Méthodes d'optimisation de contrôleurs de logique floue pour le paramétrage automatique des réseaux mobiles UMTS

par Hervé Dubreil

Thèse de doctorat en Électronique et communications

Sous la direction de Jean-Claude Belfiore.

Soutenue en 2005

à Paris, ENST .


  • Résumé

    Les opérateurs pourraient améliorer la QoS et les performances des réseaux UMTS en adaptant judicieusement les paramètres de gestion de ressource radio (RRM). L'objectif de cette thèse est de développer de telles méthodes de paramétrage automatique. Deux modes de fonctionnement ont été envisagés : le paramétrage off-line et l'adaptation on-line. Le premier mode permet à l’aide d’un simulateur de réseau de déterminer le réglage des paramètres RRM le plus adapté pour une demande en trafic donnée. Le second mode est un processus qui permettra d’ajuster dynamiquement les paramètres RRM choisis pour adapter le réseau aux fluctuations de trafic. Le processus d'ingénierie automatique est basé sur une boucle de régulation, orchestrée par un contrôleur de logique floue. Ce contrôleur reçoit en entrées des indicateurs de qualité filtrés et produit en sortie un jeu de paramètres RRM modifiés. Pour améliorer les performances de ces contrôleurs, deux méthodes d’optimisation ont été développées et testées à l’aide d'un simulateur. La première est une méthode d'optimisation itérative stochastique : l'optimisation par essaim de particules. La seconde approche est fondée sur l'algorithme de Q-learning qui appartient à la famille des méthodes d'apprentissage par renforcement. Pour cela, il a été nécessaire de modéliser nos contrôleurs comme des systèmes d'inférence floue (SIF). Ces méthodes de contrôle ont été testées sur deux algorithmes RRM importants : le contrôle d'admission et la macro-diversité. Enfin, la méthode de contrôle automatique par SIF apparaît suffisamment générique pour pouvoir s'adapter à différents scénarii de gestion coordonnée des réseaux d'accès radio multi-systèmes.

  • Titre traduit

    Optimization of fuzzy logic controller for auto-tuning of UMTS networks


  • Résumé

    The operator can enhance quality of service (QoS) by judiciously tuning basic UMTS functions, which are governed by Radio Resource Management (RRM) parameters. Auto-tuning aims at automatically controlling network performance by adjusting certain RRM parameters to adapt the network to traffic fluctuations. Two control methods have been investigated and developed: the off-line optimization of control parameters and the on-line auto-tuning. The first approach aims at modifying the RRM parameters based on network simulations and traffic assumptions. The second method allows to dynamically adjust the RRM parameters of nodes B to adapt the network to traffic variations. The RRM auto-tuning controllers are based on fuzzy logic control theory. The control process utilizes quality indicators that are sampled, filtered and processed to choose new corrective parameter settings for sectors with insufficient QoS in an auto-regulation loop process. To guarantee high performance of the auto-tuning process, two methods have been adapted to perform the optimization task of Fuzzy Logic Controller: the particle swarm which is a stochastic optimization method and the Q-learning algorithm that belongs to the reinforcement learning strategies. With the second method, the controllers have been modelled as fuzzy inference systems (FIS). The optimization methods have been tested to improve performance of admission control and macro-diversity algorithms. Furthermore, the FIS auto-tuning approach appears to be sufficiently generic to be adapted to auto-tuning algorithms in a multi-system radio access network context.

Autre version

Cette thèse a donné lieu à une publication en 2006 par École nationale supérieure des télécommunications à Paris

Méthodes d'optimisation de contrôleurs de logique floue pour le paramétrage automatique des mobiles UMTS


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La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 1 vol. (176p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : 64 réf. bibliogr.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Télécom ParisTech. Bibliothèque scientifique et technique.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 8.732 DUBR
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.
Cette thèse a donné lieu à 1 publication .

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Cette thèse a donné lieu à une publication en 2006 par École nationale supérieure des télécommunications à Paris

Informations

  • Sous le titre : Méthodes d'optimisation de contrôleurs de logique floue pour le paramétrage automatique des mobiles UMTS
  • Dans la collection : ENST , 2005E053 , 0751-1353
  • Détails : 1 vol. (176 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 166-169. Glossaire. Résumé en français et en anglais
La version de soutenance de cette thèse existe aussi sous forme papier.

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Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.