Soutenances de thèses à venir

  • Ghina DANDACHI « Le multihoming dans les réseaux sans fil hétérogènes »
    21 juillet 2017 à 09:00
    Salle de conférences, Université Libanaise - EDST - Tripoli- LIBAN


Résumé :

La cinquième génération des réseaux mobiles (5G) verra la lumière a partir de 2021 en introduisant de nouveaux services qui nécessitent des débits extrêmement hauts et une faible latence. 5G comprendra plusieurs technologies et architectures, notamment, des réseaux hétérogènes densifiés, des réseaux d'accès radio virtualisés (V-RAN), des fréquences porteuses à ondes millimétrées avec des largeurs de bande massives (mm-wave) et un nombre d'appareils connectés très élevés.

Cependant, contrairement aux générations précédentes, 5G sera un réseau général qui intègre n'importe quelle nouvelle technologie radio avec les technologies LTE et WiFi existant.

Cela donne lieu à la question suivante : 

Comment les architectures 5G améliorent le taux de données des utilisateurs? Et quels sont les avantages et les inconvénients de l'introduction des réseaux multihoming et virtuels?

Dans cette thèse, on développe une modélisation du flux des plusieurs stratégies d'allocation de ressources dans différentes architectures 5G afin de répondre à cette question. On analyse leur performance en termes de débit, de capacité du système et d'équité entre différentes catégories d'utilisateurs au moyen des modèles d'allocation de ressources et de simulations de réseau.

On se concentre tout d'abord sur le multihoming dans les réseaux hétérogènes LTE/WiFi. On considère les allocations centrées sur le réseau où un planificateur central effectue des allocations équitables proportionnelles locales ou globales pour différentes catégories d'utilisateurs, principalement, des utilisateurs individuels (single-homed) et multi-domiciliés (multihomed).

Par rapport à un modèle de référence sans multihoming, on montre que les deux stratégies améliorent la performance du système et les conditions de stabilité avec des performances comparables, au détriment d'une plus grande complexité pour la stratégie PF globale. On étudie également les stratégies d'allocation centrées sur l'utilisateur où les utilisateurs multihomed décident la partition de la demande d'un fichier en utilisant la maximisation du débit crête ou la stratégie assistée par le réseau. On montre que la stratégie assistée par le réseau a maximisé le débit moyen dans l'ensemble du réseau. On constate également que les stratégies centrées sur le réseau permettent d'obtenir un débit plus élevé que les stratégies centrées sur l'utilisateur.

Ensuite, on se concentre sur la virtualisation du réseau (V-RAN) et en particulier sur l'allocation des multi-ressources dans V-RAN. On étudie la faisabilité de la virtualisation sans diminuer ni la performance des utilisateurs, ni la stabilité du système. On considère un système 5G hétérogène composé de cellules LTE et mm-wave afin d'étudier comment les hautes fréquences peuvent augmenter la capacité du système. On montre, par l'allocation multi-ressources, que la virtualisation du réseau sans perte de performance est faisable lors de l'utilisation de la stratégie « dominant resource fairness » (DRF). La stratégie « two-phase allocation » (TPA) a montré une équité plus élevée que les autres stratégies. On montre également des gains significatifs de l'adoption des fréquences mm-wave au lieu du WiFi.

Enfin, on considère l'évaluation énergétique des réseaux V-RAN LTE/mm-wave, qui est un paramètre important à considérer lors de l'étude des réseaux 5G. Les stratégies proposées ont considéré différents cas d'architecture de réseau afin de comparer l'impact du multihoming et la virtualisation du réseau sur la consommation d'énergie. On a également comparé les stratégies DRF et TPA avec une stratégie qui maximise le rendement énergétique (EE) basée sur l'algorithme de Dinklebach. Les résultats montrent que la stratégie EE dépasse DRF en termes de débit moyen pour les charges faibles a moyennes du système. Elle montre aussi une consommation d’énergie plus faible que TPA et DRF à charge élevée du système. Pourtant, dans le cas de charge élevée, DRF surpasse les autres stratégies en débit moyen. TPA a montré une équité plus élevée entre les utilisateurs que celles obtenues par DRF et EE.