Problèmes d'Affectation de Fréquences dynamique

Dynamic frequency assignment problems

• Auteur / Autrice : Andréa Carneiro Linhares
• Direction : Philippe Michelon, Dominique Feillet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Avignon

Mots clés

Mots clés contrôlés

Programmation par contraintes

Radiofréquences -- Attribution

Résumé

L'objectif des Problèmes d'Affectation de Fréquences (FAP) est d'attribuer des fréquences à des communications hertziennes, tout en limitant les risques d'interférences. Ce travail de recherche étudie le FAP dans le contexte de déploiements militaires. Dans cette situation, un réseau sans fil est developpé progressivement afin d'assurer les communications entre les troupes militaires. De nouvelles antennes et de nouvelles liaisons entre des antennes existantes sont établies dynamiquement. Chaque nouveau raccordement entre deux sites (position physique des antennes) exige d'affecter une paire de fréquences, de façon à assurer des communications sans interférences dans les deux sens. Nos travaux portent essentiellement sur deux problématiques : l'affectation de fréquences lors de l'arrivée dynamique de liaison et la résolution de problèmes d'affectation de fréquences statiques par Programmatiion Par Contraintes (PPC). Pour le premier problème, des algorithmes gloutons on line ont été développés, centrés sur une nouvelle notion appelée disponibilité d'un site. Le deuxième intègre cette notion de disponibilité à un moteur de PPC dans un cadre statique. La mesure de disponibilité d'un site est une mesure relative au nombre de liaisons supplémentaires qu'un site est capable d'accueillir sans générer d'interférences. Dans le cadre des méthodes gloutonnes, les stratégies proposées consistent à choisir des fréquences préservant un niveau maximal de disponibilité. Plusieurs mesures de disponibilité sont proposées, analysées et évaluées. Au sein d'une recherche arborescente avec propagation de contraintes, pour le cas statique donc, la disponibiité est utilisée pour détecter tôt dans l'arbre des mauvais choix empêchant d'attribuer des fréquences à toutes les liaisons issues d'un site. D'autres propositions, liées aux caractéristiques physiques du réseau et du matériel de communication sont également intégrées dans la méthode. L'ensemble des expérimentations réalisées au cours de nos travaux a été effectué sur des scénarios réalistes fournis par le CELAR (Centre d'Electronique de l'Armement)

The objective of the Frequency Assignment Problems is to attribute frequencies to hertzian communications, while limiting the risks of interference. This research work studies the FAP in the context of military deployments. In this situation, a wireless network is gradually developed to ensure communication between military troops. New antennas and new connections between two sites (physical position of antennas) implies to assign permanently one frequency for both possible senses of communication (links) between the sites. Our work concerns essentially two problems : the assignment of frequencies during the dynamic arrival of connections and the resolution of assignment problems by Constraint Programming of static frequency (CP). For the first problem, greedy online algorithms were developed, base on a new notion called site availabiblity. The second integrates this notion of availability into an CP solver in a static approach. The measure of availability of a site is a measure of the supplementary connections that a site is able to support without generating any interference. Within the framework of the greedy methods, the proposed strategies consist in choosing frequencies maintening a maximal level of availability. Several measures of availability are proposed, analysed and estimated. Within a tree search with constraints propagation, for the static case, the availability is used to detect early in the tree bad choices avoiding the assignment of frequencies to all the connections stemming from a site. Other propositions, related to the physical characterics of the network and the material of communication, are also integrated into the method. All the experiments realised during our work was made on realistic scenarios supplied by the CELAR (Centre électronqiue de l'Armement)