Czasopismo | PRZEGLĄD TELEKOMUNIKACYJNY - WIADOMOŚCI TELEKOMUNIKACYJNE | Rocznik 2016 - zeszyt 6

Efektywność energetyczna w przyszłych sieciach radiowych 5G

10.15199/59.2016.6.4

Hanna BOGUCKA

nr katalogowy: 98987
10.15199/59.2016.6.4

Przedstawiono wyzwania stojące przed projektantami przyszłych sieci radiowych piątej generacji (5G) związane z zapewnieniem ich efektywności energetycznej przy jednoczesnej obsłudze wykładniczo narastającego ruchu związanego z mobilną transmisją danych. Omówiono obszary działania umożliwiające zwiększenie tej efektywności, tj. odpowiednie projektowanie, zarządzanie siecią, stosowną architekturę sieci, zarządzanie zasobami radiowymi, optymalizację algorytmów transmisji i działania na poziomie sprzętowym. Przedstawiono też wybrane współczesne wyniki badań w tychże obszarach i wynikające z nich wnioski. Słowa kluczowe: radiokomunikacja, efektywność energetyczna.Jednym z podstawowych wyzwań stojących przed współczesnymi systemami telekomunikacji bezprzewodowej jest ograniczenie energii używanej przez te systemy. Współcześnie wykorzystywane techniki i technologie informacyjne i komunikacyjne (Information and Communication Technologies - ICT) przez swą powszechność i szybki rozwój przyczyniają się do światowej emisji CO2e1) w ok. 3 - 5%, tj. co najmniej w tym samym stopniu, co światowy ruch lotniczy. Tymczasem, zgodnie z analizami Cisco, światowy ruch telekomunikacyjny związany z transmisją danych przez sieć Internet rośnie w postępie geometrycznym, około tysiąckrotnie w każdym dziesięcioleciu [1]. Ruch związany z transmisją danych przez sieci mobilne wzrósł o 74% i osiągnął 3,7 eksabajtów miesięcznie w roku 2015 (jeden eksabajt to miliard gigabajtów). W związku z tym ocenia się, że ten rodzaj ruchu wzrósł ponad 4 tys. razy w ciągu dekady i prawie 400 milionów razy w ciągu ostatnich 15 lat [2] (sieci mobilne przenosiły poniżej 10 gigabajtów miesięcznie w 2000 roku). Przewiduje się, że ten rodzaj ruchu wzrośnie do ok. 30,6 eksabajtów miesięcznie do roku 2020. Z kolei - według raportu Ericsson Mobility Report [3] - już obecnie liczba abonamentów usług radiokomunikacji mobilnej na świecie wynosi 7,4 mld. Do 2021 roku wzrośnie ona do 9[...]

Bibliografia

[1] Cisco VNI Forecast Widget, http://www.ciscovni.com/vni_forecast/advanced. html.
[2] Cisco Visual Networking Index: Global Mobile Data Traffic Forecast Update, 2015-2020 White Paper, http://www.cisco.com/c/en/us/solutions/collateral/ service-provider/visual-networking-index-vni/mobile-white-paper- -c11-520862.html
[3] Ericsson Mobility Report, November 2015, available on-line: http://www. ericsson.com/res/docs/2015/mobility-report/ericsson-mobility-report- -nov-2015.pdf http://www.ericsson.com/res/docs/2014/ericsson-mobility- -report-june-2014.pdf
[4] Thompson J., X. Ge, H.-C. Wu, R. Irmer, H. Jiang, G. Fettweis, S. Alamouti, "5G Wireless Communication Systems: Prospects and Challenges", IEEE Communications Magazine, Feb. 2014, Vol. 52, Issue 2, pp. 62-64.
[5] K. Pretz, "In the Works: Next-Generation Wireless", The Institute, July 2014, http://theinstitute.ieee.org/technology-focus/technology-topic/in-the-works- -nextgeneration-wireless
[6] Li Q.C., Huaning Niu, A.T. Papathanassiou, Geng Wu, "5G Network Capacity: Key Elements and Technologies", IEEE Vehicular Technology Magazine, March 2014, Vol. 9, Issue: 1, pp. 71-78.
[7] Hu R.Q., Y. Qian, S. Kota, G. Giambene, "HetNets - A New Paradigm for Increasing Cellular Capacity and Coverage", Guest Editorial, IEEE Wireless Communications, 2011, Vol. 18, Issue 3, pp. 8-9.
[8] Bogucka H., P. Kryszkiewicz, A. Kliks, "Dynamic spectrum aggregation for future 5G communications", IEEE Communications Magazine, May 2015, Volume: 53, Issue 5, pp. 35-43.
[9] Kryszkiewicz P., H. Bogucka, A. M. Wyglinski, "Protection of Primary Users in Dynamically Varying Radio Environment: Practical Solutions and Challenges", EURASIP Journal on Wireless Communications and Networking, 2012:23, Volume 2012, Issue 1, pp. 1-20.
[10] Markov I. L., "Limits on fundamental limits to computation, " Nature, vol. 512, pp. 147-154, August 2014.
[11] INFSO-ICT-247733 EARTH Deliverable 2.4 "Most suitable efficiency metrics and utility functions", https://bscw.ict-earth.eu/pub/bscw.cgi/d70454/ EARTH_WP2_D2.4.pdf
[12] INFSO-ICT-247733 EARTH Deliverable 2.3 “Energy efficiency analysis of the reference systems, areas of improvements and target breakdown", https:// bscw.ict-earth.eu/pub/bscw.cgi/d71252/EARTH_WP2_D2.3_v2.pdf
[13] Gruber M. et. al., "EARTH Energy Aware Radio and Network Technologies", PIMRC’09, Sept. 13, 2009, Tokyo.
[14] Hoydis J., M. Kobayashi, and M. Debbah, "Green small-cell networks, " IEEE Vehicular Technology Magazine, vol. 6, no. 1, pp. 37-43, Mar. 2011.
[15] Li C.; J . Zhang, K. B. Letaief, "Energy efficiency analysis of small cell networks", IEEE International Conference on Communications (ICC), 2013, 9-13 June 2013, Budapest, Hungary, pp. 4404-4408.
[16] Holland O., V. Friderikos, A. H. Aghvami, "Green Spectrum Management for Mobile Operators, " IEEE Globecom 2010, Miami, FL, USA, December 2010.
[17] Holland O., T.E. Dodgson, A.H. Aghvami, H. Bogucka, "Intra-Operator Dynamic Spectrum Management for Energy Efficiency", IEEE Communications Magazine, Sept. 2012., Vol. 50, Vo.9.
[18] Hardin G., "The Tragedy of the Commons", Science, vol. 162, 1968, pp. 1243-1248.
[19] Bogucka H., "Optimal Resource Pricing Coercing Social Behavior in Wireless Networks", IEEE International Communications Conference ICC’11, 5-9 June, 2011, Kyoto, Japan.
[20] Bogucka H., A. Conti, "Degrees of Freedom for Energy Savings in Practical Adaptive Wireless Systems", IEEE Communications Magazine, June 2011, Vol. 49, No. 6, pp. 38-45
[21] Bossy B., H. Bogucka, "Maksymalizacja efektywności energetycznej łącza OFDM z adaptacyjną modulacją i kodowaniem", Krajowa Konferencja Radiokomunikacji Radiofonii i Telewizji KKRRiT 2016, 27-29 czerwca, 2016, Kraków

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


e-Publikacja (format pdf) - nr 98987 "Efektywność energetyczna ..." licencja: Osobista Produkt cyfrowy	10.00 zł

Zeszyt


PRZEGLĄD TELEKOMUNIKACYJNY - e-zeszyt (pdf) 2016-6 licencja: Osobista Produkt cyfrowy	30.50 zł

Prenumerata

PRZEGLĄD TELEKOMUNIKACYJNY - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

300.00 zł

PRZEGLĄD TELEKOMUNIKACYJNY - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD TELEKOMUNIKACYJNY - papierowa prenumerata roczna	348.00 zł brutto 322.22 zł netto 25.78 zł VAT (stawka VAT 8%)
PRZEGLĄD TELEKOMUNIKACYJNY - pakowanie i wysyłka	21.00 zł brutto 17.07 zł netto 3.93 zł VAT (stawka VAT 23%)

369.00 zł

PRZEGLĄD TELEKOMUNIKACYJNY - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD TELEKOMUNIKACYJNY - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	450.00 zł brutto 416.67 zł netto 33.33 zł VAT (stawka VAT 8%)

450.00 zł

Zeszyt

2016-6

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma