Dissertação

{en_GB=Analysis of the Impact of EMF Restrictions on 5G Base Stations Deployment in Existing Networks} {} EVALUATED

{pt=Esta tese visa desenvolver um modelo para analisar o impacto das restrições do campo electromagnético no desempenho das estações base NR com a co-localização de GSM, UMTS e LTE. Foi desenvolvido um modelo para estimar a região de exclusão das antenas de estações base. Este estima a densidade de potência em função da distância utilizando modelos de campos distante e próximo. Considera-se que as antenas transmitem continuamente na potência máxima numa perspectiva de pior caso. Foi desenvolvido um modelo para o cálculo do raio de cobertura e velocidade de transmissão por resource block (RB) em função da potência transmitida por estações base NR. São analisados cenários representativos de estações base com co-localização de antenas. É feita uma análise da distância da zona de exclusão antes e depois da instalação de NR. Para os cenários urbanos, o aumento mais elevado é de 248,7%, enquanto que em cenários suburbanos e rurais é de 131,6% e 56,4%, respectivamente. É estudado o impacto de zonas de exclusão com dimensões restritas no raio de cobertura e na velocidade de transmissão por RB. A maior diminuição no raio de cobertura é de 62,9% para os cenários rurais e de 63,3% para os suburbanos. Quanto à velocidade de transmissão, a maior diminuição é de 95,9%, para os ambientes tanto urbanos como suburbanos. Os resultados obtidos mostram que, em alguns cenários, os operadores podem ter de reduzir a potência transmitida pelos sistemas NR e bem como os anteriores, a fim de cumprirem as restrições das zonas de exclusão., en=This thesis aims at developing a model to analyse the impact of electromagnetic field restrictions on NR performance in base stations (BSs) with co-location of GSM, UMTS and LTE. A model to estimate the exclusion region of BS antennas was developed. The model estimates the power density as a function of distance for each mobile communication system and any given direction, using far- and near-fields models. One considers that the antennas are continuously radiating at maximum power as a worst-case perspective. A model for the computation of the coverage radius and throughput per resource block (RB) as a function of the NR BS transmitted power was developed. Representative scenarios of BSs with co-location of antennas are analysed. An analysis of the exclusion zone distance is made before and after the installation of NR; for urban scenarios, the highest increase is 248.7%, while it is 131.6% and 56.4% for the suburban and rural ones, respectively. The impact of exclusion zones with restricted dimensions on the coverage radius and throughput per RB at cell-edge is analysed. The highest decrease in coverage radius is 62.9% for rural scenarios and 63.3% for suburban ones; regarding throughput, the highest decrease is 95.9% for both urban and suburban environments. Results show that, in some scenarios, operators may need to reduce the power transmitted by NR and legacy systems in order to comply with exclusion zone restrictions.}
{pt=Zona de Exclusão, Sistemas de Comunicações Móveis, Antenas, Cobertura, Velocidade de Transmissão, NR., en=Exclusion Zones, Mobile Communications Systems, Antennas, Coverage, Throughput, NR.}

Janeiro 19, 2021, 15:0

Orientação

ORIENTADOR

Luís Manuel De Jesus Sousa Correia

Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)

Professor Associado