Description
Date depot: 1 janvier 1900
Titre: Gestion de mobilité dans les réseaux Femtocells
Directeur de thèse:
Guy PUJOLLE (LIP6)
Domaine scientifique: Sciences et technologies de l'information et de la communication
Thématique CNRS : Non defini
Resumé:
Dans cette thèse, nous nous intéressons aux problématiques liées à la gestion de la mobilité dans les réseaux Femtocell. Le concept de Femtocell est en effet récent et permet aux opérateurs d’étendre leur couverture de service dans les endroits où l’accès est limité ou indisponible par l’intermédiaire des stations de base domestiques (home base station). Ces stations de base, appelées FBS (FemtoCell Base Station), sont de courte portée et de faible puissance installées par l’utilisateur final afin d’améliorer la qualité de service (QoS) des applications utilisées. Les FBSs sont typiquement connectées entre-elles à travers une connexion large bande comme DSL, constituant ainsi une dorsale filaire. Ceci permet de connecter chaque noeud mobile à l’Internet et offrir divers services multimédias de bonne qualité. Une dorsale sans-fil peut être également envisagée. Chaque FBS couvre un nombre d’utilisateurs mobiles (jusqu’à 6 utilisateurs actifs dans les conceptions actuelles) et les connecte au réseau Internet à travers cette dorsale. Cependant, la conception d'un réseau Femtocells de grande taille se heurte à un certain nombre de difficultés techniques provenant de sa coexistence avec le réseau cellulaire de l’operateur.
En effet, au cours de son mouvement, un utilisateur peut déclencher trois types de handover : 1) un handover de la FBS vers la macro-cellule, appelé Hand-out, 2) un handover de la macro-cellule vers la FBS, appelé Hand-in, et 3) un handover classique entre deux FBS ou deux macro-cellules adjacentes, appelé Handoff. Dans ce contexte, il serait intéressant de gérer efficacement les différents types de Handovers en proposant un protocole de mobilité adéquat pour ce type de réseaux tout en minimisant la quantité de signalisation véhiculée. Les propriétés spécifiques des FBSs tel que la diminution rapide de la puissance du signal doivent être pris en compte dans la conception de ce nouveau type de protocole. Une approche inter-couche tenant compte des paramètres de différents niveaux et un balayage passif vont être étudiés afin d’assurer un mécanisme de handover rapide.
De plus, il faut s’assurer que ce protocole de mobilité passe à l’échelle dans un environnement dense où un utilisateur détecte plusieurs FBSs candidats avant l’exécution d’un handover. Pour cela, un algorithme de sélection efficace des FBSs est nécessaire. Ceci est effectué en prenant compte plusieurs paramètres tels que la qualité du signal, les ressources radio disponibles au niveau de la FBS, etc. En outre, vu que les FBSs peuvent supporter les deux techniques 4G, à savoir LTE-Advanced et WiMAX, des mécanismes des handovers verticaux dû au changement de technologie d’accès radio doivent être intégrés. Les tâches concernant ce sujet de thèse peuvent être réparties comme suit :
- Etat de l’art sur les solutions existantes et sur les choix des paramètres à prendre en compte pour la gestion de la mobilité.
- Concevoir un mécanisme de Handover approprié pour l’environnement Femtocell/Macro-cellule en se basant sur un mécanisme efficace de sélection de FBS selon certaines métriques à définir.
- Définir un mécanisme de Handover rapide en utilisant un balayage passif et en se basant sur la localisation des utilisateurs.
- Intégrer le support de handover vertical dans les algorithmes proposés.
- Implémentation des propositions dans NS-2 ou QualNet.
- Etudier l’impact de la mobilité sur la gestion des ressources dans les réseaux Femtocells.
Doctorant.e: Bencheikh Ahlam