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Conception d'un modèle novateur améliorant la performance dans les réseaux de la sécurité publique sur LTE hétérogènes

Tata, Chafika (2014). Conception d'un modèle novateur améliorant la performance dans les réseaux de la sécurité publique sur LTE hétérogènes. Thèse de doctorat électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

Durant les situations d’urgences, la disponibilité des moyens de télécommunications est cruciale et indispensable pour les usagers des réseaux de la Sécurité Publique (PSN). En revanche, durant de tels moments, le besoin en échange d’information croît d’une façon spectaculaire. Par conséquent, l’accès au médium radio devient congestionné très rapidement. Malheureusement, durant ces moments, les ressources dédiées aux réseaux (PSN) ne semblent pas être suffisantes pour satisfaire toutes les requêtes d’établissement des nouveaux bearers. Les réseaux LTE viennent donc contribuer à la résolution de cette problématique, en offrant l’accès à la Radio Commerciale Partagée pour le réseau PSN, avec une certaine priorisation, afin d’améliorer les communications PSN lors des situations d’urgences. Néanmoins, cet accès ne doit pas accaparer toutes les ressources du réseau commercial.

De plus, la technologie LTE permet l’utilisation des communications Device-to-Device qui consiste à échanger l’information directement entre les équipements sans avoir à passer par l’eNodeB. Les communications D2D doivent donc être exploitées pour contourner les problèmes de congestion, surtout lors des désastres.

Par ailleurs, l’amélioration de la performance des réseaux PSN ne se limite pas dans la gestion efficace des ressources radio. L’allocation des ressources de bande passante au niveau du réseau Backhaul et du réseau coeur LTE doit aussi être améliorée.

Dans cette thèse un nouveau modèle novateur a été conçu pour l’amélioration de la performance dans les réseaux de la sécurité publique sur les réseaux LTE hétérogènes. Ce modèle qui compte dix solutions, intervient sur les trois réseaux composant le réseau LTE, à savoir le réseau d’accès, le réseau Backhaul et le réseau coeur LTE.

Nos différentes solutions ont toutes été validées par simulations, et ont toutes apporté une amélioration par rapport à aux approches classiques ou par rapport à d’autres approches existantes dans la littérature.

Titre traduit

Innovative conception of a model enhancing performance in public safety over LTE heterogeneous

Résumé anglais

During emergencies, the availability of telecommunications is crucial and essential for network users of Public Safety Networks (PSN). Therefore, during such times, the need of information exchange increases dramatically. Therefore, access to the radio medium becomes congested quickly. Unfortunately, during these times, the resources dedicated for PSN does not seem to be sufficient to meet all new bearers’ requests. LTE networks are therefore contributed to address this issue by providing access to Shared Commercial Radio for PSN. This access is done with some prioritization to improve PSN communications during emergencies. However, this access should not monopolize all the commercial network resources.

In addition, the LTE technologie allows the use of communications Device-to-Device which is the exchange of information directly between devices without having to go through the eNodeB. Hence, the D2D communications should be used to address the congestion issue, especially during disasters.

Moreover, improving the performance of PSN networks is not limited in the reliable management of radio resources. The allocation of bandwidth resources at the Backhaul network and the core network of LTE should also be improved.

In this thesis a new innovative model has been designed to improve the performance in Public Safety networks over LTE heterogeneous networks. This model has ten solutions. It operates in the three parts of the LTE network, namely the access network, the backhaul network and the core network of LTE.

Our various solutions have all been validated by simulations, and all have made an improvement compared to classical approaches or compared to other existing approaches in the literature.

Type de document: Mémoire ou thèse (Thèse de doctorat électronique)
Renseignements supplémentaires: "Thèse présentée à l'École de technologie supérieure comme exigence partielle à l'obtention du doctorat en génie". Bibliographie : pages 213-219.
Mots-clés libres: Systèmes de communication d'urgence. Technologie d'évolution à long terme (Norme) Radiocommunications à ressources partagées. public, réseau, sécurité, LTE HetNet, WMN, D2D, codage réseau, multipath, préemption, QoS, ressources radio, bande passante, réseau papillon
Directeur de mémoire/thèse:
Directeur de mémoire/thèse
Kadoch, Michel
Programme: Doctorat en génie > Génie
Date de dépôt: 30 oct. 2014 16:00
Dernière modification: 30 oct. 2014 16:00
URI: http://espace.etsmtl.ca/id/eprint/1373

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