Allocations de ressources dans les réseaux sans fils énergétiquement efficaces.

Dans le cadre de cette these, nous nous interessons plus particulierement adeux techniques permettant d’ameliorer l’efficacite energetique ou spectrale desreseaux sans fil. Dans la premiere partie de cette these, nous proposons de combinerles capacites de predictions du contexte futur de transmission au classiqueet connu tradeoff latence - efficacite energetique, amenant a ce que l’on nommeraun reseau proactif tolerant a la latence. L’objectif dans ce genre de problemesconsiste a definir des politiques de transmissions optimales pour un ensembled’utilisateur, qui garantissent a chacun de pouvoir accomplir une transmissionavant un certain delai, tout en minimisant la puissance totale consommee auniveau de chaque utilisateur. Nous considerons dans un premier temps le problememono-utilisateur, qui permet alors d’introduire les concepts de tolerance ala latence, d’optimisation et de contrA´le de puissance qui sont utilises dans lapremiere partie de cette these. L’extension a un systeme multi-utilisateurs estensuite consideree. L’analyse revele alors que l’optimisation multi-utilisateurpose probleme du fait de sa complexite mathematique. Mais cette complexitepeut neanmoins etre contournee grâce aux recentes avancees dans le domainede la theorie des jeux a champs moyens, theorie qui permet de transiter d’unjeu multi-utilisateur, vers un jeu a champ moyen, a plus faible complexite. Lessimulations numeriques demontrent que les strategies de puissance retourneespar l’approche jeu a champ moyen approchent notablement les strategies optimaleslorsqu’elles peuvent etre calculees, et depassent les performances desheuristiques communes, lorsque l’optimum n’est plus calculable, comme c’est lecas lorsque le canal varie au cours du temps.Dans la seconde partie de cettethese, nous investiguons un possible probleme dual au probleme precedent. Plusspecifiquement, nous considerons une approche d’optimisation d’efficacite spectrale,a configuration de puissance constante. Pour ce faire, nous proposonsalors d’etudier l’impact sur le reseau des recentes avancees en classification d’interference.L’analyse conduite revele que le systeme peut beneficier d’uneadaptation des traitements d’interference faits a chaque recepteur. Ces gainsobserves peuvent egalement etre ameliores par deux alterations de la demarched’optimisation. La premiere propose de redefinir les groupes d’interfereurs decellules concurrentes, supposes transmettre sur les memes ressources spectrales.L’objectif etant alors de former des paires d’interfereurs “amis”, capables detraiter efficacement leurs interferences reciproques. La seconde alteration portele nom de “Virtual Handover” : lorsque la classification d’interference est consideree,l’access point offrant le meilleur SNR n’est plus necessairement le meilleuraccess point auquel assigner un utilisateur. Pour cette raison, il est donc necessairede laisser la possibilite au systeme de pouvoir choisir par lui-meme la facondont il procede aux assignations des utilisateurs. Le processus d’optimisationse decompose donc en trois parties : i) Definir les coalitions d’utilisateurs assignesa chaque access point ; ii) Definir les groupes d’interfereurs transmettantsur chaque ressource spectrale ; et iii) Definir les strategies de transmissionet les traitements d’interferences optimaux. L’objectif de l’optimisationest alors de maximiser l’efficacite spectrale totale du systeme apres traitementde l’interference. Les differents algorithmes utilises pour resoudre, etape paretape, l’optimisation globale du systeme sont detailles. Enfin, des simulationsnumeriques permettent de mettre en evidence les gains de performance potentielsofferts par notre demarche d’optimisation.