Allocation de ressources distribuée dans les réseaux OFDMA multi-cellulaires

par Mylène Pischella

Thèse de doctorat en Électronique et communications

Sous la direction de Jean-Claude Belfiore.

Soutenue en 2009

à Paris, ENST .


  • Résumé

    La thèse étudie des méthodes d'allocation de ressources, distribuées par station de base (BS) dans les réseaux OFDMA multi-cellulaires. L'objectif est de fournir la Qualité de Service (QdS) requise par chaque utilisateur, quelle que soit sa localisation dans la cellule. Les travaux portent d'abord sur la coordination causale de réseaux. Deux BSs forment un lien MIMO virtuel pour les utilisateurs localisés en bordure de cellule. Ces utilisateurs bénéficient d'un gain de diversité et d'une diminution de l'interférence inter-cellulaire. L'efficacité de la méthode d'allocation de ressources associée dépend de l'équité du contrôle de puissance. En conséquence, la coordination de réseaux est utilisée pour les utilisateurs à Débit Contraint (DC), mais pas pour les utilisateurs Best Effort (BE), dans un algorithme permettant de gérer conjointement les deux objectifs de QdS. La thèse étudie ensuite les réseaux totalement distribués. Pour les utilisateurs DC, une méthode d'allocation de ressources incluant une allocation de puissance itérative est déterminée pour résoudre le problème Margin Adaptive. Cette méthode est étendue aux utilisateurs DC en MIMO, lorsque le transmetteur connaît tout l'information de canal, ou uniquement ses caractéristiques statistiques. Pour les utilisateurs BE, enfin, l'objectif est de maximiser la somme des débits pondérés, le poids de chaque utilisateur étant proportionnel à la longueur de sa file d'attente. Une méthode d'allocation de sous-porteuses, déduite d'un graphe d'interférence, et une méthode de contrôle de puissance distribuée sont proposées pour résoudre ce problème d'optimisation.

  • Titre traduit

    Distributed resource allocation in multi-cell OFDMA networks


  • Résumé

    The thesis studies resource allocation methods, distributed per base station (BS) in multi-cellular OFDMA networks. The objective is to provide the Quality of Service (QoS) requested by each user, whatever its location in the cell. First, it investigates causal network coordination in distributed networks. Two BSs form a virtual Multiple Input, Multiple Output (MIMO) array for the users located at the border of cells. These users thus benefit from a diversity gain, and from inter-cell interference mitigation. The efficiency of the associated resource allocation method depends on the fairness of the power control objective. Thus, network coordination is used for Rate Constrained (RC) users, but not for Best Effort (BE) users, in a proposed algorithm that jointly manages both QoS objectives. The thesis next considers the more general perspective of fully distributed networks. For RC users, a resource allocation process with iterative interference-based power allocation is determined to solve the Margin Adaptive problem. It includes a distributed constraint that guarantees power control convergence. The proposed method is extended to RC users in MIMO, both when full Channel State Information is available at transmission, and when only the statistical properties of the channel are available at transmission. Finally, for BE users, the objective is to maximize the weighted sum throughput, where the weight of each user is proportional to its queue length. A subcarrier allocation method, deduced from a network-wide interference graph, and a distributed power control method are proposed for that optimization problem.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (XLIV-146 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : 106 réf. bibliogr.

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  • Cote : 8.3421 PISC
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