En tant qu'étape importante vers une société intelligente, hormis la communication d'humain à humain (H2H), les réseaux sans fil de l'avenir devraient prendre en charge la communication machine-à-machine (également connue sous le nom de MTC). Ce dernier est un nouveau paradigme de communication dans lequel les terminaux peuvent parler les uns avec les autres sans ou avec peu d'intervention humaine. Avec la prolifération rapide des applications M2M, un grand nombre de terminaux seront déployés dans de nombreux types d'applications telles que le comptage intelligent, l'automatisation de l'industrie, la télésanté, etc.Cependant, les réseaux sans fil actuels ne sont toujours pas prêts pour écouler correctement le trafic des MTC. La raison en est double. Tout d'abord, l'évolution du réseau sans fil vise à augmenter le débit et à réduire le délai. Deuxièmement, les caractéristiques spéciales des MTC, telles qu'un nombre très élevé de terminaux déployés, une petite charge utile mais une transmission fréquente, un emplacement souvent d'installation défavorable, etc., font que les exigences de H2H ne sont pas partagés par la plupart des cas d'utilisation M2M.À partir de l'état de l'art, nous distinguons deux orientations de recherche possibles pour gérer efficacement le trafic M2M: Low Power Wide Area Network (LPWAN) et adaptation des réseaux cellulaires existants. Pour les deux pistes, les mécanismes d'accès radio, utilisés dans le réseau d'accès radio (RAN) sont d'une importance vitale pour assurer le succès de MTC. De ce point de vue, le mécanisme d'accès radio est le principal objectif de nos études. Dans cette thèse, nous présentons les contributions couvrant les aspects susmentionnés.Les contributions de cette thèse sont résumées dans les points suivants:Nous faisons état de l'art sur les études liées à l'efficacité énergétique des MTC de la littérature. La contribution principale de cette enquête est de passer en revue, classifier les travaux de recherche existants dans différentes catégories, et de comparer les avantages et les inconvénients entre les catégories. Nous parlons également des progrès de l'approche basée sur les LPWAN.Nous étudions l'impact de la diversité du niveau de puissance d'émission et du contrôle de puissance imparfait sur les systèmes LPWAN en slotted-ALOHA. Quelques directives de conception perspicaces sont obtenues en manipulant le modèle analytique établi.Nous étudions les performances du système LPWAN avec la diversité de la réception macro. En utilisant la géométrie stochastique, nous établissons des formules simples de forme fermée pour le taux de perte de paquets et le débit spatial. Ces formules sont très utiles pour analyser les réseaux LPWAN (en particulier dans les zones urbaines) et pour quantifier le gain de capacité du système. En rassemblant plusieurs résultats disponibles sur l'analyse de l'ALOHA pure, nous obtenons finalement un cadre de synthèse pour étudier le RAN de LPWAN.En termes d'adaptations au RAN des réseaux LTE, nous analysons d'abord le mécanisme d'accès aléatoire conventionnel dans LTE et identifions les inefficacités existantes. Nous proposons ensuite un service d'interrogation multipériodique pour les cas d'utilisation M2M périodiques. Le service proposé est comparé au mécanisme d'accès aléatoire conventionnel en LTE dans un modèle fluide. Les résultats numériques montrent que le service proposé réduit considérablement la consommation des ressources système telles que l'identificateur temporaire de réseau radio (RNTI), le bloc de ressources (RB) et a une efficacité énergétique supérieure en raison de l'évitement de la procédure d'accès aléatoire et des messages de signalisation associés.