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Agenda

28/06/2018

Soutenance de doctorat de Leila AISSAOUI FERHI



Soutenance de thèse de doctorat le 28/06/2018 à 08H30 , à l'amphi Ibn Khaldoun de Sup'Com.


Intitulé :Optimisation multiobjectif des réseaux LTE hétérogènes

Présentée par :Leila AISSAOUI FERHI



JURY


Président

Mr. Mounir FRIKHA

Professeur, SUP'COM

 

 

 

Examinateur

Mme. Kaouthar SETHOM

Maître de conférences, EniCa

 

Rapporteurs

Mme Houria REZIG

Professeur, ENIT

 

Mr Tahar EZZEDINE

Professeur, ENIT

 

Directeur de thèse

Mr. Fethi CHOUBANI

Professeur, SUP'COM

 
 

Résumé


La croissance rapide de la demande de trafic a incité les opérateurs de réseaux mobiles à augmenter la capacité de leur réseau pour répondre aux exigences des utilisateurs. Le déploiement hétérogène et ultra-dense du réseau cellulaire est la technique prometteuse pour surmonter la demande de capacité pour les réseaux LTE-A et au-delà. En outre, la planification et le dimensionnement du réseau sont généralement basés sur l'heure de pointe, bien que le trafic varie et fluctue sur les plans spatial et temporel pour les réseaux réels commercialisés. Cette conception de réseau est statique et ne convient plus au déploiement ultra-dense et hétérogène. Pendant les heures creuses, les ressources du réseau d'accès radio (RAN) en termes de stations de base et d'équipements énergétiques sont activées sans véhiculer un trafic significatif entraînant une utilisation inefficace du RAN, un gaspillage d'énergie et des coûts OPEX/CAPEX élevés pour l'opérateur, ce qui s'oppose au paradigme du réseau vert.


Par conséquent, la conception du RAN dynamique est la meilleure alternative pour les heures de pointe et les heures creuses afin de suivre la variation du volume de trafic sur les échelles temporelle et spatiale.


Contrairement aux antennes passives qui permettent la formation de faisceau uniquement dans la direction horizontale, l'évolution de la technologie des antennes vers le système d'antenne active a orienté le beamforming vers la pleine exploitation du domaine spatial dans les directions verticales et horizontales, connu par la technologie FD-MIMO. Un modèle de propagation 3D a été récemment défini par 3GPP pour étudier les capacités du FD-MIMO. Le FD-MIMO peut générer électroniquement et dynamiquement un faisceau tridimensionnel en utilisant un réseau d'antennes bidimensionnel. Ainsi, les cellules peuvent être orientées dans l'espace 3D afin d'adapter le plan cellulaire pour satisfaire la demande de trafic des utilisateurs localisés dans des environnements de grande hauteur qui nécessitent une densification intensive du réseau. Néanmoins, la conception du réseau dynamique et vert impose des challenges à surmonter et des compromis à maintenir tels que l'interférence intercellulaire, la couverture, la capacité, l'équilibrage de charge, le flux de handover due à l'activation/désactivation des cellules, l'efficacité énergétique, la complexité, etc. Ces problèmes d'optimisation ne peuvent pas être abordés séparément car ils sont corrélés et souvent contradictoires nécessitant une optimisation multiobjectif pour maintenir le compromis de qualité de service. L'optimisation multiobjectif devrait suivre le trafic sur les plans temporel et spatial ainsi que la distribution des utilisateurs. Par conséquent, les fonctionnalités d'automatisation du plan cellulaire sont obligatoires pour minimiser l'intervention humaine, les coûts OPEX/CAPEX et pour améliorer la qualité de service, qui est l'idée derrière la définition du paradigme des réseaux auto-organisés.


Dans ce travail de thèse, nous considérons une investigation 3D basée sur les atouts du FD-MIMO pour les réseaux LTE-A et au-delà pour concevoir des plans cellulaires adaptés et assurer l’optimisation multiobjectif, dynamique et automatique du design radio.


D’abord, nous avons proposé de nouveaux schémas de sectorisation horizontale et verticale en exploitant les flexibilités des AAS.


Ensuite, nous avons conçu de nouveaux plans cellulaires multi-porteuses, multi-bandes et multicouches minimisant l’interférence intercellulaire et ciblant les zones de haute concentration d’utilisateurs.


Enfin, nous avons développé un framework MOSON en utilisant les shémas de sectorisation conçus, un profil de trafic réel et un algorithme génétique pour l’optimisation multiobjectif, automatique et dynamique du plan cellulaire des réseaux LTE-A et au-delà se conformant au paradigmes de green networking et de self optimizing network (SON).