Efficacité énergétique dans les réseaux hétérogènes denses : stratégies de coordination et de beamforming

par Yanqiao Hou

Projet de thèse en Réseaux, information et communications

Sous la direction de Véronique Veque et de Lynda Zitoune.

Thèses en préparation à Paris Saclay , dans le cadre de Sciences et Technologies de l'Information et de la Communication , en partenariat avec L2S - Laboratoire des signaux et systèmes (laboratoire) , Télécoms et Réseaux (equipe de recherche) et de Université Paris-Sud (établissement de préparation de la thèse) depuis le 23-11-2016 .


  • Résumé

    Dans les futurs réseaux cellulaires sans fil 5G, les réseaux denses de petites cellules sont considérés comme une solution rentable pour faire face à la croissance rapide du trafic de données et le nombre massif de périphériques connectés, également appelée défi de données 1000 x. La densification est une solution prometteuse pour augmenter la capacité du réseau et son efficacité spectrale (SE) en réutilisant spatialement les ressources du spectre. Une petite cellule ou une femtocellule est une station de base peu coûteuse et de faible puissance, utilisée pour réduire la distance entre l'émetteur et l'équipement utilisateur et, par conséquent, réduit la consommation d'énergie et les pertes de propagation. À l'origine, les femtocells sont déployées de manière plug-and-play par les clients, afin de fournir une meilleure capacité de données vocales à l'intérieur. Ils devraient également être déployés par les opérateurs afin de décharger le trafic macro-cellulaire, améliorant ainsi la capacité et la couverture de l'utilisation extérieure. Le déploiement de petites cellules dans un réseau macro cellulaire forme un réseau hétérogène (HetNet). Cependant, dans les petits HetNets denses, les communications souffrent d'interférences dues à la réutilisation du spectre agressif et à l'emplacement aléatoire de petites stations de base en cas de déploiement à l'intérieur. Plusieurs solutions sont proposées pour l'atténuation des interférences et le partage des ressources, y compris le contrôle de puissance, et la coopération des stations de base utilisées comme un schéma MIMO. Lorsque la configuration du système devient plus complexe, par ex. Des réseaux hétérogènes multi-cellules denses avec de multiples macrocellules, de petites cellules, des antennes et des utilisateurs multiples, les compromis EE et SE deviendraient encore plus complexes. Les antennes multiples et les utilisateurs multiples augmenteraient le gain de multiplexage et l'ordre de diversité, mais ils consommeraient également une plus grande puissance de traitement des signaux et des circuits. Il ya beaucoup de questions ouvertes là-bas. Par exemple, dans les canaux MIMO, comment configurer le

  • Titre traduit

    Energy Efficiency transmission Design in Dense Heterogenous Networks using Beamforming and Coordination strategies


  • Résumé

    In future 5G wireless cellular networks, dense small cell networks are considered as a cost-effective solution to face the rapid growth of data traffic and the massive number of connected devices, also called 1000 x Data challenge [ref]. Densification is a promising solution to increase the network capacity and its spectral efficiency (SE) by reusing spatially the spectrum resources. A small cell or a femtocell is a low cost, low power base station, used to reduce the distance between the transmitter and the user equipment and consequently reduces the energy consumption and the propagation losses. Originally, femtocells are deployed in a plug and play manner by customers, to provide better capacity for voice data in indoor. They are also expected to be deployed by operators in order to offload macro-cellular traffic, improving both capacity and coverage in outdoor utilization. Deployment of small cells within a macro cellular network forms a heterogeneous network (HetNet). However, in dense small HetNets, communications suffer from interference due to aggressive spectrum reuse and the random location of small base stations in case of indoor deployment. Several solutions are proposed for interference mitigation and resource sharing including power control, and base stations cooperation used as a MIMO scheme. When the system configuration becomes more complex, e.g. dense multi-cell heterogeneous networks with multiple macrocells, small cells, antennas and multiple users, the EE and SE tradeoff would become even more complex. Multiple antennas and multiple users would increase the multiplexing gain and diversity order, but they also consume higher circuit and signal processing power. There are many open issues there. For example, in the MIMO channels, how to configure the