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Deploying High Capacity Dense Small Cell Heterogeneous Networks

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Des outils mathématiques et des modèles logiciels pour optimiser les réseaux hétérogènes

Pour que la 5G se développe, il est nécessaire d’accroitre de manière radicale la capacité et l’efficacité des ressources, tout en réduisant les coûts de déploiement des réseaux. Une initiative de l’UE entend relever ce défi en étudiant une technique prometteuse.

Économie numérique

La croissance exponentielle de la quantité de données stockées sur nos téléphones mobiles et autres appareils exige le développement des réseaux mobiles 5G et au-delà. Mais pour déployer la 5G de manière rentable, il faut une nouvelle architecture de réseau et de nouvelles solutions.

Un nouveau savoir-faire pour la planification et la gestion des réseaux mobiles

Une solution prometteuse est celle des réseaux hétérogènes (HetNet) qui intègrent des stations de base radio de différents types, comme les macrocellules et les petites cellules. Les petites cellules offrent un excellent rapport coût-efficacité pour délester les macrocellules de la charge liée à la demande de données et pour couvrir les points chauds du trafic. Cependant, pour «exploiter pleinement le potentiel des HetNet, des efforts en matière de recherche et développement sont nécessaires pour optimiser et gérer son déploiement», déclare Di Yuan, coordinateur du projet DECADE financé par l’UE. Cette recherche a été entreprise avec le soutien du programme Marie Skłodowska-Curie. Les partenaires du projet ont fait progresser à la fois la théorie et la pratique de la planification et de l’optimisation des réseaux hétérogènes. Ils ont développé de nouveaux modèles mathématiques pour déterminer les performances attendues du réseau, et des algorithmes d’optimisation pour appuyer divers aspects des HetNet. Leur objectif était de caractériser le potentiel des ces réseaux par rapport aux solutions conventionnelles. «Techniquement parlant, le résultat le plus significatif est que l’optimisation des HetNet a un impact clair sur la performance, et qu’une conception avancée des algorithmes d’optimisation est nécessaire pour développer des outils pratiques intégrés au déploiement 5G», note Di Yuan.

Un logiciel de planification et d’optimisation pour le déploiement des HetNet

L’équipe de DECADE a contribué au développement de Ranplan Professional, un logiciel commercial prêt pour la 5G et destiné à la planification de réseaux. «Nous avons fait le lien entre la science et les utilisateurs finaux de communications mobiles dans le monde réel», souligne Di Yuan. Il s’agit du premier outil de planification HetNet au monde à prendre en charge la 5G New Radio, la norme mondiale pour une interface aérienne sans fil 5G unifiée et plus performante. Conçu pour être utilisé par un écosystème d’entreprises de télécommunications, Ranplan Professional permet aux clients de planifier, concevoir et optimiser avec précision et efficacité la prochaine génération de réseaux mobiles intérieurs et extérieurs. C’est également le seul outil de planification de réseaux 5G pour les environnements urbains intérieurs et combinés intérieurs-extérieur. «Les performances du réseau ainsi conçu peuvent être évaluées avant le déploiement réel, ce qui permet de gagner beaucoup de temps lors de la planification d’un nouveau réseau», explique Di Yuan. «La méthode traditionnelle de planification des réseaux implique des optimisations ultérieures, et de nombreux paramètres doivent être testés à nouveau après le déploiement.» De son côté, Ranplan Professional permet aux utilisateurs de modifier facilement le réseau mobile conçu (position ou paramètres des antennes) pour répondre aux exigences de performance. «Nous pensons que Ranplan Professional suscitera un intérêt croissant dans les marchés cibles, en particulier chez les opérateurs de réseau et d’autres organisations qui ont besoin d’une planification de réseau automatisée pour la 5G et au-delà», ajoute Di Yuan. Les membres de l’équipe ont mis en œuvre avec succès Ranplan Professional et l’un de ses outils d’optimisation de la conception de réseaux intelligents dans le centre-ville de Paris. L’optimisation du réseau dans ce cadre urbain dense a été réalisée avec moins de travail manuel. «Grâce à de nombreuses publications de haute qualité et à son outil logiciel pratique pour le secteur industriel 5G, DECADE a contribué à l’acquisition de nouvelles connaissances sur la façon d’optimiser les HetNet», conclut Di Yuan. «Nous avons fait progresser les connaissances en matière de conception et de déploiement de solutions de réseaux innovantes.»

Mots‑clés

DECADE, 5G, HetNet, optimisation, Ranplan Professional, réseaux mobiles, réseaux hétérogènes, réseaux 5G

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