networks in order to maximize the number of selected sensors. The problem formulated as an integer non-linear program, is proved to be NP-hard. Although the optimal number of sensors can be found by exhaustive search, it is difficult to implement this approach in practice due to its prohibitive complexity. Thus, two low complexity and efficient heuristic algorithms are proposed to perform node selection decisions. Simulation results show the performance of the proposed algorithms and illustrate their adaptability and efficiency in the energy harvesting context. A fairness study is also performed in order to evaluate the fairness of the developed algorithms and improve their performances in this context. The numerical results show the efficiency of the proposed fairness improvements. Index Terms: energy harvesting (EH), node selection, wireless sensor networks, zero-forcing (ZF) receiver, NP-hardness, fairness