Dissertação

{en_GB=Analysis of 5G Cellular Radio Network Deployment over several Scenarios } {} CONFIRMED

{pt=O objetivo principal desta tese foi o estudo e desenvolvimento de um modelo de dimensionamento de rede celular para redes 5G-NR. O propósito foi o de calcular o número de células necessárias para cobrir uma certa área, com parâmetros de referência e diferentes perfis de tráfego. O modelo foi desenvolvido tendo em conta as características de cobertura e capacidade impostas pelo 5G-NR, para as frequências de 700 e 3 500 MHz, para três ambientes de propagação (urbano, suburbano, rural),com a inclusão de diferentes configurações de numerologias. Com o simulador desenvolvido, é possível verificar o impacto da variação de parâmetros, tais como a densidade de utilizadores, frequência, largura de banda, numerologia, velocidade no limite da célula, perfil de tráfego, entre outros, no número de células. No dimensionamento de capacidade, o processo de alocação de recursos foi desenvolvido de raiz devido à inclusão das configurações de numerologia. Verifica-se um aumento no número de células quando a densidade de utilizadores aumenta e quando a largura de banda disponível diminui, e com mais utilizadores mais recursos são necessários para cumprir os requisitos a nível de cobertura e capacidade. A maior parte das células em ambiente urbano são limitadas por capacidade independentemente da frequência, enquanto que nos ambientes suburbano e rural há uma transição de células limitadas por cobertura para capacidade, quando esta aumenta. Sobre perfis de tráfego, os resultados mostram que a variação da quota de serviço ou da velocidade pode impactar severamente no número de células, com um aumento até 40%., en=The main purpose of this thesis was to study and develop a model for cellular planning for 5G-NR networks. The goal was to compute the number of required cells to cover a given target area, with welldefined reference model parameters and different traffic profiles. The model was developed considering coverage and capacity planning characteristics related to 5G-NR, for the 700 and 3 500 MHz bands, in three different environments (urban, suburban, rural) with the inclusion of different numerology configurations. With the developed simulator, one can easily assess the impact of varying input parameters, such as user density, target area, frequency band, bandwidth, numerology, throughput at cell edge, traffic profile, among others, on the number of cells. Regarding capacity dimensioning, the process of resource allocation has been redeveloped from scratch due to the inclusion of numerology configurations. An increase on the total number of cells is observed when the density of users increases or when the available bandwidth decreases, and with more users more resources are needed to fulfil coverage and capacity requirements. Most of the cells in urban scenarios are limited by capacity regardless of the frequency band, whilst for suburban and rural ones there is a shift from coverage to capacity limited cells when an increase of frequency occurs. Also, regarding the traffic profile, the results show that changing the service mix or the services’ throughput values can severely impact on the number of required cells, with a relative increase in the number of cells up to 40%.}
{pt=5G-NR, dimensionamento, cobertura, capacidade, número de células, Lisboa, en=5G-NR, cellular dimensioning, coverage, capacity, number of cells, Lisbon}

Novembro 14, 2018, 16:0

Orientação

ORIENTADOR

Luís Manuel De Jesus Sousa Correia

Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)

Professor Associado