Algorithmes d'allocation de ressources pour des systèmes à interférence

Resource allocation algorithms for interference systems

• Auteur / Autrice : Eric Bouton
• Direction : Philippe Ciblat, Jean-Claude Belfiore
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Electronique et communications
• Date : Soutenance en 2010
• Etablissement(s) : Paris, Télécom ParisTech

Mots clés

Mots clés contrôlés

Allocation de ressources (radiotéléphonie)

Raccordement numérique asymétrique

Radio -- Interférence

Communication ultra large bande

Résumé

L'interférence est un phénomène présent dans de nombreux systèmes de communication et est souvent un sérieux frein à leur développement. Une gestion intelligente de ce phénomène est alors nécessaire, afin de limiter son impact négatif. Dans cette thèse, nous avons abordé trois sujets liés à sa présence. Dans la première partie, de façon à augmenter le débit de transmission dans les systèmes à ultra large bande basés sur des impulsions brèves, nous proposons d'attribuer plusieurs codes à saut temporel au même utilisateur. Ceci génère un nouveau type d'interférence associée aux codes supplémentaires alloués à l'utilisateur d'intérêt. Le bénéfice de ce type de stratégie n'étant pas immédiat, nous étudions l'impact de notre proposition sur les performances du système. Dans la deuxième partie, nous traitons le problème de l'optimisation de la probabilité de coupure dans un système multi-antennaire, soumis à un canal de Rice à évanouissement lent. Nous proposons d'optimiser cette probabilité dans le contexte à N antennes de transmission et une antenne de réception, lorsque le rapport signal-à-bruit est grand, et de l'améliorer dans le contexte à plusieurs antennes de transmission et plusieurs antennes de réception. Dans la dernière partie, nous étudions le problème de l'allocation de puissance dans un canal à interférence gaussien. En nous basant sur une nouvelle expression approchée de la capacité de ce canal et moyennant une modulation OFDM, nous proposons de développer un nouvel algorithme d'allocation de puissance qui améliore la région de débits atteignables, en comparaison avec une allocation uniforme et des schémas classiques de gestion dynamique du spectre.

Interference is a phenomenon that is present in many communication systems and is often a serious hindrance to their development. An intelligent management of this phenomenon is thus necessary to limit its negative impact. In this thesis, we addressed three issues related to its presence. In the first part, in order to boost transmission rates in impulse radio ultra-wide band systems, we propose to assign multiple time-hopping codes to the same user. This generates a new type of interference associated with the additional codes allocated to the user of interest. Since the benefit of this type of strategy is not straightforward, we study the impact of our proposition on the system's performance. In the second part, we tackle the problem of optimizing the outage probability of multiple-antenna systems in a slow fading Rician channel. We propose to optimize this probability in the context of N transmit antennas and one single receive antenna, when the signal-to-noise ratio is high, and improve it when there are multiple antennas both at the transmitter and at the receiver. In the last part, we study the problem of power allocation in a Gaussian interference channel. Based on a new approximate expression of this channel's capacity and using an OFDM modulation, we propose to develop a new power allocation algorithm that improves the achievable rates region, compared with a uniform allocation and classic dynamic spectrum management techniques.