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Languages: English
Types: Article
Subjects: Satellites, Interférences, Inter-protocoles, Resources, Applications, 621, Interference, Cross-Layer, Resource management, Multi-Beam
Cette thèse étudie les optimisations d’allocation de ressources dans le lien retour de systèmes satellites à faisceaux multiples limités par les interférences et pouvant être vus comme des systèmes MIMO virtuels. Cette thèse se focalise sur les interférences générées par les utilisateurs positionnés dans différents faisceaux et transmettant en même temps et avec la même fréquence. Le nombre de fréquences (couleurs) présent dans le système satellite modifie la bande passante et de ce fait la capacité du système. Quand ce nombre est réduit, par ex. une seule couleur, le niveau d’interférences augmente mais la bande passante dans chaque faisceau est plus grande. Il y a donc un compromis entre nombre de couleurs et niveau d’interférences. L’influence du canal satellite est tout d’abord évaluée en analysant le taux d’erreur obtenu avec diverses techniques de suppression d’interférences. La thèse s’oriente ensuite vers la théorie de l’information et étudie l’impact du nombre de couleurs sur les débits totaux. La détection multi-utilisateurs est prise en compte pour dériver les débits utilisateurs et en particulier le critère max-min est appliqué, montrant une amélioration du niveau d’équité. Les différents résultats sont utilisés pour optimiser l’allocation des ressources mais l’ordonnancement pour des systèmes MIMO à grande échelle représente une tâche difficile, le domaine de recherche étant de taille prohibitive. De ce fait cette thèse étudie aussi des algorithmes heuristiques à complexité réduite, basés sur la théorie des graphes, visant à trouver des ordonnancements sous-optimaux. Enfin le nombre de faisceaux et d’utilisateurs pris en compte pour l’ordonnancement sont étudiés pour proposer de nouveaux algorithmes satisfaisant des contraintes de qualité de service. This Ph.D. investigates resource management optimisations in the return-link of interference-limited multi-beam satellite systems which can be seen as virtual MIMO systems. It focuses on the interference that users located in different beams generate towards each other, when transmitting data at the same time and on the same frequency. The number of frequencies (colours) present in the satellite system rules the overall bandwidth and therefore the system capacity. When the number of colours becomes low, e.g. considering one colour, the level of interference increases dramatically but the bandwidth available in each beam gets higher. Hence there is a tradeoff between number of colours and level of interference. The influence of the satellite channel is first studied by analysing the BER obtained through interference cancellation techniques. The Ph.D. then moves towards information theory and investigates the impact of the colours on the achievable sum rates. MUD schemes are then used to derive the per-user rates, and the max-min criterion is applied to the user rates showing an improvement of the level of fairness between users. The different outcomes are used to optimise the resource management. However, scheduling for large scale MIMO systems, as in the return-links of satellite communications, represents a challenging task, since the search space is prohibitive large. For this reason this Ph.D. also investigates low complexity heuristic algorithms based on graph theory with the aim of finding sub-optimal schedules. Finally, the number of spot beams and the number of users considered for scheduling are studied so as to propose new algorithms aiming to satisfy quality of service constraints.
  • No references.
  • No related research data.
  • No similar publications.

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