en fr Optimisation of Radio Techniques and Deployments for Energy Efficient Networks Optimisation des techniques et déploiements radio pour les réseaux efficaces en énergie Report as inadecuate




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1 RSM - Département Réseaux, Sécurité et Multimédia 2 OCIF - Objets communicants pour l-Internet du futur Télécom Bretagne, IRISA-D2 - RÉSEAUX, TÉLÉCOMMUNICATION ET SERVICES

Abstract : The world of information technology and communications is in a stage of continuous improvement. These new developments are accompanied by a very rapid data traffic growth, particularly for mobile wireless networks. An important effect is the increase of the consumed energy by the network, particularly the radio access section, i.e. the base station systems. This latter issue causes that operational costs associated to energy consumption become more significant for telecommunication operators. In addition to the question of the availability of energy, this problem has an ecological aspect, due to the CO2 emissions associated with the operation of the network but also an issue related to public health given the effects of electromagnetic radiation from wireless transmission. For these reasons, great research efforts in the so-called field of Green Radio are being done in the recent years. The aim of this thesis consisted of finding ways to reduce the energy consumption in wireless and mobile networks respecting the QoS levels assigned to users. After a study of the state of the art analysing the possible approaches, we proposed a set of energy efficient techniques supported on the cell breathing and hybrid cellular networks macro-femtocells. Our proposed decision making mechanisms include distributed strategies and other features such as the use of a novel multimetric approach. In our work, we also take into account the energy consumption of mobile devices, an issue that to the best of our knowledge was not quite analysed so far. The use of renewable energy sources is also considered into our proposals. Our thesis work includes the study of the consequences of our radio resource management algorithms on the electromagnetic radiation taking into account the acceptable EM exposure thresholds. In the perspectives of future work, we can mention the improvement of our techniques with learning mechanisms and cognitive radio.

Résumé : Le monde des technologies de l-information et de la communication est en phase d-évolution permanente. Ces progrès sont accompagnés d-une croissance très rapide du trafic de données, en particulier celui des réseaux mobiles sans fil. Une conséquence importante est l-augmentation de l-énergie consommée par le réseau, en particulier le réseau d-accès et notamment les stations de base. Les coûts opérationnels relatifs à l-énergie des opérateurs commencent à représenter une part très importante. En plus de la question de la disponibilité de l-énergie, cette problématique a un aspect écologique, dû aux émissions de CO2 associées au fonctionnement du réseau et un aspect de santé publique, en lien avec les effets des rayonnements électromagnétiques des réseaux sans-fils. Pour ces raisons, un grand nombre de travaux de recherche dans le domaine dit de la Green Radio a vu le jour depuis quelques années. L-objectif de cette thèse était de trouver des solutions pour réduire la consommation d-énergie des réseaux sans-fils et mobiles tout en tenant compte des niveaux de QoS attribués aux utilisateurs. Après un état de l-art des différentes approches possibles, nous avons proposé des techniques basées principalement sur le cell-breathing ou respiration de cellules et les réseaux cellulaires hybrides macro et femto-cellules. Nos techniques de prise de décisions proposées, présentent des stratégies distribuées et d-autres nouveautés comme l-utilisation de techniques multimétriques. Dans nos travaux, nous prenons aussi en compte la consommation d-énergie des terminaux mobiles, une question peu traitée jusqu-à présent. L-utilisation d-énergies renouvelables est incluse dans nos propositions. Nos travaux de thèse incluent l-étude des conséquences de nos algorithmes de gestion des ressources radio sur le rayonnement électromagnétique, en tenant compte des seuils requis pour les services. Dans les perspectives de continuation de nos travaux de recherche, nous pouvons mentionner l-amélioration de nos techniques avec des mécanismes d-apprentissage et de la radio cognitive.

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Keywords : Mobile Communications Energy Efficiency Wireless Communications Systems Radio Resource Management

Mots-clés : Téléphonie Mobile Systèmes de communications sans fil Gestion des Ressources Radio Economies d-énergie





Author: Luis Alberto Suarez Rivera -

Source: https://hal.archives-ouvertes.fr/



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