Contribution à la planification automatique et à l'optimisation de l'ingénierie radio des réseaux UMTS

Cette thèse porte sur l'optimisation de la "planification radio" d'un réseau mobile de troisième génération, l'UMTS ("Universal Mobile Telecommunications System"). Elle se divise en deux parties : dans la première, on s'interesse au problème d'optimisation ciblée et la seconde est consacrée à l'optimisation globale de la planification radio des réseaux UMTS. L'objectif de la première partie est de définir des heuristiques d'optimisation ciblées qui permettent de résoudre des problèmes locaux ne touchant que quelques stations de base, dans un réseau en cours de fonctionnement. On définit d'abord de nouveaux indicateurs de qualité, utilisant notamment un formalisme matriciel, qui permettent d'effectuer un diagnostic détaillé du réseau. Nous proposons ensuite deux heuristiques d'optimisation ciblée. La première est une méthode systématique de résolution des problèmes ponctuels rencontrés au cours du fonctionnement du réseau. La seconde heuristique d'optimisation utilise les indicateurs de qualité de réseau pour résoudre d'une manière ciblée des problèmes locaux, en utilisant un outil de planification automatique. La seconde partie de ce travail concerne la planification automatique des réseaux UMTS. Les critères de qualité qu'on cherche à optimiser sont la couverture et la capacité et peuvent être antagonistes, tout en étant fortement liés. On propose une heuristique d'optimisation conjointe de ces deux critères de qualité, basée sur un algorithme génétique multiobjectif. Cet algorithme d'optimisation permet à l'opérateur de disposer d'un ensemble de compromis entre une capacité optimale et une bonne couverture du réseau.This thesis deals with the optimization of radio planning of third generation mobile networks, namely the UMTS (Universal Mobile Telecommunications System). It is divided into two main parts : the first one focuses on the problem of steered optimization, and the second is dedicated to the global optimization of radio planning of UMTS networks.The objective of the first part of the thesis is to develop heuristics for steered optimization that allow to solve local like-problems involving few base stations in a real network. First, new quality indicators for the network performance are defined using matrix formulation, allowing to carry out detailed diagnosis of the network. Then, two heuristics for steered optimization are introduced. The first one is a systematic method for solving local problems using a decision tree approach. The second optimization heuristic combines quality indicator matrices with an automatic cell planning tool to solve a semi-local problem. The second part of the dissertation deals with cell planning of UMTS networks. A major difficulty in the planning process originates from the close correlation between quality criteria we wish to optimize. In particular, coverage and capacity, which are basic quality indicators for the network performance, can be antagonistic, and are often strongly coupled. In this part, an optimization heuristic for both quality criteria is developed, based on a multiobjective genetic algorithm. This optimization approach offers the operator a set of solutions consisting of optimal compromises between capacity and coverage.PARIS-Télécom ParisTech (751132302) / SudocSudocFranceF