1,582 research outputs found

    Will SDN be part of 5G?

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    For many, this is no longer a valid question and the case is considered settled with SDN/NFV (Software Defined Networking/Network Function Virtualization) providing the inevitable innovation enablers solving many outstanding management issues regarding 5G. However, given the monumental task of softwarization of radio access network (RAN) while 5G is just around the corner and some companies have started unveiling their 5G equipment already, the concern is very realistic that we may only see some point solutions involving SDN technology instead of a fully SDN-enabled RAN. This survey paper identifies all important obstacles in the way and looks at the state of the art of the relevant solutions. This survey is different from the previous surveys on SDN-based RAN as it focuses on the salient problems and discusses solutions proposed within and outside SDN literature. Our main focus is on fronthaul, backward compatibility, supposedly disruptive nature of SDN deployment, business cases and monetization of SDN related upgrades, latency of general purpose processors (GPP), and additional security vulnerabilities, softwarization brings along to the RAN. We have also provided a summary of the architectural developments in SDN-based RAN landscape as not all work can be covered under the focused issues. This paper provides a comprehensive survey on the state of the art of SDN-based RAN and clearly points out the gaps in the technology.Comment: 33 pages, 10 figure

    Analytical characterization of inband and outband D2D Communications for network access

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    Mención Internacional en el título de doctorCooperative short-range communication schemes provide powerful tools to solve interference and resource shortage problems in wireless access networks. With such schemes, a mobile node with excellent cellular connectivity can momentarily accept to relay traffic for its neighbors experiencing poor radio conditions and use Device-to-Device (D2D) communications to accomplish the task. This thesis provides a novel and comprehensive analytical framework that allows evaluating the effects of D2D communications in access networks in terms of spectrum and energy efficiency. The analysis covers the cases in which D2D communications use the same bandwidth of legacy cellular users (in-band D2D) or a different one (out-band D2D) and leverages on the characterization of underlying queueing systems and protocols to capture the complex intertwining of short-range and legacy WiFi and cellular communications. The analysis also unveils how D2D affects the use and scope of other optimization techniques used for, e.g., interference coordination and fairness in resource distribution. Indeed, characterizing the performance of D2D-enabled wireless access networks plays an essential role in the optimization of system operation and, as a consequence, permits to assess the general applicability of D2D solutions. With such characterization, we were able to design several mechanisms that improve system capabilities. Specifically, we propose bandwidth resource management techniques for controlling interference when cellular users and D2D pairs share the same spectrum, we design advanced and energy-aware access selection mechanisms, we show how to adopt D2D communications in conjunction with interference coordination schemes to achieve high and fair throughputs, and we discuss on end-to-end fairness—beyond the use of access network resources—when D2D communications is adopted in C-RAN. The results reported in this thesis show that identifying performance bottlenecks is key to properly control network operation, and, interestingly, bottlenecks may not be represented just by wireless resources when end-to-end fairness is of concern.Programa Oficial de Doctorado en Ingeniería TelemáticaPresidente: Marco Ajmone Marsan.- Secretario: Miquel Payaró Llisterri.- Vocal: Omer Gurewit

    Efficient sharing mechanisms for virtualized multi-tenant heterogeneous networks

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    The explosion in data traffic, the physical resource constraints, and the insufficient financial incentives for deploying 5G networks, stress the need for a paradigm shift in network upgrades. Typically, operators are also the service providers, which charge the end users with low and flat tariffs, independently of the service enjoyed. A fine-scale management of the network resources is needed, both for optimizing costs and resource utilization, as well as for enabling new synergies among network owners and third-parties. In particular, operators could open their networks to third parties by means of fine-scale sharing agreements over customized networks for enhanced service provision, in exchange for an adequate return of investment for upgrading their infrastructures. The main objective of this thesis is to study the potential of fine-scale resource management and sharing mechanisms for enhancing service provision and for contributing to a sustainable road to 5G. More precisely, the state-of-the-art architectures and technologies for network programmability and scalability are studied, together with a novel paradigm for supporting service diversity and fine-scale sharing. We review the limits of conventional networks, we extend existing standardization efforts and define an enhanced architecture for enabling 5G networks' features (e.g., network-wide centralization and programmability). The potential of the proposed architecture is assessed in terms of flexible sharing and enhanced service provision, while the advantages of alternative business models are studied in terms of additional profits to the operators. We first study the data rate improvement achievable by means of spectrum and infrastructure sharing among operators and evaluate the profit increase justified by a better service provided. We present a scheme based on coalitional game theory for assessing the capability of accommodating more service requests when a cooperative approach is adopted, and for studying the conditions for beneficial sharing among coalitions of operators. Results show that: i) collaboration can be beneficial also in case of unbalanced cost redistribution within coalitions; ii) coalitions of equal-sized operators provide better profit opportunities and require lower tariffs. The second kind of sharing interaction that we consider is the one between operators and third-party service providers, in the form of fine-scale provision of customized portions of the network resources. We define a policy-based admission control mechanism, whose performance is compared with reference strategies. The proposed mechanism is based on auction theory and computes the optimal admission policy at a reduced complexity for different traffic loads and allocation frequencies. Because next-generation services include delay-critical services, we compare the admission control performances of conventional approaches with the proposed one, which proves to offer near real-time service provision and reduced complexity. Besides, it guarantees high revenues and low expenditures in exchange for negligible losses in terms of fairness towards service providers. To conclude, we study the case where adaptable timescales are adopted for the policy-based admission control, in order to promptly guarantee service requirements over traffic fluctuations. In order to reduce complexity, we consider the offline pre­computation of admission strategies with respect to reference network conditions, then we study the extension to unexplored conditions by means of computationally efficient methodologies. Performance is compared for different admission strategies by means of a proof of concept on real network traces. Results show that the proposed strategy provides a tradeoff in complexity and performance with respect to reference strategies, while reducing resource utilization and requirements on network awareness.La explosion del trafico de datos, los recursos limitados y la falta de incentivos para el desarrollo de 5G evidencian la necesidad de un cambio de paradigma en la gestion de las redes actuales. Los operadores de red suelen ser tambien proveedores de servicios, cobrando tarifas bajas y planas, independientemente del servicio ofrecido. Se necesita una gestion de recursos precisa para optimizar su utilizacion, y para permitir nuevas sinergias entre operadores y proveedores de servicios. Concretamente, los operadores podrian abrir sus redes a terceros compartiendolas de forma flexible y personalizada para mejorar la calidad de servicio a cambio de aumentar sus ganancias como incentivo para mejorar sus infraestructuras. El objetivo principal de esta tesis es estudiar el potencial de los mecanismos de gestion y comparticion de recursos a pequei\a escala para trazar un camino sostenible hacia el 5G. En concreto, se estudian las arquitecturas y tecnolog fas mas avanzadas de "programabilidad" y escalabilidad de las redes, junto a un nuevo paradigma para la diversificacion de servicios y la comparticion de recursos. Revisamos los limites de las redes convencionales, ampliamos los esfuerzos de estandarizacion existentes y definimos una arquitectura para habilitar la centralizacion y la programabilidad en toda la red. La arquitectura propuesta se evalua en terminos de flexibilidad en la comparticion de recursos, y de mejora en la prestacion de servicios, mientras que las ventajas de un modelo de negocio alternativo se estudian en terminos de ganancia para los operadores. En primer lugar, estudiamos el aumento en la tasa de datos gracias a un uso compartido del espectro y de las infraestructuras, y evaluamos la mejora en las ganancias de los operadores. Presentamos un esquema de admision basado en la teoria de juegos para acomodar mas solicitudes de servicio cuando se adopta un enfoque cooperativo, y para estudiar las condiciones para que la reparticion de recursos sea conveniente entre coaliciones de operadores. Los resultados ensei\an que: i) la colaboracion puede ser favorable tambien en caso de una redistribucion desigual de los costes en cada coalicion; ii) las coaliciones de operadores de igual tamai\o ofrecen mejores ganancias y requieren tarifas mas bajas. El segundo tipo de comparticion que consideramos se da entre operadores de red y proveedores de servicios, en forma de provision de recursos personalizada ya pequei\a escala. Definimos un mecanismo de control de trafico basado en polfticas de admision, cuyo rendimiento se compara con estrategias de referencia. El mecanismo propuesto se basa en la teoria de subastas y calcula la politica de admision optima con una complejidad reducida para diferentes cargas de trafico y tasa de asignacion. Con particular atencion a servicios 5G de baja latencia, comparamos las prestaciones de estrategias convencionales para el control de admision con las del metodo propuesto, que proporciona: i) un suministro de servicios casi en tiempo real; ii) una complejidad reducida; iii) unos ingresos elevados; y iv) unos gastos reducidos, a cambio de unas perdidas insignificantes en terminos de imparcialidad hacia los proveedores de servicios. Para concluir, estudiamos el caso en el que se adoptan escalas de tiempo adaptables para el control de admision, con el fin de garantizar puntualmente los requisitos de servicio bajo diferentes condiciones de trafico. Para reducir la complejidad, consideramos el calculo previo de las estrategias de admision con respecto a condiciones de red de referenda, adaptables a condiciones inexploradas por medio de metodologias computacionalmente eficientes. Se compara el rendimiento de diferentes estrategias de admision sobre trazas de trafico real. Los resultados muestran que la estrategia propuesta equilibra complejidad y ganancias, mientras se reduce la utilizacion de recursos y la necesidad de conocer el estado exacto de la red.Postprint (published version

    View on 5G Architecture: Version 2.0

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    The 5G Architecture Working Group as part of the 5GPPP Initiative is looking at capturing novel trends and key technological enablers for the realization of the 5G architecture. It also targets at presenting in a harmonized way the architectural concepts developed in various projects and initiatives (not limited to 5GPPP projects only) so as to provide a consolidated view on the technical directions for the architecture design in the 5G era. The first version of the white paper was released in July 2016, which captured novel trends and key technological enablers for the realization of the 5G architecture vision along with harmonized architectural concepts from 5GPPP Phase 1 projects and initiatives. Capitalizing on the architectural vision and framework set by the first version of the white paper, this Version 2.0 of the white paper presents the latest findings and analyses with a particular focus on the concept evaluations, and accordingly it presents the consolidated overall architecture design

    Cellular and Wi-Fi technologies evolution: from complementarity to competition

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    This PhD thesis has the characteristic to span over a long time because while working on it, I was working as a research engineer at CTTC with highly demanding development duties. This has delayed the deposit more than I would have liked. On the other hand, this has given me the privilege of witnessing and studying how wireless technologies have been evolving over a decade from 4G to 5G and beyond. When I started my PhD thesis, IEEE and 3GPP were defining the two main wireless technologies at the time, Wi-Fi and LTE, for covering two substantially complementary market targets. Wi-Fi was designed to operate mostly indoor, in unlicensed spectrum, and was aimed to be a simple and cheap technology. Its primary technology for coexistence was based on the assumption that the spectrum on which it was operating was for free, and so it was designed with interference avoidance through the famous CSMA/CA protocol. On the other hand, 3GPP was designing technologies for licensed spectrum, a costly kind of spectrum. As a result, LTE was designed to take the best advantage of it while providing the best QoE in mainly outdoor scenarios. The PhD thesis starts in this context and evolves with these two technologies. In the first chapters, the thesis studies radio resource management solutions for standalone operation of Wi-Fi in unlicensed and LTE in licensed spectrum. We anticipated the now fundamental machine learning trend by working on machine learning-based radio resource management solutions to improve LTE and Wi-Fi operation in their respective spectrum. We pay particular attention to small cell deployments aimed at improving the spectrum efficiency in licensed spectrum, reproducing small range scenarios typical of Wi-Fi settings. IEEE and 3GPP followed evolving the technologies over the years: Wi-Fi has grown into a much more complex and sophisticated technology, incorporating the key features of cellular technologies, like HARQ, OFDMA, MU-MIMO, MAC scheduling and spatial reuse. On the other hand, since Release 13, cellular networks have also been designed for unlicensed spectrum. As a result, the two last chapters of this thesis focus on coexistence scenarios, in which LTE needs to be designed to coexist with Wi-Fi fairly, and NR, the radio access for 5G, with Wi-Fi in 5 GHz and WiGig in 60 GHz. Unlike LTE, which was adapted to operate in unlicensed spectrum, NR-U is natively designed with this feature, including its capability to operate in unlicensed in a complete standalone fashion, a fundamental new milestone for cellular. In this context, our focus of analysis changes. We consider that these two technological families are no longer targeting complementarity but are now competing, and we claim that this will be the trend for the years to come. To enable the research in these multi-RAT scenarios, another fundamental result of this PhD thesis, besides the scientific contributions, is the release of high fidelity models for LTE and NR and their coexistence with Wi-Fi and WiGig to the ns-3 open-source community. ns-3 is a popular open-source network simulator, with the characteristic to be multi-RAT and so naturally allows the evaluation of coexistence scenarios between different technologies. These models, for which I led the development, are by academic citations, the most used open-source simulation models for LTE and NR and havereceived fundings from industry (Ubiquisys, WFA, SpiderCloud, Interdigital, Facebook) and federal agencies (NIST, LLNL) over the years.Aquesta tesi doctoral té la característica d’allargar-se durant un llarg període de temps ja que mentre treballava en ella, treballava com a enginyera investigadora a CTTC amb tasques de desenvolupament molt exigents. Això ha endarrerit el dipositar-la més del que m’hagués agradat. D’altra banda, això m’ha donat el privilegi de ser testimoni i estudiar com han evolucionat les tecnologies sense fils durant més d’una dècada des del 4G fins al 5G i més enllà. Quan vaig començar la tesi doctoral, IEEE i 3GPP estaven definint les dues tecnologies sense fils principals en aquell moment, Wi-Fi i LTE, que cobreixen dos objectius de mercat substancialment complementaris. Wi-Fi va ser dissenyat per funcionar principalment en interiors, en espectre sense llicència, i pretenia ser una tecnologia senzilla i barata. La seva tecnologia primària per a la convivència es basava en el supòsit que l’espectre en el que estava operant era de franc, i, per tant, es va dissenyar simplement evitant interferències a través del famós protocol CSMA/CA. D’altra banda, 3GPP estava dissenyant tecnologies per a espectres amb llicència, un tipus d’espectre costós. Com a resultat, LTE està dissenyat per treure’n el màxim profit alhora que proporciona el millor QoE en escenaris principalment a l’aire lliure. La tesi doctoral comença amb aquest context i evoluciona amb aquestes dues tecnologies. En els primers capítols, estudiem solucions de gestió de recursos de radio per a operacions en espectre de Wi-Fi sense llicència i LTE amb llicència. Hem anticipat l’actual tendència fonamental d’aprenentatge automàtic treballant solucions de gestió de recursos de radio basades en l’aprenentatge automàtic per millorar l’LTE i Wi-Fi en el seu espectre respectiu. Prestem especial atenció als desplegaments de cèl·lules petites destinades a millorar la eficiència d’espectre llicenciat, reproduint escenaris de petit abast típics de la configuració Wi-Fi. IEEE i 3GPP van seguir evolucionant les tecnologies al llarg dels anys: El Wi-Fi s’ha convertit en una tecnologia molt més complexa i sofisticada, incorporant les característiques clau de les tecnologies cel·lulars, com ara HARQ i la reutilització espacial. D’altra banda, des de la versió 13, també s’han dissenyat xarxes cel·lulars per a espectre sense llicència. Com a resultat, els dos darrers capítols d’aquesta tesi es centren en aquests escenaris de convivència, on s’ha de dissenyar LTE per conviure amb la Wi-Fi de manera justa, i NR, l’accés a la radio per a 5G amb Wi-Fi a 5 GHz i WiGig a 60 GHz. A diferència de LTE, que es va adaptar per funcionar en espectre sense llicència, NR-U està dissenyat de forma nativa amb aquesta característica, inclosa la seva capacitat per operar sense llicència de forma autònoma completa, una nova fita fonamental per al mòbil. En aquest context, el nostre focus d’anàlisi canvia. Considerem que aquestes dues famílies de tecnologia ja no estan orientades cap a la complementarietat, sinó que ara competeixen, i afirmem que aquesta serà el tendència per als propers anys. Per permetre la investigació en aquests escenaris multi-RAT, un altre resultat fonamental d’aquesta tesi doctoral, a més de les aportacions científiques, és l’alliberament de models d’alta fidelitat per a LTE i NR i la seva coexistència amb Wi-Fi a la comunitat de codi obert ns-3. ns-3 és un popular simulador de xarxa de codi obert, amb la característica de ser multi-RAT i, per tant, permet l’avaluació de manera natural d’escenaris de convivència entre diferents tecnologies. Aquests models, pels quals he liderat el desenvolupament, són per cites acadèmiques, els models de simulació de codi obert més utilitzats per a LTE i NR i que han rebut finançament de la indústria (Ubiquisys, WFA, SpiderCloud, Interdigital, Facebook) i agències federals (NIST, LLNL) al llarg dels anys.Esta tesis doctoral tiene la característica de extenderse durante mucho tiempo porque mientras trabajaba en ella, trabajaba como ingeniera de investigación en CTTC con tareas de desarrollo muy exigentes. Esto ha retrasado el depósito más de lo que me hubiera gustado. Por otro lado, gracias a ello, he tenido el privilegio de presenciar y estudiar como las tecnologías inalámbricas han evolucionado durante una década, de 4G a 5G y más allá. Cuando comencé mi tesis doctoral, IEEE y 3GPP estaban definiendo las dos principales tecnologías inalámbricas en ese momento, Wi-Fi y LTE, cumpliendo dos objetivos de mercado sustancialmente complementarios. Wi-Fi fue diseñado para funcionar principalmente en interiores, en un espectro sin licencia, y estaba destinado a ser una tecnología simple y barata. Su tecnología primaria para la convivencia se basaba en el supuesto en que el espectro en el que estaba operando era gratis, y así fue diseñado simplemente evitando interferencias a través del famoso protocolo CSMA/CA. Por otro lado, 3GPP estaba diseñando tecnologías para espectro con licencia, un tipo de espectro costoso. Como resultado, LTE está diseñado para aprovechar el espectro al máximo proporcionando al mismo tiempo el mejor QoE en escenarios principalmente al aire libre. La tesis doctoral parte de este contexto y evoluciona con estas dos tecnologías. En los primeros capítulos, estudiamos las soluciones de gestión de recursos de radio para operación en espectro Wi-Fi sin licencia y LTE con licencia. Anticipamos la tendencia ahora fundamental de aprendizaje automático trabajando en soluciones de gestión de recursos de radio para mejorar LTE y funcionamiento deWi-Fi en su respectivo espectro. Prestamos especial atención a las implementaciones de células pequeñas destinadas a mejorar la eficiencia de espectro licenciado, reproduciendo los típicos escenarios de rango pequeño de la configuración Wi-Fi. IEEE y 3GPP siguieron evolucionando las tecnologías a lo largo de los años: Wi-Fi se ha convertido en una tecnología mucho más compleja y sofisticada, incorporando las características clave de las tecnologías celulares, como HARQ, OFDMA, MU-MIMO, MAC scheduling y la reutilización espacial. Por otro lado, desde la Release 13, también se han diseñado redes celulares para espectro sin licencia. Como resultado, los dos últimos capítulos de esta tesis se centran en estos escenarios de convivencia, donde LTE debe diseñarse para coexistir con Wi-Fi de manera justa, y NR, el acceso por radio para 5G con Wi-Fi en 5 GHz y WiGig en 60 GHz. A diferencia de LTE, que se adaptó para operar en espectro sin licencia, NR-U está diseñado de forma nativa con esta función, incluyendo su capacidad para operar sin licencia de forma completamente independiente, un nuevo hito fundamental para los celulares. En este contexto, cambia nuestro enfoque de análisis. Consideramos que estas dos familias tecnológicas ya no tienen como objetivo la complementariedad, sino que ahora están compitiendo, y afirmamos que esta será la tendencia para los próximos años. Para permitir la investigación en estos escenarios de múltiples RAT, otro resultado fundamental de esta tesis doctoral, además de los aportes científicos, es el lanzamiento de modelos de alta fidelidad para LTE y NR y su coexistencia con Wi-Fi y WiGig a la comunidad de código abierto de ns-3. ns-3 es un simulador popular de red de código abierto, con la característica de ser multi-RAT y así, naturalmente, permite la evaluación de escenarios de convivencia entre diferentes tecnologías. Estos modelos, para los cuales lideré el desarrollo, son por citas académicas, los modelos de simulación de código abierto más utilizados para LTE y NR y han recibido fondos de la industria (Ubiquisys, WFA, SpiderCloud, Interdigital, Facebook) y agencias federales (NIST, LLNL) a lo largo de los años.Postprint (published version

    Optimisation de la gestion des interférences inter-cellulaires et de l'attachement des mobiles dans les réseaux cellulaires LTE

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    Driven by an exponential growth in mobile broadband-enabled devices and a continue dincrease in individual data consumption, mobile data traffic has grown 4000-fold over the past 10 years and almost 400-million-fold over the past 15 years. Homogeneouscellular networks have been facing limitations to handle soaring mobile data traffic and to meet the growing end-user demand for more bandwidth and betterquality of experience. These limitations are mainly related to the available spectrumand the capacity of the network. Telecommunication industry has to address these challenges and meet exploding demand. At the same time, it has to guarantee a healthy economic model to reduce the carbon footprint which is caused by mobile communications.Heterogeneous Networks (HetNets), composed of macro base stations and low powerbase stations of different types, are seen as the key solution to improve spectral efficiency per unit area and to eliminate coverage holes. In such networks, intelligent user association and interference management schemes are needed to achieve gains in performance. Due to the large imbalance in transmission power between macroand small cells, user association based on strongest signal received is not adapted inHetNets as only few users would attach to low power nodes. A technique based onCell Individual Offset (CIO) is therefore required to perform load balancing and to favor some Small Cell (SC) attraction against Macro Cell (MC). This offset is addedto users’ Reference Signal Received Power (RSRP) measurements and hence inducing handover towards different eNodeBs. As Long Term Evolution (LTE) cellular networks use the same frequency sub-bands, mobile users may experience strong inter-cellxv interference, especially at cell edge. Therefore, there is a need to coordinate resource allocation among the cells and minimize inter-cell interference. To mitigate stronginter-cell interference, the resource, in time, frequency and power domain, should be allocated efficiently. A pattern for each dimension is computed to permit especially for cell edge users to benefit of higher throughput and quality of experience. The optimization of all these parameters can also offer gain in energy use. In this thesis,we propose a concrete versatile dynamic solution performing an optimization of user association and resource allocation in LTE cellular networks maximizing a certainnet work utility function that can be adequately chosen. Our solution, based on gametheory, permits to compute Cell Individual Offset and a pattern of power transmission over frequency and time domain for each cell. We present numerical simulations toillustrate the important performance gain brought by this optimization. We obtain significant benefits in the average throughput and also cell edge user through put of40% and 55% gains respectively. Furthermore, we also obtain a meaningful improvement in energy efficiency. This work addresses industrial research challenges and assuch, a prototype acting on emulated HetNets traffic has been implemented.Conduit par une croissance exponentielle dans les appareils mobiles et une augmentation continue de la consommation individuelle des données, le trafic de données mobiles a augmenté de 4000 fois au cours des 10 dernières années et près de 400millions fois au cours des 15 dernières années. Les réseaux cellulaires homogènes rencontrent de plus en plus de difficultés à gérer l’énorme trafic de données mobiles et à assurer un débit plus élevé et une meilleure qualité d’expérience pour les utilisateurs.Ces difficultés sont essentiellement liées au spectre disponible et à la capacité du réseau.L’industrie de télécommunication doit relever ces défis et en même temps doit garantir un modèle économique pour les opérateurs qui leur permettra de continuer à investir pour répondre à la demande croissante et réduire l’empreinte carbone due aux communications mobiles. Les réseaux cellulaires hétérogènes (HetNets), composés de stations de base macro et de différentes stations de base de faible puissance,sont considérés comme la solution clé pour améliorer l’efficacité spectrale par unité de surface et pour éliminer les trous de couverture. Dans de tels réseaux, il est primordial d’attacher intelligemment les utilisateurs aux stations de base et de bien gérer les interférences afin de gagner en performance. Comme la différence de puissance d’émission est importante entre les grandes et petites cellules, l’association habituelle des mobiles aux stations de bases en se basant sur le signal le plus fort, n’est plus adaptée dans les HetNets. Une technique basée sur des offsets individuelles par cellule Offset(CIO) est donc nécessaire afin d’équilibrer la charge entre les cellules et d’augmenter l’attraction des petites cellules (SC) par rapport aux cellules macro (MC). Cette offset est ajoutée à la valeur moyenne de la puissance reçue du signal de référence(RSRP) mesurée par le mobile et peut donc induire à un changement d’attachement vers différents eNodeB. Comme les stations de bases dans les réseaux cellulaires LTE utilisent les mêmes sous-bandes de fréquences, les mobiles peuvent connaître une forte interférence intercellulaire, en particulier en bordure de cellules. Par conséquent, il est primordial de coordonner l’allocation des ressources entre les cellules et de minimiser l’interférence entre les cellules. Pour atténuer la forte interférence intercellulaire, les ressources, en termes de temps, fréquence et puissance d’émission, devraient être alloués efficacement. Un modèle pour chaque dimension est calculé pour permettre en particulier aux utilisateurs en bordure de cellule de bénéficier d’un débit plus élevé et d’une meilleure qualité de l’expérience. L’optimisation de tous ces paramètres peut également offrir un gain en consommation d’énergie. Dans cette thèse, nous proposons une solution dynamique polyvalente effectuant une optimisation de l’attachement des mobiles aux stations de base et de l’allocation des ressources dans les réseaux cellulaires LTE maximisant une fonction d’utilité du réseau qui peut être choisie de manière adéquate.Notre solution, basée sur la théorie des jeux, permet de calculer les meilleures valeurs pour l’offset individuelle par cellule (CIO) et pour les niveaux de puissance à appliquer au niveau temporel et fréquentiel pour chaque cellule. Nous présentons des résultats des simulations effectuées pour illustrer le gain de performance important apporté par cette optimisation. Nous obtenons une significative hausse dans le débit moyen et le débit des utilisateurs en bordure de cellule avec 40 % et 55 % de gains respectivement. En outre, on obtient un gain important en énergie. Ce travail aborde des défis pour l’industrie des télécoms et en tant que tel, un prototype de l’optimiseur a été implémenté en se basant sur un trafic HetNets émulé
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