PARTENAIRES:

• CNAM LAETITIA (Laboratoire en Architecture Electronique, Traitement du signal, Image et Télécommunications pour l'Industrie et les futures Applications), EA 4133

DESCRIPTION DU PROJET

La plupart des normes récentes pour les réseaux radio utilisent la modulation OFDM et la technique d’accès multiple OFDMA. Parmi les réseaux cellulaires, on peut citer le 3GPP LTE, l’IEEE 802.16e (WiMAX) et leurs évolutions LTE Advanced et 802.16m. L’OFDMA permet une grande granularité dans l’accès à la ressource, mais nécessite une optimisation qui pose des problèmes nouveaux. En particulier, la gestion de l’interférence inter-cellulaire est particulièrement importante. Le projet se décline en plusieurs volets :

• Optimisation de l’allocation de ressources radio et de l’ordonnancement des utilisateurs sur le lien montant d’un réseau radio. Chaque station de base cherche à optimiser l’allocation de ses ressources (sous-porteuses radio et puissance d’émission des terminaux) et l’ordonnancement des utilisateurs, en fonction de ses informations locales instantanées (interférence reçue, niveau maximal d’interférence autorisé, niveau de charge,…) et des contraintes de qualité de service des utilisateurs (temps réel et non temps réel). Des paramètres tels que le motif de réutilisation des fréquences (statique ou dynamique), la topologie du réseau et les diagrammes d’antennes entrent en compte dans le cadre de cette optimisation. L’ordonnancement des utilisateurs est fondé sur des algorithmes IETF, permettant une optimisation conjointe inter-couches IP/MAC/PHY.
• Amélioration de l’efficacité énergétique des transmissions radios sur les liens montant et descendant d’un réseau radio. L’efficacité énergétique se mesure, étant données les contraintes de qualité de service d’un ensemble d’utilisateurs, par la puissance agrégée rayonnée par le réseau et l’activité du lien radio pour la transmission des données et de la signalisation. Au niveau PHY, de nouvelles techniques d’orthogonalisation déterminent de nouvelles opportunités dans l’allocation des ressources radios et permettent ainsi la réduction des puissances d’émission instantanées. Au niveau MAC, l’ordonnancement des utilisateurs est à nouveau abordé, incluant les contraintes de qualité de service, les retransmissions des paquets erronés (ARQ) et le compromis nécessaire entre la charge de signalisation et sa précision. L’allocation de ressources conjointe PHY-MAC aborde l’ensemble de ces problématiques dans une perspective globale d’optimisation.

Topologie du réseau et rapport signal / interférences

PUBLICATIONS

Allocation de ressources radios dans les réseaux cellulaires paquets de 2,5 et 3ème génération, E. Vivier, Thèse Radiocommunications, CNAM, 2004.

Allocation de ressources distribuée dans les réseaux OFDMA multi-cellulaires, M. Pischella, Thèse Communications Numériques, TELECOM ParisTech, 2009.

Weigthed sum throughput maximization in multi-cell OFDMA networks, M. Pischella and J-C. Belfiore, IEEE Transaction on Vehicular Technology, vol. 59, n°. 2, pp. 896-905, Feb. 2010.

Frequency Reuse in Mobile WiMAX and LTE Networks with Sectored Cells, H. Sari, S. Sezginer, E. Vivier, Proceedings of the IEEE Mobile WiMAX Symposium 2009 MWS'09, Napa Valley, USA, 9-10 July 2009