Outils de planification pour les reseaux cellulaires

par BLAISE CHAMARET

Thèse de doctorat en Sciences et techniques

Sous la direction de Stéphane Ubéda.

Soutenue en 1999

à SAINT ETIENNE .

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  • Résumé

    Dans le cadre de ma these, je me suis interesse a deux problemes d'optimisation combinatoire : le placement d'emetteurs/recepteurs pour les reseaux de radio-communication et l'allocation de frequences pour ces memes reseaux. Ces deux problemes peuvent etre traites a l'aide d'outils issus de la theorie des graphes. Pour le placement d'emetteurs/recepteurs, j'ai utilise une modelisation basee sur un graphe non oriente ou les sommets representent les emetteurs/recepteurs et les aretes differentes regles d'interdiction. J'ai mis en place une methode basee sur la recherche du stable maximum. Les algorithmes developpes pour la recherche de solutions dites sous-optimales font partie des algorithmes heuristiques. Ce choix se justifie par le fait que le probleme de la recherche du stable maximum pour la famille de graphes obtenus avec notre modelisation, est np-complet. Il n'existe donc pas d'algorithme exact permettant de resoudre le probleme du stable maximum en temps polynomial. Les algorithmes heuristiques testes sont des algorithmes gloutons et genetiques. Ils utilisent les caracteristiques du probleme de placement. Les resultats obtenus montrent que les algorithmes hybrides deviennent plus performants des que le nombre de sommets dans le graphe initial augmente de facon significative (plusieurs centaines). En ce qui concerne le probleme de l'allocation de frequences, il peut etre etudie comme un probleme de partage de ressources. A la difference des problemes de k-coloriage classiques, l'allocation de frequences dans le cas particulier des reseaux de telephonie mobile que j'ai etudies, est un probleme de multi-coloriage (plusieurs couleurs par sommet) avec contraintes. Ce probleme etant aussi np-complet, je me suis oriente vers trois algorithmes. Le premier decoule des resultats obtenus par l'algorithme glouton d'extraction de stables. Il decompose l'ensemble des sommets du graphe en k stables maximaux. Cette decomposition n'etant pas unique, l'algorithme essaie de construire celle qui contient le moins de stables. Le deuxieme est un algorithme stochastique randomise qui, partant d'un coloriage donne, essaie de diminuer le nombre de couleurs utilisees. Le dernier est un algorithme hybride parallele travaillant avec une population divisee en ilots. Tous ces algorithmes produisent trois resultats : une borne superieure pour le nombre chromatique, un coloriage et l'empan de l'ensemble des frequences utilisees. Le nombre chromatique n'est pas suffisant pour juger d'un resultat de multi-coloriage avec contraintes. J'ai confronte les resultats obtenus par optimisations successives des deux problemes (placement puis allocation) aux resultats issus d'un processus global d'optimisation.


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Informations

  • Détails : 134 p.
  • Annexes : 90 ref.

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  • Bibliothèque : Institut national des sciences appliquées (Villeurbanne, Rhône). Service Commun de la Documentation Doc'INSA.
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