Título
Algoritmos eficientes para gestão energética das estações base de sistemas de comunicação móveis
Autor
Clemente, Diogo João Alves
Resumo
pt
Com o crescimento exponencial de consumo de dados e a subsequente expansão
de infraestruturas das redes de comunicação móveis, é crucial criar estratégias que
reduzam o consumo energético. Na verdade, 80% da energia total consumida é
utilizada pelas estações base.
As fortes variações espaciais e temporais do tráfego oferecido exigem uma implementação
heterogénea de estações base, recorrendo a diferentes tamanhos associados
a tecnologias distintas (GSM, UMTS e LTE), que respondem aos requisitos
de capacidade e cobertura. Tipicamente, as macro-células utilizam frequências inferiores
para garantir a cobertura numa maior área de serviço (as chamadas células
de cobertura). As micro-células recorrem a frequências superiores e têm uma cobertura
menor, sendo utilizadas para aumentar a capacidade do sistema em zonas
específicas (chamadas de células de capacidade).
É proposta uma estratégia de gestão de estações base, consciente do tráfego da
rede. Usando medições do tráfego e da estimativa da área de cobertura das células,
são identificados pares de células de cobertura e capacidade. Foram identificados
pares de células de cobertura e capacidade, onde a célula de cobertura cobre a
área servida pela outra. Uma análise de tráfego permite identificar períodos do
dia em que a célula de capacidade poderá ser desligada, ou seja, quando o tráfego
agregado das duas células é suficientemente baixo para ser entregue à célula de
cobertura.
en
With the exponential growth of data consumption and the subsequent expansion
of the infrastructures of mobile communication networks, it is crucial to devise
strategies that reduce energy consumption. In fact 80% of the total spent power
is used by the base stations.
The strong spatial and temporal variations of offered traffic require heterogeneous
deployment of base stations, by recurring to different sizes associated with
distinct technologies (GSM, UMTS and LTE), to address coverage and capacity
requirements. Typically, macro-cells use lower frequencies to guarantee coverage
in larger areas of service (so-called coverage-cells). Micro-cells use higher frequencies
and have a lower coverage and are used to increase the system capacity in
specific zones (so-called capacity-cells).
A traffic aware strategy for the management of base stations’ activity is proposed.
Using traffic load measurements and estimating cells’ coverage areas, it
identifies coverage and capacity cells pairs, where the coverage-cell covers the area
served by the other. A traffic analysis identifies periods in the day where capacitycells
may be switched-off, when aggregate traffic of both cells is sufficiently low to
be handed-over to the coverage-cell.