ARVANITAKIS George

Thesis

Performances au niveau-flow du débit des réseaux sans fil placés au hasard

L'évolution récente des communications mobiles et l'utilisation généralisée des appareils mobiles «intelligents» ont radicalement changé le comportement et les besoins de l'utilisateur mobile. Dans le monde développé, les personnes qui utilisent leurs appareils mobiles juste pour faire des appels et écrire des SMS sont la minorité. L'accès omniprésent à l'Internet, la diffusion en continu des vidéos / chansons et le téléchargement des flux de données sont quelques exigences modernes de l'utilisateur mobile. Il ne serait pas exagéré de dire que les utilisateurs modernes ont presque les mêmes exigences, indépendamment s'ils sont connectés via un réseau téléphonique depuis leur ordinateur personnel ou s'ils ont établi une connexion sans fil à travers leurs appareils cellulaires.

 

D'une part, la charge globale du réseau augmente, d'autre part, les stations de base ont des ressources limitées du fait qu'elles ne peuvent fonctionner que dans une partie limitée du spectre électromagnétique. Certaines solutions (temporelles) pour le problème susmentionné sont l'expansion des bandes opérationnelles en fréquence (onde mm) ou l'utilisation de plus d'antennes (MIMO massive) ou le déploiement plus dense de petites cellules. Dans cette thèse, nous sommes intéressés par le cas prometteur de petites cellules plus denses qui seront plus étroites intégrées à la macro cellule. Malheureusement, le déploiement d' un petit réseau de cellules de manière optimale, n'est pas trivial. Un petit réseau cellulaire est généralement déployé dans un style ad hoc et pas complet, dont une partie du réseau existe déjà et ne peut pas être planifiée. En outre, il existe des obstacles naturels et des limitations physiques qui ne permettent pas de déployer des stations de base partout où nous voulons. Ainsi, la topologie du réseau de petites cellules est tout à fait différente de celle de la structure traditionnelle (macro cellulaire).

 

Selon nous, l'avenir des communications mobiles abordera les éléments suivants: une masse d'utilisateurs entraînera un trafic de données non-descriptif qui sera diffusé à partir d'un réseau irrégulier et hétérogène. Cependant, cette image chaotique rend le problème de la modélisation du réseau et de l'analyse des performances extrêmement difficile.

 

Dans ce but, l'objectif principal de cette thèse est de construire un cadre analytique afin d'analyser les performances d'un réseau placé au hasard, qui sert des utilisateurs aussi placé au hasard. Pour cela, nous avons basé notre analyse sur deux outils principaux: (a) la géométrie stochastique, pour comprendre l'impact de l'aléa topologique et des cartes de couverture et (b) la théorie des files d'attente, pour modéliser la concurrence entre les flux simultanés au sein de la même BS. Les utilisateurs sont supposé d'être non saturé; chacun génère des flux selon un processus de point de Poisson (PPP). En outre, notre cadre ne suppose pas que les stations de base voisines sont saturées ou qu'elles contribuent constamment à l'interférence afin d'obtenir des résultats de forme fermée, mais traite le problème du couplage entre la charge du réseau et la qualité de service de l'utilisateur. Le deuxième objectif est de proposer, sur la base de cette analyse, quelques directives générales de conception et / ou des idées sur des scénarios de communication spécifiques.