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Amélioration de l’efficacité énergétique des futurs réseaux sans fil hétérogènes par partition de graphes.

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Fazazi, Salma (2019). Amélioration de l’efficacité énergétique des futurs réseaux sans fil hétérogènes par partition de graphes. Mémoire. Québec, Maîtrise en télécommunications, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, 73 p.

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Résumé

Comme le secteur des télécommunications mobiles se dirige vers la 5G, la quantité de données traversant les réseaux sera en augmentation perpétuelle. De ce fait, les opérateurs quels qu’ils soient, se retrouvent dans la nécessité de répondre à cette croissance en transformant le réseau d’accès radio (RAN), afin de garantir la disponibilité et la qualité de leurs services. Sauf que nous nous retrouvons dans une éventualité où la consommation d’énergie risque d’accroître vigoureusement. C’est bien dans ce sens que notre travail visera à proposer une méthode où les stations de base seront dans l’une des deux états (activé,désactivé), tout en garantissant la qualité de services des usagers, dans le but de reduire la consommation d’énergie totale du réseau. L’intérêt suscité par ce concept ne date pas d’hier bien que la littérature sur le sujet est pour le moins abondante. Sauf que ces travaux réalisés abordent le problème, qui est NP-difficile, d’un point de vue d’optimization mathématique. De plus, si peu ont été établis pour le modèle Hétérogène. En effet, les auteurs de [5] considèrent une charge dynamique de trafic cellulaire et formulent un algorithme de bin packing combiné avec un algorithme heuristique, simulated annealing (HSA), pour établir un schéma de virtualisation des BBU qui minimise la consommation d’énergie. Cependant, ils n’ont pas pris compte des stations de base traditionnelles qui augmentent le temps de calcul exponentiellement. Par conséquent, nous souhaitons simplifier encore plus notre solution et résoudre le problème en utilisant des algorithmes de partitionnement de graphes où les sorties seraient un ensemble de station de base actif/éteint.

Abstract

As the mobile telecommunications industry barrels toward the HetNets, the range of the amount of data traffic traversing networks is escalating; which increases both their power consumption and their carbon footprint. Thus, creating a challenge for researchers and industrials to find/propose ecofriendly solutions and green alternatives. In retrospect, multiple papers strived to propose energy saving solutions. As a matter of fact, what all these papers have in common is that they tackled this problem, which is NP-hard, from a mathematical optimization standpoint. Nevertheless, there had been little work establishing a framework for heterogeneous C-RAN power model. The authors in [3], consider a dynamic cell traffic load and formulates a bin packing algorithm combined with a heuristic simulated annealing algorithm (HSA) to establish a BBUs virtualization scheme that minimizes the power consumption. However, they did not take into consideration the traditional base stations which, in hindsight, made the computational time exponential to the number of the BSs. Howbeit, we would like to simplify even further our solution and tackle the issue using graph partitioning algorithms where the outputs would be a set of active and switched off base stations.

Type de document: Thèse Mémoire
Directeur de mémoire/thèse: Affes, Sofiène
Mots-clés libres: efficacité énergétique; partitionnement de graphe; recherche tabou; réseau hétérogène; energy efficiency; heterogenous network; graph partitioning algorithm; tabu search
Centre: Centre Énergie Matériaux Télécommunications
Date de dépôt: 14 oct. 2020 19:25
Dernière modification: 14 oct. 2020 19:25
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/10400

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