École d’Été Peyresq 2025
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Stage M2 : Allocation de ressource pour l'efficacité énergétique des systèmes sans-fils subissant des effets non linéaires
8 Janvier 2024
Catégorie : Stagiaire
La sobriété énergétique, en particulier dans le domaine numérique et les réseaux sans fil, est l’une des questions clés à traiter pour relever les défis environnementaux de notre époque. Alors que l’impact environnemental des réseaux sans fil a été négligé pendant des années, le paradigme est actuellement en train de changer, poussant à la conception de réseaux énergétiquement efficaces ou sobres. Parmi les différentes approches, nous considérons ici la maximisation de l’efficacité énergétique, qui est définie comme un compromis entre le débit du réseau et la puissance consommée pour atteindre ce dernier. En outre, les systèmes de communication sont composés de nombreux éléments matériels présentant des caractéristiques non linéaires. Ces dernières, rarement prises en compte, dégradent le rapport signal sur bruit, entraînant une baisse du débit de données ainsi qu’une dégradation de l’efficacité énergétique.
Mots clés
Efficacité énergétique, effets non linéaires, allocation de ressource
Durée
5 mois (possibilité de poursuivre avec un doctorat)
Lieu
Laboratoire de recherche CERI Systèmes Numériques, IMT Nord Europe, Villeneuve-d’Ascq (à 20 minutes de Lille en métro), France
Travail à réaliser
Le sujet de stage vise à proposer de nouveaux algorithmes d’allocation des ressources afin de maximiser l’efficacité énergétique des réseaux sans fil, lorsque les non-linéarités des composants matériels sont prises en compte. Le travail consistera à :
(i) Réaliser un état de l’art des modèles non linéaires utilisés pour l’amplificateur de puissance et exprimer des métriques pertinentes
(ii) Concevoir des algorithmes d’allocation de ressources pour l’efficacité énergétique
Profil recherché
La ou le candidat doit être en dernière année d’étude ingénieur/M2. De bonnes connaissances ou expertises sont requises dans le domaine des systèmes de communication sans fils, les techniques de pré-distorsion ou post-compensation d’effets non linéaire, les techniques de gestion des ressources radio et réseau, ainsi que dans le domaine de l’optimisation linéaire ou convexe (ou une aisance mathématiques démontrable). Les compétences de développement en Matlab ou Python sont requises.
Date de début
Idéalement janvier-février 2024
Candidature
Les personnes intéressées doivent envoyer leur CV, relevé de notes et une lettre de motivation par mail aux responsables ci-dessous.
Les candidatures seront étudiées jusqu’au 31 janvier 2024, et considérées par ordre d’arrivée, c’est pourquoi les candidatures précoces sont encouragées.
Responsable
Encadrant : Arthur Louchart, IMT Nord Europe (arthur.louchart@imt-nord-europe.fr)
Co-encadrante : Anne Savard, IMT Nord Europe (anne.savard@imt-nord-europe.fr)
Bibliographie
[1] P. Ciblat, J. Combaz, M. Coupechoux, K. Marquet, and A.-C. Orgerie, “Impacts environnementaux de la 5G,” EcoInfo, Research Report, Oct. 2022.
[2] A. Ahmed and M. Coupechoux, “The Long Road to Sobriety: Estimating the Operational Power Consumption of Cellular Base Stations in France,” in The International Conference on Information and Communications Technology for Sustainability (ICT4S), Rennes, France, Jun. 2023.
[3] H. El Hassani, A. Savard, E. V. Belmega, and R. C. de Lamare, “Multi-user downlink NOMA systems aided by ambient backscattering: achievable rate regions and energy-efficiency maximization,” IEEE Transactions on Green Communications and Networking, pp. 1–1, 2023.
[4] A. Louchart, P. Ciblat, and C. Poulliat, “Sum-capacity of Uplink Multiband Satellite Communications with Nonlinear Impairments,” in ICC 2021 - IEEE International Conference on Communications, Montreal, QC, Canada, Jun. 2021, pp. 1–6.
[5] S. Benedetto, E. Biglieri, and R. Daffara, “Modeling and Performance Evaluation of Nonlinear Satellite Links-A Volterra Series Approach,” IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, vol. AES-15, no. 4, pp. 494–507, Jul. 1979.