Description
Date depot: 1 janvier 1900
Titre: Dimensionnement et allocation de ressources dans les réseaux métropolitains IEEE 802.16
Directeur de thèse:
Guy PUJOLLE (LIP6)
Domaine scientifique: Sciences et technologies de l'information et de la communication
Thématique CNRS : Non defini
Resumé:
Les progrès récents des techniques de communication et des réseaux sans fil ont permis le déploiement réussi de plusieurs systèmes tels que Bluetooth, Wifi, GSM/UMTS ou encore DVB-S. Le WiMAX IEEE 802.16 vient compléter ces technologies. Il permet à une station mobile (SS) l’accès à un grand nombre d’applications à haut débit sans fil. Les standards WiMAX ont décrit en détails les outils nécessaires pour mettre en place un réseau de données à haut débit mais ont laissé le libre choix aux équipementiers d'implémenter leur propre mécanismes de gestion de la QoS.
C'est à cette thématique très motivante du dimensionnement des mécanismes de gestion de la QoS que nous nous sommes intéressés. A savoir: le contôle d'admission, l'ordonnancement et l'allocation de ressources au niveau de la couche Physique. Le challenge de ces mécanismes consistent à prendre en considération les concepts introduits par les WiMAX aussi bien fixe que mobile comme la modulation adaptative, les techniques de permutation des fréquences, la mobilité et les techniques de multiplexage OFDMA et TDMA. Ceci en intégrant les exigences des applications visées par le WiMAX.
Pour ce faire, notre approche a consisté à identifier les mécanismes de gestion de la QoS pertinents qui ont été présentés dans la littérature, de les adapter à ces concepts et de proposer des variantes de mécanismes de QoS. Ces derniers ont été conçus dans une perspectives de performance de bout en bout, tout en tenant compte des contraintes des applications et des spécificités des couches physique et MAC des standards WiMAX.
Une importante contribution de la thèse réside dans la proposition de modèles mathématiques permettant d'évaluer les performances du système en considérant nos mécanismes de QoS et de déterminer grâce à l'utilisation de méthodes heuristiques les meilleurs paramètres de dimensionnement possibles. Une première partie s'est intéressée à la conception de politiques de contrôle d’admission des appels et de partage de la bande passante dans un réseau WiMAX fixe. Nous nous sommes particulièrement concentrés sur la politique du Minimum Garanted. La principale contribution a porté sur la proposition d’un algorithme, basé sur la méthode Tabou, permettant de déterminer les seuils de réservation quasi-optimaux de la bande passante associée à chaque classe de service WiMAX. Une deuxième partie s'est focalisée sur les politiques de contrôle d'admission dans le réseau WiMAX mobile. La politique du Partitionnement Complet (PC) a été choisie, cette partie répond de manière simple et efficace à la question suivante que pourrait se poser un opérateur: Quelle est la taille de la partition de la bande passante radio que je dois réserver pour chaque classe de service si j'utilise la politique du PC pour pouvoir satisfaire la QoS de chacune? Nous avons proposé une méthode de recherche itérative pour le calcul des seuils minimaux. Enfin, une troisième partie s'est intéressée sur la problématique très complexe de l’optimisation cross-layer entre la couche physique et la couche MAC du WiMAX pour l’allocation optimale de la trame OFDMA.
Nos travaux ont été menés sur deux axes : 1) la conception d’un mécanisme d’ordonnancement et de gestion des files d’attentes au niveau MAC et 2) une affectation efficace et respectueuse des contraintes de QoS des slots de la trame OFDMA.
Doctorant.e: Khemiri Sondes