Association d'utilisateurs aux femto-cellules dans les réseaux cellulaires hiérarchisés : complexité et algorithmes

Mlika, Zoubeir (2015). « Association d'utilisateurs aux femto-cellules dans les réseaux cellulaires hiérarchisés : complexité et algorithmes » Mémoire. Montréal (Québec, Canada), Université du Québec à Montréal, Maîtrise en informatique.

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Résumé

Ce mémoire considère le problème d'association d'utilisateurs aux stations de base dans un réseau cellulaire hiérarchisé. Ce réseau est composé de deux couches ; la première contient des petites stations de base appelées femto-cellules dispersées d'une façon arbitraire et la deuxième couche consiste en une station de base centrale appelée macro-cellule. Deux problèmes d'optimisation sont examinés : le problème de maximisation non pondérée du nombre d'utilisateurs associés aux femto-cellules et le problème de maximisation pondérée du nombre d'utilisateurs associés aux femto-cellules. La maximisation est sujette à la contrainte de satisfaction d'utilisateurs en terme des rapports de signal sur interférence plus bruit (SINR). Nous démontrons que le problème non pondéré est un problème NP-difficile alors que la version pondérée est connue comme NP-difficile. Ces deux problèmes sont formulés comme des programmes linéaires en nombres entiers. En raison de la NP-difficulté des deux problèmes, des algorithmes heuristiques efficaces sont nécessaires dans la pratique. Ce travail propose et développe des algorithmes heuristiques centralisés et distribués qui fonctionnent en temps polynomial. Les algorithmes centralisés sont basés sur une recherche heuristique inspirée par les techniques d'optimisation combinatoire tandis que les algorithmes distribués sont basés sur la théorie des jeux et l'apprentissage automatique. Les complexités de calcul des algorithmes proposés ainsi que celle des algorithmes optimaux sont évaluées. En outre, nous comparons les performances des solutions optimales par rapport aux différentes solutions obtenues par simulation numérique. Les résultats montrent la performance et l'efficacité des algorithmes proposés en terme de complexité et de sous-optimalité. Ils montrent aussi que le problème pondéré peut être utilisé pour fournir l'équité entre les utilisateurs et pour équilibrer la charge des femto-cellules. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : réseau cellulaire hiérarchisé, femto-cellule, association d'utilisateurs, algorithme optimal, algorithme heuristique, NP-difficile, théorie des jeux, apprentissage automatique, équité.

Type: Mémoire accepté
Informations complémentaires: Le mémoire a été numérisé tel que transmis par l'auteur.
Directeur de thèse: Ajib, Wessam
Mots-clés ou Sujets: Transmission sans fil, Femtocellules, Affectation des ressources, Algorithmes heuristiques, Algorithmes optimaux, Performance des réseaux (Télécommunications), Brouillage
Unité d'appartenance: Faculté des sciences > Département d'informatique
Déposé par: Service des bibliothèques
Date de dépôt: 27 nov. 2015 16:20
Dernière modification: 27 nov. 2015 16:20
Adresse URL : http://archipel.uqam.ca/id/eprint/7491

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