Joint minimization of power and delay in wireless access networks

par Farah Moety

Thèse de doctorat en Informatique

Sous la direction de Bernard Cousin et de Samer Lahoud.

  • Titre traduit

    Minimisation conjointe de la puissance et du délai dans les réseaux d’accès sans-fil


  • Résumé

    Dans les réseaux d'accès sans fil, l'un des défis les plus récents est la réduction de la consommation d'énergie du réseau, tout en préservant la qualité de service perçue par les utilisateurs finaux. Cette thèse propose des solutions à ce problème difficile considérant deux objectifs, l'économie d'énergie et la minimisation du délai de transmission. Comme ces objectifs sont contradictoires, un compromis devient inévitable. Par conséquent, nous formulons un problème d’optimisation multi-objectif dont le but est la minimisation conjointe de la puissance consommée et du délai de transmission dans les réseaux sans-fil. La minimisation de la puissance est réalisée en ajustant le mode de fonctionnement des stations de base (BS) du réseau d’un niveau élevé de puissance d’émission vers un niveau d'émission plus faible ou même en mode veille. La minimisation du délai de transmission est réalisée par le meilleur rattachement des utilisateurs avec les BS du réseau. Nous couvrons deux réseaux sans-fil différents en raison de leur pertinence : les réseaux locaux sans-fil (IEEE 802.11 WLAN) et les réseaux cellulaires dotés de la technologie LTE.


  • Résumé

    In wireless access networks, one of the most recent challenges is reducing the power consumption of the network, while preserving the quality of service perceived by the end users. The present thesis provides solutions to this challenging problem considering two objectives, namely, saving power and minimizing the transmission delay. Since these objectives are conflicting, a tradeoff becomes inevitable. Therefore, we formulate a multi-objective optimization problem with aims of minimizing the network power consumption and transmission delay. Power saving is achieved by adjusting the operation mode of the network Base Stations (BSs) from high transmit power levels to low transmit levels or even sleep mode. Minimizing the transmission delay is achieved by selecting the best user association with the network BSs. We cover two different wireless networks, namely IEEE 802.11 wireless local area networks and LTE cellular networks.


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