Poupança Energética em 3G através de Alocação Dinâmica de Espectro e modos de suspensão de Estações Base - PDF
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Raquel Alcaide Beretta
1 Poupança Energética em 3G através de Alocação Dinâmica de Espectro e modos de suspensão de Estações Base Tiago Cunha António Rodrigues Pedro Vieira André Martins Nuno Oliveira e Silva Luís Varela Associated Institutions CELFINET 2014 Drones e veículos autónomos: desafios do presente e do futuro (URSI 14)
2 ESTRUTURA Motivação Abordagem Inputs Utilizados Algoritmo Desenvolvido Resultados Case Study Av. República Conclusões Trabalho Futuro CELFINET 2014
3 MOTIVAÇÃO A industria das Tecnologias de Informação e Comunicação (TIC) são responsáveis por cerca de 10% do consumo global de energia e dentro destas as redes de telecomunicações móveis representam 9%. Os mecanismos de Poupança Energética surgem como uma ferramenta crucial para a poupança de custos operacionais (OpEx). Dentro das redes móveis, as Estações Base (BS) constituem o principal elemento consumidor de energia. A carga de utilização de uma BS é altamente heterogénea durante um dia, existindo largos períodos de baixa utilização de recursos. OBJECTIVO Implementar uma estratégia adaptativa de acordo com a carga atual da BS! CELFINET
4 ABORDAGEM Diversas operadoras têm vindo a apostar no refarming da banda dos 900 MHz do GSM para o 3G, como forma de estender a cobertura em ambiente indoor e zonas rurais. O Alocação Dinâmica de Espetro (DSA) é uma estratégia de rádio cognitivo que permite a alocação oportunista de utilizadores entre diferentes bandas de frequências, permitindo a comutação destes entre bandas. UMTS2100 UMTS900 UMTS900 CELFINET
5 INPUTS UTILIZADOS Como Inputs do algoritmo, recorreu-se a estatísticas de rede fornecidas por uma Operadora de Telecomunicações nacional. Estes incluem KPIs, registos das BSs e topologia de rede de 3 regiões em particular: Urbana Suburbana Rural CELFINET
6 ALGORITMO DESENVOLVIDO (I) Energy Saving Algorithm - Stage I Operator Policies Traffic Statistics Daily Model Building Site Capacity Information Site Capacity Dimensioning Estatísticas de Tráfego Decision Switch-OFF ES Eligible? YES NO Disable ES CELFINET
7 ALGORITMO DESENVOLVIDO (II) Energy Saving Algorithm - Stage II Transmitted Power Statistics Traffic Statistics Site ES configuration parameters Traffic to Power Model Base Station Power Consumption Power Savings Evaluation Modelo Potências para um Site Savings( ) Savings( kw) CELFINET
8 DADOS VOZ RESULTADOS (I) Dimensionamento de Capacidade A Layer dos 900 MHz, permite suportar o seu tráfego assim como o originário da banda dos 2100 MHz durante os períodos de ES. Zona Máximo Utilizadores em Simultâneo (N user ) Média Desvio Padrão Utilização Urbana % Suburbana % Rural % Dimensionamento por Sector Média % Zona Bandwidth (kbps) Verificada Disponível Utilização Urbana % Suburbana % Rural % Média % CELFINET
9 RESULTADOS (II) Avaliação do Consumo Energético Obteve-se uma redução de, aproximadamente, 43 % no consumo energético, por cellsite, utilizando o método proposto. Sem ES Com ES Zona Potência Watt Consumo Diário kwh Zona Potência Watt Consumo Diário kwh Urbana Suburbana Rural Média Urbana Suburbana Rural Média POUPANÇA MÉDIA GLOBAL 43 % CELFINET
10 CASE STUDY - AV. REPÚBLICA ZONA Dia Azimute Av. República, Lisboa 26-Jun-2014 (Thursday) 350 deg. ES-ON 21:00 11:00 ES-OFF 11:00 21:00 VOZ (C/ ES) Max Trafego 4.27 Capacidade Dimensionada Utilização DADOS (C/ ES) % of the ES capacity Total ES-ON 14:00 Total ES-OFF 10:00 POTÊNCIA CONSUMIDA Potência Média S/ ES Potência Média C/ ES Poupança 43.4 % Bandwidth UL Média (kbps) UL Bandwidth Max (kbps) Peak UL Bandwith (kbps) Peak UL vs. Capacidade % CELFINET
11 CONCLUSÕES As BS operam durante largos períodos em regime de baixa carga. A capacidade da BS é altamente condicionada pelas Baseband pool do UL. Os perfis diários de tráfego seguem uma tendência que pode ser interpretada e utilizada para efeitos de ES. Esta varia de acordo com o tipo de dia (útil ou fim-desemana) e região. Comprovou-se, para 99% das situações, que a banda dos 900 MHz consegue suportar o tráfego durante os períodos de ES. Utilizando o método proposto, obteve-se uma poupança energética na ordem dos 43%, garantindo o QoS. Assim, é possível obter consideráveis poupanças energéticas especialmente em sites localizados em zonas com custos energéticos elevados (e.g. Sites Off-Grid). CELFINET
12 TRABALHO FUTURO Multi-Tecnologia (e Multi-Vendor ) 2G - GSM 3G - UMTS 4G LTE Importação de estatísticas de tráfego em tempo real a partir do OSS Previsão de Tráfego Futuro (Traffic Forecast) Determinação de perfis de tráfego futuro com base em registos passados Algoritmo Self-Learning. CELFINET
13 MUITO OBRIGADO PELA ATENÇÃO Associated Institutions Authors Tiago Cunha, António Rodrigues, Pedro Vieira, André Martins, Nuno Oliveira e Silva, Luís Varela, CELFINET 2014
energética em 3G através de Alocação Dinâmica de Espectro e modos de suspensão de Estações Base T. Cunha, A. Rodrigues*, P. Vieira*ǂ, A. Martins, N. Oliveira, L. Varela *Instituto de Telecomunicações (IT),
Optimização da Lista de Células Vizinhas em Redes LTE David Duarte André Martins Nuno O. Silva Pedro Vieira António Rodrigues Instituições Associadas CELFINET 2014 8.º Congresso do Comité Português da
Support for the Harmonization of ICT Policies in Sub-Saharan Africa (HIPSSA) SESSÃO DE FORMAÇÃO EM MODELOS DE CUSTEIO DE REDES DE TELECOMUNICAÇÕES International Telecommunication Union 1 Sessões 17/18:
Universidade do Minho Escola de Engenharia Departamento de Produção e Sistemas. http://mes.dps.uminho.pt
Campus de Gualtar 253 604 740 253 510 340 Campus de Azurém http://mes.dps.uminho.pt Adaptação ao processo de Bolonha da LESI que desde 1995 possuia um ramo de Sistemas da responsabilidade do DPS 1ª edição
Task-Force IPv6. Mobilidade IPv6. Rute Sofia
Task-Force IPv6 Mobilidade IPv6 Rute Sofia v2.0 28 de Outubro de 2003 Conteúdo 1. GRUPO MOBILIDADE IPv6 2 1.1. PARTICIPANTES.............................................. 2 2. DESCRIÇÃO 2 3. TAREFAS 3
Agradecimentos. Agradecimentos
Agradecimentos Agradecimentos Em primeiro lugar agradecemos ao Professor Luís M. Correia por todo o apoio, orientação e incentivo que nos deu ao longo da realização do trabalho. Pela motivação que em todos