Gestion des interférences pour les réseaux de femtocells en se basant sur les techniques MIMO coopératives

Interference management for femtocell networks based on cooperative MIMO techniques

• Auteur / Autrice : Slim Ben Halima
• Direction : Maryline Hélard
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Électronique et télécommunications
• Date : Soutenance en 2012
• Etablissement(s) : Rennes, INSA
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mathématiques, télécommunications, informatique, signal, systèmes, électronique (Rennes)
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université européenne de Bretagne (2007-2016)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Télécommunications

Électronique

Systèmes de communication sans fil

Systèmes, Théorie des

Réseaux locaux sans fil

Résumé

Dans ce travail, on s’intéresse au problème des interférences générées dans un réseau de femtocells coopérants au niveau des données de contrôle et non pas au niveau de données utiles. On propose des schémas pratiques pour résoudre ce problème. Dans une première phase, les schémas proposés sont basés sur des techniques de précodage existantes comme le maximum ratio transmission et le zero forcing. Dans un second lieu, la technique d’alignement d’interférences est exploitée. On propose au début des techniques de groupement pour les environnements très chargés où l’alignement n’est pas faisable sur tous les liens. La réduction de complexité de ces techniques de groupement est visée dans une deuxième étape. On aborde dans une troisième partie, le problème de sous optimalité de l’alignement des interférences dans certaines régions de rapport signal sur bruit du système. On conçoit un algorithme distribué qui assure un ensemble de rapports signal sur bruit plus interférence (SINRs) cibles au niveau des différents liens du système. Cet algorithme est amélioré à travers trois schémas de coordination qui optimisent les choix des SINRs cibles utilisés.

In this work we address the interference problem generated in a network of femtocells cooperating at channel state information level and not at user data level. In a first part, we investigate some cooperation strategies based on conventional MIMO pre-coding techniques such as maximum ratio transmission and zero forcing. These strategies are designed for some particular deployments especially those where operators aim at offering some fair QoS for their subscribers. In a second part, we exploit the interference alignment (IA) technique to manage the interference issues. We propose in a first step three joint clustering and scheduling schemes for overloaded femtocell networks where IA is not feasible on all the links. The complexity of these clustering schemes is reduced in a second phase. Then, we design a distributed algorithm for the constant MIMO IC that aims at ensuring a set of signal to interference plus noise ratios (SINRs) at the different streams of all the links in the network. The motivation behind this algorithm is that IA is not always the best strategy depending on system signal to noise ratio. Finally, we tackle the issue of the choice of the target SINRs. We propose three network coordination algorithms aiming at optimizing the used target SINRs to run the already proposed distributed algorithm.