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Modélisation mathématique du contrôle de puissance, de l'affectation des canaux et de la capacité dans les réseaux sans fil maillés (Mesh)

Belannague, Tawfik (2012). Modélisation mathématique du contrôle de puissance, de l'affectation des canaux et de la capacité dans les réseaux sans fil maillés (Mesh). Mémoire. Val-d'Or, Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue, Sciences appliquées, 96 p.

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Résumé

Ces dernières années, les technologies sans fil ont connu un développement fulgurant. Suite à cette évolution, les systèmes de transmission sont susceptibles de supporter une vaste gamme d'applications de voix, d'images, de vidéos et de données. Ces applications nécessitent une haute qualité de service, d'où la nécessité d'avoir un système robuste capable de gérer ces trafics. Le réseau sans fil maillé (WMN) a été proposé comme une solution prometteuse qui permet d'offrir plusieurs avantages tels que la facilité de réalisation, le faible coût de déploiement et la fiabilité.Cependant, il existe des contraintes qui se mettent en face de ces attentes : l'affectation de canaux, la connectivité, l'utilisation optimale de la puissance et l'amélioration de la capacité. Ce mémoire traite la problématique du contrôle de la puissance, de la connectivité, de l'affectation des canaux et de la capacité dans les réseaux sans fil maillés. Le but est d'optimiser ces paramètres afin d'avoir une bonne gestion de l'interférence, une économie d'énergie et avoir un maximum de liens actifs. Le traitement de cette problématique a nécessité une étude théorique et de simulations. Pour l'étude théorique, trois modèles mathématiques vont être introduits : le premier est un modèle de programmation mathématique du contrôle de la puissance. Il est utilisé afin d'optimiser l'utilisation des canaux et de l'énergie. Ce modèle est de type «programmation mathématique non linéaire en nombre entier» et il prend en compte avec succès des contraintes de transmission sans interférence. Tout en garantissant la connectivité du réseau et en se basant sur ces contraintes, un deuxième modèle de type «programmation mathématique linéaire en nombre entier» est introduit. Il s'agit d'un modèle simplifié par rapport au premier et il permet de minimiser la puissance et avoir une bonne assignation de canaux. Le dernier modèle mathématique a pour objectif de maximiser le nombre de liens actifs dans le réseau, ce qui permet d'en augmenter la capacité. L'algorithme choisi pour résoudre ce genre de problème est celui de Branch et Bound [1], connue pour sa vitesse de convergence et sa précision. L'étude de ces modèles est réalisée à travers un ensemble de simulations en utilisant un logiciel commercial (LINGO) de programmation mathématique. Nous procédons aux simulations avec des topologies aléatoires en fixant la portée maximale de transmission et d' interférence. La génération de ces topologies permet d'étudier l'impact du positionnement de nœuds sur notre modèle de puissance et d'affectation de canaux. Un schéma sera également présenté pour montrer l'optimalité du choix des canaux. La dernière simulation concerne l'étude de la capacité. En effet, le nombre maximal de liens actifs simultanément va être étudié en fonction du seuil de transmission et d'interférence des noeuds du réseau.

Type de document: Thèse (Mémoire)
Directeur de mémoire/thèse: Hakem, Nadir
Co-directeurs de mémoire/thèse: Delisle, Gilles Y.
Informations complémentaires: Comprend un résumé en français
Mots-clés libres: reseaux mesh sans fil controle de puissance affectation de canaux multiradio optimisation et modelisation mathematique
Divisions: Sciences appliquées > Maîtrise en ingénierie
Date de dépôt: 12 févr. 2013 15:35
Dernière modification: 25 févr. 2013 20:28
URI: http://depositum.uqat.ca/id/eprint/485

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