<html> <head> <title> Analyse de performance des rseaux cellulaires hirarchiques  - Xavier Lagrange </title>  	       <!*** Definition des meta pour l'indexation ***>  <meta name="Auteur" content=" Xavier Lagrange "> <meta name="Titre" content=" Analyse de performance des rseaux cellulaires hirarchiques  "> <meta name="Title" content=" Performance analysis of hierarchical cellular networks  "> <meta name="Departement" content=" Informatique et R&eacute;seaux ">  <meta name="Directeur" content=" Philippe Godlewski  "> <meta name="Laboratoire" content="  "> <meta name="Universite" content="  ">  <meta name="Resume" content=" Les rseaux de deuxime gnration, dont le systme GSM (Global System for Mobile communications) est le principal reprsentant en Europe, se dveloppent considrablement depuis 1994. Afin d'couler le trafic gnr dans les zones  forte densit, les oprateurs dploient des micro-cellules. Celles-ci ont une forte capacit en Erlang/km2 mais leur faible taille les rend peu adaptes  laccueil de terminaux  vitesse rapide  cause de la difficult  assurer un transfert intercellulaire fiable.<p>  Les rseaux hirarchiques combinent les couvertures macro-cellulaires et micro-cellulaires sur une mme zone de service. Ils posent de multiples problmes: gestion des interfrences entre les couches micro-cellulaires et macro-cellulaires, paramtrages des seuils de transferts intercellulaires, dimensionnement de chaque couche. Cette tude, oriente tltrafic, porte sur les performances et le dimensionnement. En effet, la loi dErlang ne sapplique pas dans tous les cas de figure. Des modles analytiques plus complexes sont ncessaires. Ils sont susceptibles de fournir des lments pour un premier dimensionnement sans passer par des tapes de simulation longues et coteuses.<p>  Dans un premier temps, nous proposons une modlisation de la mobilit et du trafic pour les systmes  deux niveaux de couverture. Cette modlisation est susceptible dtre intgre dans des outils informatiques danalyse de performance.<p>  Nous tudions ensuite trois possibilits daffectation des terminaux aux couches dun rseau hirarchique : rseau  couches spares o les terminaux sont affects  une couche donne; rseau, dit non rversible, o les macro-cellules accueillent le trafic non coul par les micro-cellules mais o le retour sur la micro-cellule nest pas autoris; rseau rversible o tous les types de transfert sont autoriss.<p>  Pour chaque stratgie daffectation, un modle est propos. On calcule la probabilit dchec dun appel, de coupure intempestive et le nombre moyen de transferts intercellulaires. Les diffrents rsultats analytiques sont confirms par des simulations.  Le modle analytique est ensuite utilis pour comparer les stratgies rversibles et non rversibles. Il permet de dterminer des configurations qui maximisent le trafic coul en garantissant une qualit de service donne.   "> <meta name="Abstract" content="  In just fifteen years, the number of cellular subscribers has grown from zero to over 80 million. In some countries, more than 25% of population use mobile communications. A major trend for operators is to increase the capacity by reducing the cell size (microcells). However a coverage with microcell only is very expensive and may lead to a very high number of handover for high speed users and hence a possible reduction of the quality of service.<p> In hierarchical cellular networks, both microcells and macrocells are kept to accomodate high speed terminals while keeping a very high capacity.<p> In this PhD thesis we analyse the various assignment strategies and propose analytic tools to estimate their performances.  "> <meta name="Motcle" content=" Rseaux cellulaires/teletrafic/performances/microcellules/macrocellules  "> <meta name="Photo" content=" http:// "> <meta name="Page" content=" http://www.res.enst.fr/~lagrange "> <meta name="Statut" content=" Soutenue "> <meta name="Date" content=" 11-mai-98 "> <meta name="Lieu" content=" , ENST "> <meta name="Adresse" content=" lagrange@res.enst.fr ">   </head>    <body BGCOLOR="#ffffff" text="#101077" LINK="#000fff"    VLINK="#9900ff"><font size=+1></body>  	            <!*** Presentation ***>    <h1 align=center>   <IMG SRC="../gif/graduate.gif" align=left border=0>   <A HREF="#anglais">   <IMG SRC="http://www.enst.fr/images/english.gif" align=right border=0>   </A>   Analyse de performance des rseaux cellulaires hirarchiques   </h1>   <IMG SRC="../gif/lignes/oranj.gif" align=left>   <br> <br><h2 align="right"> Auteur :   Xavier Lagrange<br></h2>              <h3 align="right">Th&egrave;se de  l'ENST </h3>               <h3 align="right">D&eacute;partement    Informatique et R&eacute;seaux<br>              </h3><br clear=all> <h3><br>R&eacute;sum&eacute; : </h3>Les rseaux de deuxime gnration, dont le systme GSM (Global System for Mobile communications) est le principal reprsentant en Europe, se dveloppent considrablement depuis 1994. Afin d'couler le trafic gnr dans les zones  forte densit, les oprateurs dploient des micro-cellules. Celles-ci ont une forte capacit en Erlang/km2 mais leur faible taille les rend peu adaptes  laccueil de terminaux  vitesse rapide  cause de la difficult  assurer un transfert intercellulaire fiable.<p>  Les rseaux hirarchiques combinent les couvertures macro-cellulaires et micro-cellulaires sur une mme zone de service. Ils posent de multiples problmes: gestion des interfrences entre les couches micro-cellulaires et macro-cellulaires, paramtrages des seuils de transferts intercellulaires, dimensionnement de chaque couche. Cette tude, oriente tltrafic, porte sur les performances et le dimensionnement. En effet, la loi dErlang ne sapplique pas dans tous les cas de figure. Des modles analytiques plus complexes sont ncessaires. Ils sont susceptibles de fournir des lments pour un premier dimensionnement sans passer par des tapes de simulation longues et coteuses.<p>  Dans un premier temps, nous proposons une modlisation de la mobilit et du trafic pour les systmes  deux niveaux de couverture. Cette modlisation est susceptible dtre intgre dans des outils informatiques danalyse de performance.<p>  Nous tudions ensuite trois possibilits daffectation des terminaux aux couches dun rseau hirarchique : rseau  couches spares o les terminaux sont affects  une couche donne; rseau, dit non rversible, o les macro-cellules accueillent le trafic non coul par les micro-cellules mais o le retour sur la micro-cellule nest pas autoris; rseau rversible o tous les types de transfert sont autoriss.<p>  Pour chaque stratgie daffectation, un modle est propos. On calcule la probabilit dchec dun appel, de coupure intempestive et le nombre moyen de transferts intercellulaires. Les diffrents rsultats analytiques sont confirms par des simulations.  Le modle analytique est ensuite utilis pour comparer les stratgies rversibles et non rversibles. Il permet de dterminer des configurations qui maximisent le trafic coul en garantissant une qualit de service donne.                 <H3> Mot-Cl&eacute;s :</H3> Rseaux cellulaires/teletrafic/performances/microcellules/macrocellules                 <h3> <br> Directeur de la th&egrave;se : Philippe Godlewski  </h3> <hr> <h3> Th&egrave;se Soutenue <br> <i> Date de soutenance : 11-mai-98 <br> Lieu de soutenance :  ENST <br>            </h3> <A NAME="anglais"> <br><align="left">               <IMG SRC="../gif/lignes/oranj.gif">               <H2> Title : Performance analysis of hierarchical cellular networks </H2> <H3> Abstract :</H3>  In just fifteen years, the number of cellular subscribers has grown from zero to over 80 million. In some countries, more than 25% of population use mobile communications. A major trend for operators is to increase the capacity by reducing the cell size (microcells). However a coverage with microcell only is very expensive and may lead to a very high number of handover for high speed users and hence a possible reduction of the quality of service.<p> In hierarchical cellular networks, both microcells and macrocells are kept to accomodate high speed terminals while keeping a very high capacity.<p> In this PhD thesis we analyse the various assignment strategies and propose analytic tools to estimate their performances.  <br>               <align="left">                <IMG SRC="../gif/lignes/oranj.gif"> 	              <!*** Liens possibles ***>               <h4> <A HREF="http://www.enst.fr/~doctorat/these.html">               Effectuer une nouvelle recherche ?</A>               <br></h4>                <h4> Pour me contacter, envoyez-moi un                 <A HREF="mailto:lagrange@res.enst.fr">mail</A> <br>                   ... si vous voulez voir <A HREF="http://www.res.enst.fr/~lagrange">ma page</A>                      </h4>                 </body>                 </html> 
