Optimisation Des Réseaux Sans Fil Maillés

Résumé: Les réseaux sans fil maillés constituent une solution pratique et peu coûteuse pour la couverture en haut débit de régions dépourvues d’infrastructure filaire dense. Dans ce type de réseaux, des transmissions entre terminaux distants sont rendues possibles grâce à un acheminement des données en multi-sauts. La ressource radio est la plus critique dans les réseaux sans fil maillés. Elle est limitée, coûte chère et est sujette à un nombre de problématiques telles que les interférences ou les phénomènes liés à la propagation. L’objectif de cette thèse est d’optimiser son usage à travers un fonctionnement inter-couches adaptatif. À cette fin, nous abordons deux problèmes spécifiques que nous formulons par programmation mathématique en considérant de manière jointe différents aspects liés notamment à l’allocation des canaux aux interfaces radio, à l’ordonnancement temporel des transmissions, au contrôle des puissances d’émissions, à l’utilisation des débits adaptatifs et au routage du trafic. Tout d’abord, nous traitons le problème de la minimisation de la largeur du spectre radio consommé par un réseau sans fil maillé multi-radio multi-canaux en exploitant la réutilisation spatiale des canaux à travers un modèle d’optimisation linéaire mixte en nombres entiers. Nous montrons l’influence de plusieurs paramètres sur la largeur du spectre nécessaire pour l’acheminement à destination de tout le trafic généré dans le réseau. Ensuite, nous étudions l’amélioration potentielle apportée par l’exploitation des canaux adjacents à chevauchements partiels disponibles dans le spectre radio d’un un réseau sans fil maillé multi-radio multi-canaux dans les deux cas d’une allocation dynamique et d’une allocation statique des canaux aux interfaces radio. Nous formulons le mode dynamique par un problème linéaire que nous résolvons par la technique de génération de colonnes. Le mode statique étant plus contraint, nous le formulons par un problème linéaire mixte en nombres entiers que nous résolvons par la technique branch and price. Afin de capturer l’effet des interférences, nous nous basons sur le modèle physique qui prend en considération leur effet cumulatif mais qui résulte aussi en des formulations de programmes mathématiques complexes caractérisées par un passage difficile à l’échelle. Afin de pallier cette difficulté, nous proposons des approches de résolutions hybrides permettant l’obtention de bornes réalisables aux solutions optimales dans des temps de calcul acceptables

Publié dans la revue: