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Les travaux effectués dans ce livre s'inscrivent dans le contexte de la conception inter-couches (CLD: Cross-Layer Design) et l'accès multiple dans les réseaux sans fil MIMO. Dans ce contexte, nous proposons deux solutions qui permettent l'adaptation et l'optimisation de réseau sans fil WiMAX combiné à un système MIMO et une modulation multi-porteuse OFDM. Le premier objectif est de proposer une solution basée sur le mécanisme Cross-Layer qui se focalise sur l'adaptation du schéma de modulation et de codage pour maximiser le débit utile sur le lien radio en fonction des conditions actuelles du canal MIMO. Ainsi, l'optimisation apportée sera appliquée aux différentes stations de base qui transmettent leur flux sur le réseau WiMAX. Le deuxième objectif est de proposer un algorithme pratique pour les liaisons descendantes (Downlink) basé sur une connaissance parfaite des canaux MIMO. Nous respectons le partage optimal des sous-porteuses entre les utilisateurs d'une cellule sous la contrainte de maximiser la capacité globale du système. Nous montrons l'optimalité d'un partage orthogonal MIMO-OFDMA assorti d'une allocation appropriée de puissance et l'équité entre les utilisateurs.