Energy efficient wireless heterogeneous networks

Vers des réseaux hétérogènes sans fil efficaces en consommation énergétique

Hocine Ameur (1)

1 ICD - Institut Charles Delaunay

The environment is undergoing a significant damage caused by the use of non-renewable energy sources. The information and communications technology sector is responsible for 2% of the global carbon footprint. Statistics show also that the energy consumed by wireless networks represents around 10% of the annual energy consumption. With the widespread of the Internet of Things, cellular networks are becoming the most used communication technology. Therefore, these networks start using heterogeneous infrastructures to address the lack of capacity.In this thesis, we focus on studying the energy saving problem within cellular networks. In particular, the energy consumed by heterogeneous cellular networks, which are known by their main importance in the future communication architectures namely, 5G networks. Heterogeneous networks (HetNets) use different types of access technologies. In addition to the conventional base stations, these networks introduce the concept of small cells which is characterized by the use of Microcells, Picocells and Femtocells. This diversity offers several advantages in terms of spectral efficiency, network coverage and capacity.

L’environnement subit des dégradations importantes causées par l’utilisation des énergies non renouvelables. Plus particulièrement, le secteur des technologies de l’information et de la communication est responsable de l’émission de 2% du taux mondial de carbone. Les statistiques montrent que l’énergie consommée par les réseaux sans fil constitue 10% de l’énergie globale consommée annuellement. Avec la prolifération des objets connectés, les réseaux cellulaires deviennent le moyen de communication le plus utilisé. De ce fait, ces réseaux commencent à adopter un déploiement hétérogène afin de faire face au manque de capacité dans les infrastructures actuelles.Dans cette thèse, nous nous concentrons principalement sur l’étude de l’économie d’énergie dans les réseaux cellulaires et en particulier, l’énergie consommée par les réseaux cellulaires hétérogènes (Heterogeneous Networks, HetNet), connus pour leur rôle principal dans les futures architectures de communication, à savoir la 5G. Les HetNets se distinguent par l’utilisation de différents moyens et technologies d’accès. En plus des stations de base conventionnelles, ces réseaux introduisent le concept des «Small Cells» qui se caractérise par l’utilisation de Microcells, Picocells et/ou Femtocells. Cette diversité offre plusieurs avantages au niveau de l’efficacité spectrale, de la capacité et de la couverture réseau.

Mots clés: Mobile telephony; Communication; Energy; Energy consumption; Computer networks

Mots clés: Téléphonie mobile; Communication; Energie; Consommation d'énergie; Réseaux d'ordinateurs

Domaines: Réseaux et télécommunications [cs.NI]

Hocine Ameur. Vers des réseaux hétérogènes sans fil efficaces en consommation énergétique. Réseaux et télécommunications [cs.NI]. Université de Technologie de Troyes, 2016. Français. ⟨NNT : 2016TROY0034⟩. ⟨tel-03016967⟩