Allocation de ressources pour la transmission de données multimedia scalables
Résumé
This thesis is dedicated to the resources allocation for the transmission of scalable multimedia data under Quality-of-Service (QoS) constraints on heterogeneous networks. We focus on wire and wireless links (DS-CDMA, OFDMA) with the transmission of images, speech over frequency and non frequency selective channels. Resources from the physical layer are addressed : channel code rates (to protect the data against the degradation of the signal-to-noise ratio SNR), modulation orders, carriers ordering (to convey the layers) and the allocated power. The aim of this report is to allocate these parameters in order to maximize the source rate of the multimedia data under targeted QoS and system payload with a perfect or partial channel knowledge. The QoS is expressed in term of perceived quality from the End To end User and in term of Bit Error Rate per Class from the scalable source encoder. In a such context, we propose some link adaptation schemes whose novelty is to enable the truncation of the data layers. Moreover, these strategies make use of the sensivity to transmission errors and the channel state information to dynamically adapt the protection of the layers (Unequal Error Protection UEP) in accordance with the QoS requirements. These procedures explore multiple resources optimization criteria: the minimization of the system payload and the maximization of the robustness to the channel estimation error. For each one, we perform the optimal allocation (bit loading) of the previous parameters that maximize the source rate while ensuring the constraints of the receiver. We show that these schemes fi t to any communication system and we present the performances and compare them to the State Of The Art procedures.
Cette thèse s'intéresse aux problèmes d'allocation de ressources pour la transmission de données multimédia scalables sous contraintes de qualité de service (QoS) sur les réseaux hétérogènes. Les liaisons filaires et sans fil considérées (DS-CDMA, OFDMA) sont appliquées à des services de transmission d'images et de parole sur des canaux à évanouissements lents ou rapides, avec ou sans multitrajets. La QoS de ces réseaux est exprimée en terme de qualité perçue du point de vue de l'utilisateur (couche Application) et en terme de taux d'erreurs binaires (TEB) par classe du point de vue de la transmission (couche Physique). Les ressources étudiées sont : l'allocation des puissances, des ordres de modulation et des porteuses ainsi que les propriétés de protection inégale contre les erreurs (UEP). L'objectif de ce document est d'allouer ces ressources de façon à maximiser le débit source des données multimédia hiérarchisées (sous forme de classes d'importance) en s'appuyant sur une connaissance parfaite ou partielle des canaux de propagation, sous contrainte de performances cibles en réception. Les stratégies d'adaptation de lien que nous présentons se basent sur la possible troncature d'une partie de ces données à transmettre. Elles se fondent également sur le degré de sensibilité et la protection adéquate de chacune de ces classes contre les erreurs liées à la transmission sur le canal, conformément aux exigences de QoS exprimées sur ces dernières. Les schémas de transmission explorent plusieurs critères d'optimisation des ressources : la minimisation de la charge utile du système ainsi que l'optimisation de la robustesse de la transmission aux erreurs d'estimation du canal. Dans ces contextes, nous décrivons l'allocation optimale de sous-porteuses, de modulations, de rendements de code et d'énergie maximisant le débit source de l'utilisateur tout en véri ant les contraintes sur la charge du système et la QoS. Nous montrons que ces schémas d'allocation sont adaptables à de nombreux systèmes de communication et présentent des performances supérieures aux stratégies de l'état de l'art.
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