Dissertação

Eficiência energética em redes sustentáveis: uma avaliação baseada em redes small cells e backhaul

The use of small cells in heterogeneous networks (either 3G, 4G and 5G future) for indoor traffic has been regarded as the best solution to meet the growth of mobile traffic due to reduce network power consumption and to guarantee the high capacities. Moreover, increasing the amount of small cell...

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Autor principal: LOPES, Albert Richard Moraes
Grau: Dissertação
Idioma: por
Publicado em: Universidade Federal do Pará 2017
Assuntos:
Eficiência energética
Redes heterogêneas
Sistema de comunicação em banda larga
Energy efficiency
Backhaul
Small cells
Heterogeneous networks
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::TELECOMUNICACOES::SISTEMAS DE TELECOMUNICACOES
Acesso em linha: http://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/7415
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spelling ir-2011-74152025-02-24T16:00:11Z Eficiência energética em redes sustentáveis: uma avaliação baseada em redes small cells e backhaul LOPES, Albert Richard Moraes COSTA, João Crisóstomo Weyl Albuquerque http://lattes.cnpq.br/0255430734381362 Eficiência energética Redes heterogêneas Sistema de comunicação em banda larga Energy efficiency Backhaul Small cells Heterogeneous networks CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::TELECOMUNICACOES::SISTEMAS DE TELECOMUNICACOES The use of small cells in heterogeneous networks (either 3G, 4G and 5G future) for indoor traffic has been regarded as the best solution to meet the growth of mobile traffic due to reduce network power consumption and to guarantee the high capacities. Moreover, increasing the amount of small cell deployment implies in the expansion of the backhaul network, which causes an increase on the network power consumption, and threatens the small cells gains in terms of energy. Furthermore, the energy consumption in heterogeneous network can increase considerably depending on the choice of the type backhauling. Considering this background, this work aims to provide a methodology to assess and identify possible energy consumption bottlenecks in the mobile network, considering both the wireless part as the backhaul infrastructure. The methodology considers the demand of traffic generated in the city, scenario to implementation and operation of heterogeneous networks (small cells), and dimensioning backhaul by segment (Cell Site, Hub Site e Central Office). Adopting this methodology, the study evaluates and compares three types of backhaul architecture for conventional Femtocell or Femtocell Wireless over Cable (FemtoWoC) network: Fiber-to-the-Building, Fiber-to-the-Curb e Fiber-to-the-Home. It was found that the main bottleneck in the backhaul architecture is the segment that is responsible for aggregating traffic from small cells (Cell Site). However, adopt architectures and equipment with high energy efficiency, as FemtoWoC, in the segment bottleneck reduce significantly the total power consumption in the backhaul, mainly architectures based on copper in the last mile. CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico A utilização de small cells em redes móveis heterogêneas (seja 3G, 4G e futuramente 5G) para tráfego indoor tem sido considerada como a melhor solução para suprir o crescimento do tráfego móvel, devido reduzir o consumo de energia da rede e por fornecer alta capacidade. Por outro lado, o aumento da quantidade de small cells implantadas implica na ampliação da rede backhaul, que aumenta o consumo de energia na rede e ameaça os ganhos das small cells nesse tópico. Além disso, dependendo da escolha do tipo backhaul o consumo de energia na rede heterogênea pode elevar consideravelmente. Neste contexto, este trabalho visa fornecer uma metodologia para avaliar e identificar possíveis gargalos de consumo de energia na rede móvel, considerando tanto a parte wireless quanto a estrutura backhaul. A metodologia considera a demanda de tráfego gerado na cidade, cenário para implantação e operação de redes heterogêneas (small cells) e dimensionamento do backhaul por segmento (Cell Site, Hub Site e Central Office). Adotando esta metodologia, o estudo deste trabalho avalia e compara três tipos de arquitetura backhaul para redes internas baseadas em Femtocell convencional ou Femtocell Wireless over Cable (FemtoWoC): Fiber-to-the- Building, Fiber-to-the-Curb e Fiber-to-the-Home. Constatou-se que o principal gargalo energético do backhaul se encontra no segmento responsável por agregar o tráfego das small cells (Cell Site). Contudo, empregando arquiteturas e equipamentos mais eficientes, como FemtoWoC, no segmento Cell Site pode-se reduzir significativamente o consumo total de energia no backhaul, principalmente em arquiteturas baseada em cobre na última milha. 2017-01-26T13:06:49Z 2017-01-26T13:06:49Z 2015-03-13 Dissertação LOPES, Albert Richard Moraes. Eficiência energética em redes sustentáveis: uma avaliação baseada em redes small cells e backhaul. Orientador: João Crisóstomo Weyl Albuquerque Costa. 2015. 42 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica.) - Instituto de Tecnologia, Universidade Federal do Pará, Belém, 2015. Disponível em: http://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/7415. Acesso em:. http://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/7415 por Acesso Aberto application/pdf Universidade Federal do Pará Brasil Instituto de Tecnologia UFPA Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
institution Repositório Institucional - Universidade Federal do Pará
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description The use of small cells in heterogeneous networks (either 3G, 4G and 5G future) for indoor traffic has been regarded as the best solution to meet the growth of mobile traffic due to reduce network power consumption and to guarantee the high capacities. Moreover, increasing the amount of small cell deployment implies in the expansion of the backhaul network, which causes an increase on the network power consumption, and threatens the small cells gains in terms of energy. Furthermore, the energy consumption in heterogeneous network can increase considerably depending on the choice of the type backhauling. Considering this background, this work aims to provide a methodology to assess and identify possible energy consumption bottlenecks in the mobile network, considering both the wireless part as the backhaul infrastructure. The methodology considers the demand of traffic generated in the city, scenario to implementation and operation of heterogeneous networks (small cells), and dimensioning backhaul by segment (Cell Site, Hub Site e Central Office). Adopting this methodology, the study evaluates and compares three types of backhaul architecture for conventional Femtocell or Femtocell Wireless over Cable (FemtoWoC) network: Fiber-to-the-Building, Fiber-to-the-Curb e Fiber-to-the-Home. It was found that the main bottleneck in the backhaul architecture is the segment that is responsible for aggregating traffic from small cells (Cell Site). However, adopt architectures and equipment with high energy efficiency, as FemtoWoC, in the segment bottleneck reduce significantly the total power consumption in the backhaul, mainly architectures based on copper in the last mile.
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