La communication sans fil plus écologique
La communication sans fil fait désormais partie de nos vies. Elle est essentielle à des millions de réseaux cellulaires et de connexions Internet en Europe. Dans ce contexte, les autorités cherchent en permanence de meilleurs moyens d'affecter les ressources de communication sans fil afin qu'elles soient plus efficaces et moins coûteuses. Une technologie s'avère particulièrement prometteuse: la théorie des jeux, qui exploite des modèles automatiques reposant sur des algorithmes distribués afin d'améliorer la couverture et réduire les frais d'infrastructure. Le projet GRAND-CRU (Game-theoretic resource allocation for wireless networks based on distributed and cooperative relaying units), financé par l'UE, a fait en sorte d'améliorer la communication sans fil grâce à la théorie des jeux. Au-delà des meilleures performances de ces réseaux, le projet a également fait en sorte d'intégrer le concept de rendement énergétique afin de renforcer l'affectation des ressources pour les réseaux à ondes porteuses multiples exploitant des relais. Pour ce faire, le projet GRAND-CRU a rapproché deux grandes institutions spécialisées dans le domaine: le Dipartimento di Ingegneria dell'Informazione de l'Université de Pise en Italie, et le Department of Electrical Engineering de l'Université de Princeton aux États-Unis. Ils ont travaillé ensemble afin de mettre au point les futurs systèmes sans fil permettant des communications sans fil ultra-rapides. Le groupe s'est concentré sur les algorithmes distribués peu complexes pour les situations multicellulaires afin d'améliorer les réseaux 4G et supérieurs. Outre le rendement énergétique (et donc la consommation d'énergie), l'équipe a également planché sur des algorithmes distribués, évolutifs et peu complexes. Ces derniers exploitent les techniques de traitement du signal pour offrir des solutions viables convenant aux environnements réalistes, avec une utilisation possible dans l'industrie. Globalement, les simulations informatiques ont démontré que les réseaux pourraient être 18 fois plus rapides et consommer 25 % de courant en moins. Le rendement énergétique des futurs réseaux a donc été amélioré afin de les préparer aux communications 5G grâce à des communications par relais et l'installation de petites cellules sur les réseaux macro-cellulaires. Cela implique d'augmenter le volume de données à destination par unité d'énergie consommée, mais aussi de permettre aux terminaux des utilisateurs d'affecter correctement les ressources sur le réseau grâce à une programmation fractionnelle. Les travaux réalisés dans le cadre du projet ont donné lieu à des algorithmes et des techniques brevetables sous forme de logiciels pour les nœuds réseau des systèmes sans fil mobiles. Grâce à ces résultats, les technologies 4G et 5G devraient être plus écologiques et plus fiables.
Mots‑clés
Communication sans fil, communication cellulaire, théorie des jeux, algorithmes distribués, GRAND-CRU
