Dissertação

{en_GB=5G-NR network planning : Impact of Massive MIMO and beamforming in coverage predictions} {} EVALUATED

{pt=A quinta geração de comunicações móveis, 5G, tem como objetivo atender às necessidades crescentes e à maior exigência dos utilizadores em relação à capacidade e latência, num crescimento que tem vindo a ser exponencial e que é esperado continuar. Esta tese visa analisar o impacto de antenas MIMO e de beamforming - cuja tecnologia é promissora ao cumprimento dos requisitos - na performance da rede, através de previsões de cobertura. Esta avaliação foi feita através de uma ferramenta de planeamento de redes de rádio da Nokia Portugal, entidade parceira desta tese. Foram efectuados quatro estudos, avaliando a cobertura, qualidade e capacidade da célula: impacto das antenas activas face às antenas passivas em modo single user MIMO; comparação de performance entre antenas ativas em modo single user MIMO e multi-user MIMO; e por fim o impacto das diferentes configurações de beam set na capacidade da célula. Foi confirmado a importância das antenas activas, com um aumento de cerca de 8 vezes mais da capacidade da célula em relação à antena passiva. Em modo single user, não foram observadas diferenças significantes entre as antenas activas em estudo, contrariamente ao observado em modo multi-user, em que o número de antenas transmissoras confirmou o aumento da capacidade da célula. Por fim, a capacidade da célula com antenas com beamforming vertical mostrou ser dependente do ganho dos beams, pelos utilizadores não estarem distribuídos por diferentes alturas., en=The fifth generation of mobile communications, 5G, aims to meet the growing needs and greater demand of users in relation to capacity and latency, in a growth that has been exponential and that is expected to continue. This thesis aims to analyse the impact of MIMO and beamforming antennas - whose technology is promising to meet the requirements - on the network's performance, through coverage predictions. This assessment was made using a radio network planning tool from Nokia Portugal, a partner in this thesis. Four studies were carried out, evaluating network coverage, quality and capacity: impact of active antennas on passive antennas in single user MIMO mode; performance comparison between active antennas in single user MIMO and multi-user MIMO mode; and lastly the impact of the different beam set configurations on the cell's capacity. The results provided by the active antennas shown to have a positive impact, confirming an increase of the cell capacity, of about 8 times, regarding the passive antenna. In single user mode, no significant differences were observed between the active antennas under study, contrary to what was observed in multi-user mode, in which the number of transceivers confirmed the increase in cell capacity. Finally, the capacity of the cell with antennas with vertical beamforming proved to be dependent on the gain of the beams, as users were not distributed over different heights.}
{pt=5G, beamforming, MaMIMO, coverage, capacidade, AAS, en=5G, beamforming, MaMIMO, coverage, capacity, AAS}

Junho 30, 2020, 9:30

Orientação

ORIENTADOR

Helena Catarino

Nokia Portugal

Engenheira

ORIENTADOR

António José Castelo Branco Rodrigues

Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)

Professor Auxiliar