Gestion des Ressources Radio dans les Systèmes Cellulaires Modernes

Gestion des Ressources Radio dans les Systèmes Cellulaires Modernes GT5212

Enseignant:

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Durée totale du cours: 22.5 H

Option concernée :

Semestre : 5

Nombre de crédits : 1

Sommaire:

La Gestion des Ressources Radio (RRM) dans les Systèmes Cellulaires Modernes est un ensemble de techniques et de stratégies utilisées pour optimiser l'utilisation des ressources radiofréquences dans les réseaux de communication cellulaires tels que les réseaux mobiles 2G, 3G, 4G et 5G.6G La gestion des ressources radios implique des techniques et des algorithmes pour le contrôle des paramètres tels que : L'attribution de bande de fréquence, la planification des cellules, le bilan de liaison, le contrôle d'admission d'appels, les techniques de modulation, les techniques d'accès multiple

  Volume Horaire : 1 h de  Cours intégrés + 0h:30 Travaux pratiques (par semaine)

Objectifs :

Ce cours vise à fournir aux étudiants une compréhension approfondie de la gestion efficace des ressources radio dans les systèmes cellulaires modernes, y compris les concepts de base, les techniques d'allocation et de planification des ressources, ainsi que le contrôle d'admission pour assurer des performances optimales du réseau.

Sujets couverts :

Durée totale : 16 heures et 30 minutes de cours + 6 heures de travaux pratiques Titre du Cours : Gestion des Ressources Radio dans les Systèmes Cellulaires Modernes

Contenu du Cours :

Semaine 1-2 : Concepts de Base et Définitions (4 heures) Introduction à la gestion des ressources radio (RRM) dans les réseaux cellulaires. Définitions clés : spectre, bande passante, canaux, ressources physiques. Nécessité de la gestion efficace des ressources radio pour optimiser les performances. Semaine 3-4 : Techniques d'Allocation et de Planification des Ressources (4 heures) Techniques d'allocation de fréquences : FDMA, TDMA, CDMA, OFDMA. Planification de la puissance : contrôle de la puissance d'émission pour éviter les interférences. Planification de la capacité : allocation dynamique de ressources en fonction du trafic. Semaine 5-6 : Contrôle d'Admission (4 heures) Rôle du contrôle d'admission dans la gestion des ressources radio. Mécanismes de contrôle d'admission pour garantir la qualité de service. Gestion des flux de trafic entrants pour éviter la congestion. Semaine 7-8 : Techniques Avancées de Gestion des Ressources (4 heures) Allocation des ressources adaptative basée sur les besoins des utilisateurs. Techniques de réutilisation de fréquence pour minimiser les interférences. Utilisation de l'apprentissage automatique pour améliorer la gestion des ressources. Travaux Pratiques : Semaine 9-10 : Travaux Pratiques sur la Gestion des Ressources Radio (6 heures) Utilisation d'outils de simulation pour modéliser la gestion des ressources radio. Expérimentations avec différentes techniques d'allocation et de planification. Évaluation des performances en termes de débit, de latence et de qualité de service.

Méthodes d’enseignement et d’apprentissage

Enseignement frontal (magistral) avec des exemples à résoudre en commun. Exercices théoriques et études de cas (présentation et discussion). Apprentissage mixte et classe inversée MOOC & Google Classroom

Connaissances et compétences pré-requises

Réseaux radio mobiles avancés

Références bibliographiques

Un support de cours de l’enseignant sera disponible.

1. "Wireless Communications: Principles and Practice" par Theodore S. Rappaport
   • Un livre de référence pour comprendre les principes fondamentaux des communications sans fil, y compris la gestion des ressources radio.
2. "Fundamentals of Wireless Communication" par David Tse et Pramod Viswanath
   • Un ouvrage qui couvre les concepts essentiels des communications sans fil, y compris la gestion des ressources radio.
3. "Wireless Communication Systems: From RF Subsystems to 4G Enabling Technologies" par Ke-Lin Du et M. N. S. Swamy
   • Une ressource approfondie sur les systèmes de communication sans fil, y compris la gestion des ressources radio.
4. "Principles of Wireless Access and Localization" par Kaveh Pahlavan et Prashant Krishnamurthy
   • Un livre qui couvre les principes de l'accès sans fil et de la localisation, des concepts importants pour la gestion des ressources radio.
5. "Resource Management in Wireless Networking" par Ekram Hossain et Kin K. Leung
   • Un ouvrage qui explore les méthodes et techniques de gestion des ressources radio dans les réseaux sans fil.
6. "Dynamic Spectrum Access and Management in Cognitive Radio Networks" par Mohammad S. Obaidat, Hussein T. Mouftah et Noureddine Boudriga
   • Un livre sur la gestion dynamique du spectre dans les réseaux de radio cognitive.
7. "Interference Management in Wireless Networks: Fundamentals and Applications" par Daniel C. Kilper, Dipankar Raychaudhuri et Hussein T. Mouftah
   • Une référence pour comprendre la gestion de l'interférence dans les réseaux sans fil.
8. "Radio Resource Management in Cellular Systems" par Holger Claussen, Lutz Lampe et Edfors Ove
   • Un ouvrage spécifiquement dédié à la gestion des ressources radio dans les systèmes cellulaires.

Modalité d’évaluation

40% Contrôle continu (TP noté, Test, Assiduité, Devoir surveillé, travaux non présentiel, …) 60% Examen semestriel

Évaluation :

Projet individuel ou en groupe portant sur la conception ou l'analyse de techniques de gestion des ressources (20% de la note finale). Examen écrit couvrant les concepts théoriques (60% de la note finale). Travaux pratiques évalués en fonction des compétences pratiques et expérimentales (10% de la note finale). Participation en classe et discussions (10% de la note finale)

Résultats d'apprentissage :

A l'issue de ce cours, l'apprenant aura les compétences suivantes : Compréhension des Concepts Fondamentaux : Comprendre les principes de base des ressources radio, y compris le spectre, les canaux et la bande passante. Connaissances Approfondies en Allocation des Ressources : Maîtriser les techniques d'allocation de fréquences et de planification des ressources, comme FDMA, TDMA, CDMA, OFDMA. Expertise en Contrôle d'Admission : Connaître en détail les mécanismes de contrôle d'admission pour gérer efficacement les flux de trafic. Utilisation d'Outils de Simulation : Être capable d'utiliser des outils de simulation pour modéliser et évaluer la gestion des ressources radio. Utilisation de l'Apprentissage Automatique : Comprendre comment l'apprentissage automatique peut être appliqué pour améliorer la gestion des ressources radio. Compétences Pratiques : Travaux Pratiques : Appliquer les concepts théoriques à des scénarios pratiques lors des travaux pratiques. Utiliser des outils de simulation pour expérimenter avec les techniques d'allocation et de planification des ressources. Analyse des Performances : Être capable d'analyser les performances des systèmes cellulaires en termes de débit, de latence et de qualité de service. Compétences en Résolution de Problèmes : Analyse des Problèmes de Capacité : Être capable d'analyser les problèmes de capacité dans les réseaux cellulaires et de proposer des solutions adéquates. Résolution des Interférences : Maîtriser les techniques de réutilisation de fréquence pour minimiser les interférences et améliorer les performances. Compétences en Communication : Communication Technique : Être capable de communiquer clairement et efficacement les concepts de gestion des ressources radio à travers des présentations et des discussions. Compétences Transversales : Travail en Équipe : Travailler en collaboration avec des collègues lors des travaux pratiques et des projets. Analyse Critique : Être capable d'analyser de manière critique les performances des systèmes cellulaires et les décisions de gestion des ressources. Adaptabilité et Apprentissage Continu : Être capable de s'adapter aux évolutions des technologies et des normes dans le domaine des télécommunications. Éthique Professionnelle : Comprendre les implications éthiques liées à la gestion des ressources radio, y compris la gestion de la capacité et de la qualité de service.