Thèse soutenue

Modélisation et optimisation de la consommation énergétique d'un système de communication Wi-Fi

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Auteur / Autrice : Wissem Benali
Direction : Sylvie Kerouedan
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Télécommunications
Date : Soutenance le 17/10/2017
Etablissement(s) : Ecole nationale supérieure Mines-Télécom Atlantique Bretagne Pays de la Loire
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mathématiques et sciences et technologies de l'information et de la communication (Rennes)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire en sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance - Département Electronique - Lab-STICC_IMTA_CACS_IAS
Jury : Président / Présidente : Christophe Jego
Examinateurs / Examinatrices : Sylvie Kerouedan, Christophe Jego, Maryline Hélard, Olivier Berder, Olivier Muller, Marie Le Bot, Charlotte Langlais
Rapporteurs / Rapporteuses : Maryline Hélard, Olivier Berder

Résumé

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La forte augmentation du nombre de terminaux connectés ces dernières années et l'utilisation croissante des technologies de communication impacte de manière non négligeable la facture énergétique. Pour enrayer cette augmentation de la consommation énergétique, il devient primordial de pouvoir comparer en termes de consommation les algorithmes de communications numériques, afin de développer l'architecture de transmission la moins énergivore. Dans cette thèse, la couche physique des standards Wi-Fi IEEE 802.11ac est analysée sous un angle énergétique. La puissance dissipée dans les circuits pour faire fonctionner les algorithmes de traitement de signal est prise en compte en plus de la puissance d'émission d'antenne classique. La méthodologie mise en œuvre inclut à la fois des simulations et des développements sur plateforme matérielle (FPGA), permettant d'obtenir des évaluations de la consommation plus réalistes. Nous avons dans un premier temps analysé de façon isolée les éléments composant les chaines de communications numériques. Puis nous avons intégré les périodes d'activité et d'inactivité de chaque élément dans le calcul de la consommation énergétique globale des chaines. Nous proposons une méthode pratique et efficace d'estimation de la consommation, incluant une base de données issue de simulations, et une analyse théorique des taux d'activité de chaque élément de la chaine. Ces résultats permettent d'analyser la répartition de la consommation en puissance des éléments composant les émetteurs et les récepteurs, et de comparer diverses architectures et jeux de paramètres. En particulier, nous avons évalué l'impact de deux architectures de Transformées de Fourier Rapides sur la consommation globale du système.