DIFFAMC: Un mécanisme de différenciation de fiabilité pour un canal sans fil utilisant l'AMC

De nos jours, les technologies sans fil sont omniprésentes dans notre quotidien. Les nouveaux standards de 4ieme générations, WiMAX et LTE, offrent un niveau de performance comparable à celui des réseaux filaires. Les nouveaux terminaux mobiles sont désormais capables de gérer pratiquement tous les types d'applications. En effet, ils permettent non seulement d'avoir des communications téléphoniques, mais aussi de naviguer sur internet, de regarder des vidéos, de faire de la vidéo-conférence, de jouer en ligne, de partager les fichiers, etc. Par ailleurs, l'utilisation des terminaux mobiles ne se limite plus à une utilisation personnelle. Désormais, de plus en plus d'entreprises équipent leurs employés de téléphones intelligents. En effet, les téléphones sont devenus un outil de travail offrant la mobilité et l'accès à l'information temps réel. Les systèmes de communication modernes doivent gérer non seulement plusieurs types d'applications, mais aussi plusieurs types d'utilisateurs. Par conséquent, tous les standards offrent de nombreuses classes de qualité de service (QoS) capables de satisfaire les contraintes imposées par les applications. Néanmoins, aucun standard n'a prévu le support de la différenciation de fiabilité (DiR) afin d'offrir à chaque utilisateur le niveau de fiabilité adéquat. En fait, ils offrent tous un niveau de fiabilité unique. La différenciation de fiabilité est d'autant plus mportante dans un contexte sans fil. En effet, le canal sans fil est sujet à la variation de la qualité du signal reçu, qui résulte de la mobilité de l'utilisateur et du phénomène multitrajet. Cette variation de la qualité du canal entraîne souvent des erreurs de transmission. Pour de l'utilisateur, ces erreurs se traduisent couramment par des coupures lors des communications téléphoniques, des pertes de l'image et du son dans le cas de la vidéo et un débit très bas pour les données. Ces erreurs sont aussi souvent la cause de la perte de la communication. Bien qu'un utilisateur normal puisse aisément tolérer de petites pertes de signal, un professionnel serait moins enclin à accepter cela. La différenciation de fiabilité permet d'offrir exactement à chaque utilisateur du réseau sans fil le niveau de fiabilité dont il a besoin.

Abstract

Nowadays, wireless technologies are constantly present in our everyday life. Moreover, fourth-generation standards (WiMAX and LTE) are capable of providing the same level of performance as wired networks. Mobile devices are now able to manage almost every kind of application. In fact, besides calling, it is now possible to surf the Internet, watch videos, play online, share files, make video-conference calls and so forth. Furthermore, mobile device usage is no longer limited to personal purposes. What is more, an increasing number of enterprises currently provide its employees with smartphones. Indeed, mobile phones are nowadays a business tool which offers mobility and real time access to information. Modern communication systems have to manage not only different kinds of applications but different kinds of users. Therefore, standards are now offering numerous classes of Quality of Service (QoS) to satisfy applications constraints. Nevertheless, none of these standards were planned to support Differentiated Reliability (DiR) which offers users different levels of reliability. In fact, they all offer a single level of reliability. Differentiated reliability is as important in a wireless context as QoS. In effect, wireless channels are subject to quality variation of the received signal due to user mobility and multiple path phenomenon. In fact, variations of channel quality frequently cause transmission errors. In consequence, users suffer from poor call quality, loss of image and sound in the case of video and low throughput for data transmissions. Moreover, these errors are also the cause for most missed communications. Even though most users can tolerate small losses of signal, a business user would be less willing to accept it. Differentiated reliability makes possible the allocation of the level of reliability that each user of a wireless network needs. In this Master thesis, we introduce DiffAMC; a novel mechanism of differentiated reliability in wireless systems. DiffAMC is an innovative manner of using Adaptive Modulation and Coding technique (AMC), to offer different levels of reliability. AMC is a transmissions technique which is widely used in most recent wireless communication standards. As far as we know, DiffAMC is the sole mechanism that uses AMC to obtain differentiation. Besides, DiffAMC was developed to be easily integrated in every communication system that uses AMC.