Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
RÉSUMÉ
La technique de respiration de cellules est utilisée pour les réseaux à haute efficacité énergétique. Les préoccupations dues à la consommation d'énergie, aux émissions de CO2 et à la pollution électromagnétique sont toutes associées à la croissance constante du trafic de données. Pour essayer de résoudre ces problèmes, différents mécanismes ont été proposés, parmi lesquels la technique de respiration de cellules qui peut aider à réduire la consommation énergétique. Ses performances peuvent être encore améliorées en cas d'association avec d'autres approches comme celle des réseaux hybrides.
Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.
Lire l’articleABSTRACT
The cell breathing technique is used for energy efficient mobile networks. Concerns on energy consumption, CO2 emissions and electromagnetic pollution are all related to the constant increase in data traffic. In order to try to solve these problems, various mechanisms have been proposed, including the cell breathing technique which can help reduce energy consumption. Its performances can still be improved when associated with other approaches such as hybrid networks.
Auteur(s)
-
Loutfi NUAYMI : Maître de conférences Institut Mines Télécom/Télécom Bretagne
-
Luis Alberto suarez rivera : Doctorant Institut Mines Télécom/Télécom Bretagne
INTRODUCTION
Dans cet article, nous proposons une synthèse du mécanisme de respiration de cellules pour les réseaux mobiles dans le cadre des réseaux de haute efficacité énergétique.
La technique dite de « respiration des cellules » a été proposée au milieu des années 1990 pour baisser le niveau moyen d'interférence dans les réseaux cellulaires, en association avec le contrôle de puissance. Dans la suite, plusieurs autres travaux de recherche sur la respiration de cellules ont été proposés incluant notamment le contrôle d'admission. Vers la fin des années 2000, elle est réapparue dans les travaux de recherche, envisagée cette fois comme une alternative très prometteuse pour la réduction des niveaux d'énergie consommée dans le réseau d'accès sans fil.
La structure de l'article traite les points suivants :
-
le contexte à travers l'importance actuelle des réseaux à haute efficacité énergétique ;
-
les autres approches proposées pour les économies d'énergie situées dans différentes couches du réseau :
-
les composants et la station de base,
-
les liens de transmissions,
-
le réseau d'accès à grande échelle ;
-
-
la description du mécanisme de respiration des cellules, avec les avantages que cette technique assure pour atteindre la haute efficacité énergétique ;
-
les perspectives d'intégration avec d'autres techniques, telles que les femtocellules et le relayage.
L'expertise technique et scientifique de référence
MOTS-CLÉS
KEYWORDS
wireless networks | telecommunications
DOI (Digital Object Identifier)
Cet article fait partie de l’offre
Réseaux Télécommunications
(139 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
Présentation
Conclusion
En anglais
3. Respiration de cellules
L'idée de base de la respiration de cellules consiste à adapter les tailles des cellules à la distribution de trafic sur l'aire de couverture, ainsi qu'à désactiver toute station de base inefficacement utilisée : c'est-à-dire, une station de base avec une charge d'utilisateurs très faible, voire nulle, laquelle est inutilement active à pleine puissance. Dans ce cas, le mieux est de redistribuer la charge vers les cellules voisines pour pouvoir ensuite désactiver la station de base. On verra alors en conséquence, au moment d'insérer la technique de respiration de cellules sur le réseau d'accès, un gonflement/dégonflement qui donne l'impression que les cellules respirent.
Lors de sa proposition initiale, la respiration de cellules (en anglais « Cell Breathing ») n'avait rien à voir avec l'efficacité énergétique. Il s'agissait d'une optimisation selon un autre critère : augmenter la capacité d'un réseau d'accès (éventuellement exprimée par le nombre d'utilisateurs) pour une bande de fréquence utilisée fixe.
Le principe de la respiration de cellules consiste à rendre plus intelligent le mécanisme du choix de la BS, à laquelle s'associe un mobile par rapport à la solution classique consistant à choisir la BS qui est la mieux reçue à la position du mobile.
La respiration de cellules (figure 3) adapte la taille des cellules en fonction de la densité d'utilisateurs dans l'aire de couverture permettant de réduire fortement la puissance de transmission des cellules bien chargées et, si l'algorithme est bien dimensionné, de baisser l'interférence globale.
-
Si on regarde la dynamique de la procédure dite de « respiration de cellules », on voit des cellules qui se dégonflent pendant que d'autres se gonflent pour récupérer les charges transférées. Cela est particulièrement intéressant dans le cas où la répartition des utilisateurs n'est pas uniforme.
-
Les résultats sont encore meilleurs lorsque la respiration de cellules est associée au contrôle puissance. La première proposition du Cell Breathing associé au contrôle de puissance date de 1995 et est faite dans 2 articles (selon notre connaissance) tout à fait indépendants ...
L'expertise technique et scientifique de référence
Cet article fait partie de l’offre
Réseaux Télécommunications
(139 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
Respiration de cellules
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - Gartner - Green IT : the new industry shockwave. - Presentation at Symposium/ITXPO conference, avr. 2007.
-
(2) - CISCO Cisco traffic forecast update - Cisco visual networking index : global mobile data - (2011).
-
(3) - CHUNG (P.J.) - Green Radio – the case for more efficient cellular base stations. - (Slides) UK-Taiwan ICT Workshop, Smart & Green Communications, University of Taiwan, mars 2010.
-
(4) - SUAREZ (L.), NUAYMI (I.), BONNIN (J.M.) - An overview and classification of research approaches in green wireless networks. - EURASIP Journal on Wireless Communications and Networking 2012, 142 (2012).
-
(5) - CORREIA (L.M.), ZELLER (D.), BLUME (O.), FERLING (D.), JADING (Y.), GODOR (I.), AUER (G.), VAN DER PERRE (L.) - Challenges and enabling technologies for energy aware mobile radio networks. - Communications magazine, IEEE, vol. 48, no 11, nov. 2010.
-
(6)...
ANNEXES
• Opera-Net (CELTIC) : 10/2008-05/2011
Ce projet collaboratif a contribué notamment au développement de nouvelles architectures et améliorations pour les amplificateurs de puissance (par exemple, SMPA) mais aussi dans autres approches envisagées pour l'efficacité énergétique (modes sommeil, optimisation de lien, optimisation de la taille de cellule, etc.) http://opera-net.org
• EARTH ICT (FP7) : 01/2010-06/2012
Avec une approche holistique, ce projet collaboratif a contribué de manière importante avec des propositions comme le E3F Framework : modélisation réseau, métriques de performance, techniques RRM et dispositifs d'extension de couverture pour l'efficacité énergétique https://www.ict-earth.eu
• GreenTouch : 01/2010-01/2015
Il s'agit d'un large consortium d'entreprises, d'universités et d'instituts de recherche de niveau mondial. Ce projet aborde plusieurs domaines, tels que la photonique, les réseaux optiques, les systèmes d'antennes de large échelle et d'autres encore http://www.greentouch.org
• Mobile VCE Core 5 (Axe Green Radio) : 01/2009-01/2012
Un projet anglais pour « le green radio » avec un ensemble d'approches et de propositions diverses. Soulignons une de ces propositions : l'amplificateur Class J qui promet des efficacités nettement supérieures aux valeurs actuelles http://www.mobilevce.com
• COOL-SILICON : 09/2008
Un projet allemand avec un intérêt focalisé sur la partie micro-électronique pour l'efficacité énergétique dans les dispositifs mobiles et ceux du réseau d'accès http://www.cool-silicon.org
...
L'expertise technique et scientifique de référence
Cet article fait partie de l’offre
Réseaux Télécommunications
(139 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
