Optimisation de l'efficacité énergétique dans les systèmes massive Mimo

Abstract

Alimenté par le grand nombre de nouveaux appareils sans fil et des téléphones intelligents, ainsi que par la diffusion des applications gourmandes en bande passante, la demande des utilisateurs pour le trafic de données sans fil a augmenté d’une manière exponentielle, augmentant ainsi la charge réseau correspondante. Ceci est encore exacerbé par des applications média associées au vidéo streaming et aux réseaux sociaux. Par conséquent, le but des réseaux 5G est de gérer tout ce tsunami de données mobiles tout en minimisant les coûts et la consommation d'énergie. Massive MIMO (M-MIMO) est une technique qui est aujourd'hui considérée comme un élément clé pour les réseaux de télécommunications cellulaire (5G). Cependant, l'augmentation du nombre d'antennes conduit à une consommation d’énergie due à la circuiterie. Une technique connue sous le nom Forçage à Zéro (ZF) a une performance presque optimale dans les systèmes M-MIMO, néanmoins; elle souffre d'une complexité de calcul élevée. Un système de traitement linéaire à faible complexité basée sur la méthode de sur relaxation successive (SOR) est proposé dans un système multi utilisateur M-MIMO dans le cas d’une cellule unique. Les résultats de simulation ont révélés l'influence de l'algorithme proposé sur l'efficacité énergétique. En outre, l’algorithme des colonies d’abeilles artificielles (Artificial Bee Colony (ABC)) est proposé pour l'optimisation de l'efficacité énergétique en sélectionnant le nombre optimal d'antennes qui doit être activé pour servir un nombre donné d'usagers. Pour les meilleurs paramètres de commande ABC, l'efficacité de la solution proposée est comparée à celle obtenue par l'algorithme d'optimisation alternatif et le nombre optimal d'antennes à la station de base selon les usagers actifs est déterminé.