M´ emoire ` a moyen terme

Le m´ecanisme de m´emoire `a moyen terme consiste `a visiter, p´eriodiquement les

zones de l’espace de recherche qui semblent particuli`erement ˆetre prometteuses. Ces zones de

recherche sont d´etermin´ees `a partir des r´esultats obtenus dans la m´emoire `a court terme. En

effet, lors de son ex´ecution, l’algorithme 4.7 sauvegarde `a chaque it´eration les meilleures solu-

tions trouv´ees de la m´emoire `a court terme. Le m´ecanisme d’intensification, pour s’ex´ecuter,

va choisir parmi ces solutions celle ayant le plus faible gain. Pour poursuivre la recherche,

diff´erents types de mouvements sont ex´ecut´es et un crit`ere d’arrˆet est d´efini. De mˆeme, une

liste de type FIFO (First In, First Out) m´emorisant les derni`eres meilleures solutions est

cr´e´ee. Cette liste, de taille ILT , contient les informations en rapport `a la topologie de la

solution, son coˆut et le tableau de gain g´en´er´e par le mouvement `a l’origine de cette solution.

Toutes ces informations permettent de restaurer au besoin le contexte de la recherche.

4.4.1

Mouvements

Pour explorer le voisinage des solutions d’´elites, de nouveaux mouvements sont

d´efinis pour la m´emoire `a moyen terme. Ils consistent en une permutation et un d´eplacement.

Le mouvement de permutation permet d’am´eliorer la solution courante en diminuant le coˆut

qui lui est associ´e. Le mouvement de d´eplacement, en l’occurrence, consiste `a faire des choix

de mouvements qui permettent de r´etablir les contraintes de capacit´es non respect´ees lors

du mouvement de permutation. Ces deux mouvements s’effectuent entre les nœuds eNode

B et SGSN, de deux r´eseaux diff´erents et donc pr´esentent des combinaisons vari´es suivant

l’approche utilis´ee.

L’architecture sans couplage de nœuds pr´esente un mouvement de :

– permutation des eNode B e1 et e2, not´e m

1

(e1, e2) ;

– permutation d’un SGSN g et d’un eNode B e, not´e m

2

(e, g) ;

– d´eplacement d’un eNode B e `a un MME m et un SGW s not´e m

3

(e, m, s) ;

– d´eplacement d’un SGSN g `a un MME m et un SGW s not´e m

4

(g, m, s).

Dans l’architecture avec couplage de nœuds, sera consid´er´e un mouvement de :

– permutation des eNode B e1 et e2, not´e m

1

(e1, e2) ;

– permutation d’un SGSN g et d’un eNode B e, not´e m

2

(e, g) ;

– d´eplacement d’un eNode B e `a un SGM q, not´e m

3

(e, q) ;

– d´eplacement d’un SGSN B g `a un SGM q, not´e m

4

(g, q).

La permutation fait intervenir s´epar´ement deux eNode B ou deux SGSN. Ce mouve-

ment se r´ealise en deux ´etapes qui consistent : `a choisir les deux premiers nœuds en s’appuyant

sur l’estimation des gains et ensuite, `a les affecter. Tel qu’il est d´efini, ce mouvement peut se

diviser en deux mouvements d’affectation cons´ecutifs. Cependant, contrairement `a la m´emoire

`

a court terme, entre l’affectation du premier nœud et l’affectation du deuxi`eme, le tableau de

gains n’est pas mis `a jour. Ainsi, dans la premi`ere ´etape, l’algorithme parcourt le tableau de

gain de la solution d’´elite retenue et s´electionne les deux nœuds ayant le plus faible gain. Il

est `a remarquer qu’apr`es le d´eplacement du premier nœud, le deuxi`eme pr´ealablement choisi,

n’est plus forc´ement le meilleur `a d´eplacer. `A la deuxi`eme ´etape, chacun de ces nœuds est

affect´e aux ´equipements du r´eseau cœur, les MME, et les SGW dans l’architecture sans cou-

plage de nœuds, ou les SGM, dans l’architecture avec couplage de nœuds. Apr`es l’application

des deux mouvements, le gain est ensuite calcul´e. En se basant sur les gains obtenus des

op´erations pr´ec´edentes, les autres choix de mouvements qui seront effectu´es seront libres des

contraintes de capacit´es. Ces choix s’av`erent moyennant suffisants pour guider la recherche.

Les deux mouvements de permutation seront effectu´es de fa¸con cons´ecutive. La liste taboue

ILT 1 va donc contenir l’inverse des deux mouvements m

1

et m

2

et aura, par cons´equent,

une taille de deux fois celle du m´ecanisme de la m´emoire `a court terme. Un mouvement de

permutation sera consid´er´e tabou, si au moins un de ses sous-mouvements l’est. Le crit`ere

d’aspiration est le mˆeme que dans la m´emoire `a court terme.

Le d´eplacement est un mouvement qui s’applique quand il existe un nombre cons´e-

cutif de solutions non faisables, g´en´er´ees lors du mouvement de permutation. En effet, la

permutation qui s’applique sur des solutions faisables ne tient pas compte des contraintes de

capacit´es des ´equipements du r´eseau cœur (MME, SGW ou SGM). Le choix des mouvements

s’appuyait uniquement sur l’estimation des gains et permettait d’obtenir de bonnes solutions

pas n´ecessairement faisables. Les mouvements de d´eplacement effectu´es permettent de res-

taurer les contraintes de capacit´es et, en mˆeme temps, de diminuer les p´enalit´es appliqu´ees

`

a la solution. Les ´etapes de ce mouvement sont d´efinies suivant que l’architecture comporte

ou non un couplage de nœuds.

Quand il n’existe pas de couplage de nœuds, les mouvements de d´eplacement

m

3

(e, m, s) et m

4

(g, m, s), consistent `a :

– d´eterminer le MME m

0

et SGW s

0

de capacit´e r´esiduelle minimale ;

– trouver l’eNode B e

0

ou le SGSN g

0

, qui g´en`ere le volume de trafic minimal ;

– affecter ces nœuds e

0

ou g

0

au MME m et SGW s de capacit´e r´esiduelle suffisante qui

permettent d’obtenir le gain minimal.

Avec une architecture pr´esentant un couplage de nœuds, les mouvements de d´epla-

cement m

3

(e, q) et m

4

(g, q) consistent `a :

– d´eterminer le SGM q

0

de capacit´e r´esiduelle minimale ;

– trouver l’eNode B e

0

ou le SGSN g

0

, qui g´en`ere le volume de trafic minimal ;

– affecter ces nœuds e

0

ou g

0

au SGM q de capacit´e r´esiduelle suffisante qui permet

d’obtenir le gain minimal.

Le d´eplacement, en utilisant les tableaux de gains pour le choix des mouvements,

permet en mˆeme temps de respecter les contraintes de capacit´es. Pour ce faire, un param`etre

nirespect qui compte le nombre de solutions non faisables trouv´ees, est utilis´e. Le mouvement

de d´eplacement s’active quand nirespect atteint le seuil fix´e dans l’impl´ementation et le

demeure tant que les solutions trouv´ees ne sont pas faisables. Pour ce mouvement, une liste

taboue ILT 2 de mˆeme taille que ILT 1 sera d´efinie. Elle comporte l’inverse des mouvements

m

3

et m

4

. Aucun crit`ere d’aspiration n’est d´efini pour ce mouvement.

4.4.2

M´emoire `a long terme

La diversification ou m´emoire `a long terme est une technique qui permet de di-

riger la recherche vers des r´egions inexplor´ees. Elle dispose d’un tableau de statistiques de

dimension nxm avec n, le nombre total de nœuds (eNode B, SGSN) et m le nombre d’´equi-

pements du r´eseau cœur (MME, SGW ou SGM ). Dans ce tableau est cumul´e le nombre de

fois un nœud n est reli´e `a un ´el´ement m. La technique de diversification utilis´ee ici est la

diversification par relance. Elle consiste `a s´electionner dans les statistiques g´en´er´ees lors de

l’ex´ecution des m´ecanismes de m´emoire `a court et `a moyen terme, une nouvelle solution de

d´epart de l’algorithme. Cette solution est par cons´equent tr`es diff´erente que celles utilis´ees

pour les deux autres m´ecanismes. Elle permet ainsi `a l’algorithme de mieux diversifier la

recherche pour un nombre de relances d´etermin´e au moyen d’un param`etre nbstart fix´e pen-

dant l’impl´ementation. Chaque relance permet d’effectuer une nouvelle recherche qui prend

en compte les m´ecanismes de m´emoire `a court terme et `a moyen terme.

Dans le document Planification d'un réseau de quatrième génération à partir d'un réseau de troisième génération (Page 95-98)