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Stratégies innovantes d’intégration des technologies vertes dans les futurs réseaux sans fil 5g et au-delà.

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Agbangla, Boris (2019). Stratégies innovantes d’intégration des technologies vertes dans les futurs réseaux sans fil 5g et au-delà. Mémoire. Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en télécommunications, 61 p.

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Résumé

L’augmentation pertinente des technologies vertes (énergie renouvelable) dans les réseaux de communication mobile a incité plusieurs groupes de recherche à se concentrer sur la potentialité des énergies renouvelables en tant qu’alimentation prioritaire. Il est démontré que les opérateurs de réseaux mobiles manifestent un intérêt significatif pour l’alimentation des stations de bases (BS) par le biais des sources d’énergies renouvelables. Outre les énormes dépenses que les opérateurs de téléphonie mobile paient pour approvisionner les sites des stations de base, il est souligné que ces sites représentent des polluants majeurs du fait des énormes émissions de gaz à effet de serre (CO₂). Étant donné que les stations de bases (BS) sont d’importants consommateurs d’énergie des réseaux cellulaires et qu’elles contribuent de manière significative aux dépenses opérationnelles, les alimenter en utilisant l’énergie du vent ou du soleil attire l’attention des opérateurs de téléphonie mobile. Cependant, l’une des tâches les plus critiques à accomplir lors de la conception d’un réseau mobile vert est le dimensionnement des différents types d’énergies renouvelables, ce qui implique un échange entre autosuffisance énergétique, continuité de service et contraintes de faisabilité. Dans ce travail, nous avons proposé une stratégie de déploiement de certains types d’énergie renouvelable pour alimenter les stations de base, afin de les rendre plus autonomes, tout en réduisant les dépenses d’investissements (CAPEX) ainsi que celles d’exploitation (OPEX). Nous élaborons également une nouvelle stratégie de commutation ON/OFF des stations de base (BS) (c.à.d. activation et désactivation). En effet, l’implémentation de cette stratégie nous permet de réduire la consommation d’énergie lorsque le trafic est faible en préplanifiant hors ligne (offline) les BS en fonction des prévisions, puis en ligne (online) pour éviter la surcharge lorsque le trafic est dense, un scénario idéal dans le contexte de densification extrême prévu dans les futurs réseaux 5G.

Abstract

The relevant increase of green technologies (renewable energy) in mobile communication networks has prompted several research groups to focus on the potential of renewable energies as a prioritized source of energy. Mobile network operators are shown to have significant interest in powering base stations through renewable energy sources. In addition to the huge expenditures that mobile operators pay to supply base station sites, it is noticed that these sites represent major pollutants due to huge greenhouse gas emissions (CO₂). Since base stations are important energy consumers of cellular networks and contribute significantly to operational expenses, powering them using the energy of the wind and the sun attracts attention of mobile operators. However, one of the most critical tasks to be done when designing a green mobile network is the sizing of different types of renewable energy, which implies an exchange between energy self-sufficiency, continuity of service and feasibility constraints. In this work, we have proposed a strategy for deploying certain types of renewable energy to supply base stations, in order to make them more autonomous, while reducing capital expenditures (CAPEX) as well as operating expenses (OPEX). We are also developing a new base station (BS) on/off switching strategy (i.e. activation and deactivation). Indeed, the implementation of this strategy allows us to reduce energy consumption when traffic is low by pre-planning offline (offline) BSs according to forecasts, then online to avoid overloading when traffic.

Type de document: Thèse Mémoire
Directeur de mémoire/thèse: Affes, Sofiène
Mots-clés libres: énergie renouvelable; commutation on-off BS; efficacité énergétique; approche en ligne/hors ligne; réseaux 5G; densification extrême; CAPEX; OPEX; renewable energy; BS on-off switching; energy efficiency; online/offline approach; 5G networks; extreme densification
Centre: Centre Énergie Matériaux Télécommunications
Date de dépôt: 03 juin 2020 14:53
Dernière modification: 03 juin 2020 14:53
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/10319

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