Présentation
Auteur(s)
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Jakob HOYDIS : Doctorant, Chaire Alcatel Lucent en Radio Flexible, Supélec
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Romain COUILLET : Maître de conférences, Chaire Sciences des Systèmes et Défis énergétiques, Supélec
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Mérouane DEBBAH : Professeur, Chaire Alcatel Lucent en Radio Flexible, Supélec
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Lire l’articleINTRODUCTION
La demande exponentiellement croissante en services de communications sans fil appelle à une augmentation massive de la densité du réseau, une solution qui n'est ni économique ni écologique dans le cadre des réseaux de communication actuels. Le concept des réseaux à petites cellules (SCN), basé sur l'idée d'un déploiement très dense de petites stations de base peu coûteuses, est une alternative possible. Des bénéfices financiers et écologiques potentiels ainsi que des défis technologiques sont entraînés par le déploiement à grande échelle de ces SCN. Une vue d'ensemble des problèmes de recherche et des outils nécessaires à leur étude sont présentés.
The exponentially increasing demand for wireless data services requires a massive network densification which is neither economically nor ecologically viable with current cellular system architectures. A potential solution to this problem is the concept of small cell networks (SCNs) which are founded on the idea of a very dense deployment of self-organizing low-cost low-paper base stations. In this article, potential financial and ecological benefits as well as the technical challenges related to a large-scale deployment of SCNs are discussed. Moreover, an overview of related research problems and the necessary tools for their study is provided.
communications mobiles, réseaux larges, petites cellules, technologies écologiques
mobile communications, cellular networks, small cells, green technologies
Domaine : techniques de télécommunications
Degré de diffusion de la technologie : émergence
Technologies impliquées : technologies sans fils
Domaines d'application : réseaux cellulaires
Principaux acteurs français :
Pôles de compétitivité : Pôle System@tic
Industriels : Alcatel-Lucent, Orange
Autres acteurs dans le monde : Huawei, Samsung, Qualcomm, Verizon
Contact : http://www.supelec.fr/chaire-en-radio-flexible.html
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Réseaux à petites cellules : économes en énergie, flexibles et peu coûteuxArticle inclus dans l'offre
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1. Contexte
La demande croissante en applications multimédia mobiles a engendré une très forte augmentation du flux de données échangées entre les systèmes de communication sans fil. L'usage des « smart phones » a notamment contribué au passage des communications traditionnelles vers des communications multimédias à haute vitesse, partout et à tout moment. Par conséquent, les attentes des utilisateurs évoluent également dans le sens d'une interconnexion continue, aussi bien à domicile qu'en déplacement. Cependant, du fait de cette pénétration croissante des smart phones, les réseaux actuels [14,4 Mbit/s en voie descendante par cellule en HSPA (High Speed Packet Access ), 100 Mbit/s en LTE (Long Term Evolution ) à court terme, soit des efficacités de 2,9 bit/(s · Hz) et 5 bit/(s · Hz) respectivement] atteignent déjà leurs limites de capacité lorsque la demande est forte. En effet, des problèmes de congestion apparaissent à la fois au niveau du lien sans fil et du réseau physique filaire.
L'intérêt porté aux technologies écologiques a récemment été suscité par l'étude SMART 2020 , décrivant les effets potentiels des technologies de l'information et des communications (TIC) sur les émissions mondiales de dioxyde de carbone. Bien que les TIC ne semblent que modérément contribuer aux émissions mondiales, avec 1,25 % en 2002 et une prévision d'environ 2,5 % en 2020, cela représente tout de même une augmentation de 10 % par an. Cela signifie qu'en dépit de progrès significatifs dans le domaine des technologies économes en énergie, notre capacité à réduire (ou du moins à maintenir) la consommation énergétique et les émissions associées seront très vite contrariées par l'augmentation des flux de données. Ainsi, l'augmentation de la capacité des réseaux d'une part et la réduction de la consommation en énergie d'autre part sont deux besoins futurs, a priori contradictoires. D'où la question : comment les opérateurs mobiles peuvent-ils satisfaire les futures demandes de transport de données...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - The climate group and global e-sustainability initiative (GeSI). - Enabling the low carbon economy in the information age, SMART 2020 (2008). [En ligne] Accessible http://www.smart2020.org.
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(2) - BLUME (O.) et al - Energy savings in mobile networks based on adaptation to trafic statistics. - Bell Labs Tech. J., vol. 15, no 2, p. 77-94, sept. 2010.
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(3) - GSMA Development Fund - Green power for mobile : top ten findings. - (2009). [En ligne] Accessible http://www.gsmworld.com/documents/green_power_top10.pdf.
-
(4) - CADAMBE (V.R.), JAFAR (S.A.) - Interference alignment and degrees of freedom of the K-User interference channel. - IEEE Trans. Inf. Theory, vol. 54, no 8, p. 3425-3441, août 2008.
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(5) - GESBERT (D.) et al - Multi-cell MIMO Cooperative Networks : a new Look at interference. - IEEE J. Sel. Areas Commun., vol. 28, no 9, déc. 2010.
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(6)...
ANNEXES
Wilson Street http://www.wilson-street.com
Femtoforum http://www.femtoforum.org
ThinkFemtocell http://www.thinkfemtocell.com
ECOSCELLS http://ecoscells.twn-bl.homeip.net
Alcatel Lucent http://www.alcatel-lucent.com/wireless/femto_small_cells.html
Wikipedia http://fr.wikipedia.org/wiki/Femtocell
Slideshare http://www.slideshare.net/zahidtg/cognitive-lte-small-cell-networks
Wireless Technology and Spectrum https://ktn.innovateuk.org/web/spectrum
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