Projet de recherche doctoral numero :3007

Description

Date depot: 1 janvier 1900
Titre: Modèles analytiques pour le dimensionnement de réseaux cellulaires de quatrième génération
Directeur de thèse: Serge FDIDA (LIP6)
Domaine scientifique: Sciences et technologies de l'information et de la communication
Thématique CNRS : Non defini

Resumé: Toujours plus de débit pour toujours plus de services offerts et ce où que l'on puisse être. Voici l'objectif chaque fois plus ambitieux que se fixe une nouvelle génération de réseaux cellulaires sur la précédente afin de répondre aux demandes toujours croissantes. C'est dans cette optique que le secteur des Radiocommunications de l'Union Internationale des Télécommunications (UIT-R) a défini les conditions techniques à remplir par les réseaux cellulaires de quatrième génération (4G). À l'heure actuelle, parmi les nombreux candidats initiaux à la 4G, seules deux technologies particulièrement encourageantes restent en course : WiMAX et LTE. Toutefois, les réseaux cellulaires 4G sont encore loin d'être implantés et leur déploie-ment constitue un véritable challenge pour les équipementiers et les opérateurs. Ces réseaux d'accès sont en effet prévus pour supporter une grande diversité d'applications ayant chacune des besoins spécifiques en QoS auxquels il faut pouvoir répondre. De plus, ils nécessitent de réserver de larges bandes passantes dont l'attribution très réglementée est particulièrement coûteuse. Un simple surdimensionnement n'est donc vraiment pas une option avantageuse car il constituerait une perte financière conséquente. Équipementiers et opérateurs ont de ce fait un besoin crucial de pouvoir mener à bien des procédures de dimensionnement afin d'optimiser les performances tout en réduisant les coûts au maximum. Pour ce faire, ils doivent impérativement disposer d'outils rapides et efficaces capables de prendre en compte la complexité du trafic attendu et les spécificités des réseaux 4G. Cette thèse se porte donc sur le développement de modèles analytiques, à la fois précis et simples d'utilisation, adaptés aux problèmes posés par le dimensionnement de ces réseaux cellulaires si prometteurs. Les modèles, s'appuyant sur la théorie des files d'attente, permettent d'évaluer les performances d'une cellule 4G et de ses utilisateurs. Dans un premier temps, sont présentés tour à tour des modèles dédiés à chaque type de services et à leurs besoins en QoS respectifs (VoIP sans et avec suppression des silences, streaming et WEB). Chacun d'eux est déclinés afin de considérer des cellules contenant plusieurs groupes d'utilisateurs avec différents profils. Dans un second temps, des méthodes sont proposées pour combiner les précédents modèles afin de prendre en compte des cellules avec intégration de services tout en minimisant la complexité de résolution. Tous les modèles ont été pensés afin d'obtenir des expressions à formes closes de l'ensemble des paramètres de performances du système et donc d'être résolus instantanément. Cette rapidité rend possible les études de dimensionnement les plus complètes comme en témoignent les nombreux exemples inclus dans cette thèse. Précisons finalement que de telles études seraient absolument inenvisageables à partir de simulations.



Doctorant.e: Doirieux Sebastien