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Українська📡 Équilibreur de Charge du Réseau Cellulaire — Coloration de Graphe en Direct
Observez un optimiseur de coloration de graphe réattribuer les canaux de fréquence entre antennes-relais qui se chevauchent afin d'éliminer les interférences, équilibrant la charge à mesure que le trafic d'appels simulé évolue sur le réseau.
À propos de cette simulation
Les réseaux cellulaires disposent leurs antennes assez près les unes des autres pour que les cellules voisines se chevauchent — et deux antennes qui se chevauchent en diffusant sur la même fréquence interféreront avec les appels de l'autre. Les ingénieurs télécom résolvent cela par la coloration de graphe : construire un graphe où les antennes sont des nœuds et où une arête relie deux antennes dont la couverture se chevauche, puis attribuer à chaque nœud une « couleur » (canal de fréquence) de sorte qu'aucune arête ne relie deux nœuds de même couleur. Cette simulation construit ce graphe d'interférence à partir d'un ensemble d'antennes-relais dispersées aléatoirement et exécute DSATUR, une véritable heuristique gloutonne de degré de saturation, en direct dans le navigateur, tandis que le trafic d'appels simulé active et désactive les antennes.
🔬 Ce qui est affiché
Les antennes sont des nœuds 3D positionnés sur un plan au sol ; les arêtes marquent les liens d'interférence à l'intérieur du rayon d'interférence configurable. La charge de trafic d'appels simulée de chaque antenne oscille dans le temps — lorsqu'elle franchit le seuil de charge de trafic, l'antenne devient active et doit conserver un canal qui n'entre pas en collision avec une voisine active. Comme les antennes conservent un canal hérité « persistant » depuis leur dernière activation, une réactivation près de nouvelles voisines peut créer un conflit réel et visible (arête rouge clignotante) jusqu'à ce que le solveur le répare.
🎮 Comment l'utiliser
Ajustez le nombre d'antennes et le rayon d'interférence, puis cliquez sur « Régénérer le réseau » pour reconstruire le graphe d'interférence. Faites glisser la charge de trafic pour changer la fréquence d'activation des antennes, et utilisez « Forcer la résolution maintenant » pour déclencher une réparation DSATUR immédiate, ou laissez « Résolution automatique » activée pour la regarder corriger les conflits automatiquement après un court délai. Cliquez sur n'importe quelle antenne pour inspecter son canal, sa charge et son nombre de voisines.
💡 Le saviez-vous ?
La coloration de graphe optimale est NP-difficile, donc la planification de fréquences réelle (et cette simulation) s'appuie sur des heuristiques comme DSATUR plutôt que sur une recherche par force brute. DSATUR s'approche souvent très près du véritable nombre minimal de canaux — le nombre chromatique — sur des graphes d'interférence géométriques réalistes, sans jamais avoir à essayer toutes les possibilités.
Questions fréquentes
Quel algorithme attribue les canaux de fréquence ?
La simulation exécute DSATUR (degré de saturation), une heuristique gloutonne bien connue de coloration de graphe. Elle choisit à répétition l'antenne non colorée dont les voisines utilisent actuellement le plus de canaux distincts (les égalités étant départagées par le degré brut), puis lui attribue le plus petit numéro de canal non déjà utilisé par une voisine active. Lorsque le trafic d'appels active ou désactive des antennes, seules les antennes touchées par un conflit sont recolorées, laissant le reste du réseau intact — une stratégie de réparation incrémentale réaliste plutôt qu'une replanification complète à chaque tic.
Pourquoi des conflits apparaissent-ils si l'algorithme est correct ?
Chaque antenne conserve un canal hérité persistant depuis la dernière fois qu'elle était active, imitant la façon dont les vraies stations de base conservent leur dernier plan de fréquences attribué. Lorsqu'une antenne auparavant silencieuse se réactive près de voisines actives, son ancien canal peut désormais entrer en collision avec l'une d'elles. Cette collision est un conflit réel et visible jusqu'à ce que le solveur exécute sa passe de réparation.
Comment le graphe d'interférence est-il construit ?
Chaque paire d'antennes dont la distance au sol est inférieure au rayon d'interférence est reliée par une arête, représentant des cellules de couverture qui se chevauchent et qui causeraient des interférences co-canal si elles se voyaient attribuer la même fréquence. C'est ce graphe qui doit être correctement coloré : deux antennes reliées par une arête ne peuvent pas partager un canal tant qu'elles transportent toutes deux du trafic actif.
Que contrôle le curseur de charge de trafic ?
Chaque antenne possède une forme d'onde de trafic d'appels simulée indépendante. Le curseur de charge décale le seuil d'activation, si bien qu'une valeur plus élevée signifie que les antennes passent une plus grande partie de leur cycle au-dessus du seuil et sont actives plus souvent — augmentant la fréquence à laquelle le motif de couverture, et donc le graphe d'interférence actif, change.
DSATUR est-il garanti de trouver le nombre minimal de canaux ?
Non — la coloration de graphe optimale est NP-difficile en général, donc DSATUR est une heuristique, pas un solveur exact. Elle donne en pratique de très bons résultats et égale souvent, ou s'approche, du nombre chromatique sur les graphes d'interférence géométriques générés ici, mais rien ne garantit son optimalité sur chaque disposition aléatoire.
Un graphe d'interférence d'antennes-relais est coloré en direct par DSATUR, un véritable algorithme glouton de degré de saturation, tandis que le trafic d'appels simulé active et désactive des antennes et que le solveur répare les conflits de canaux qui en résultent.
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