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Designing Energy-Efficient Wireless Access Networks:LTE and LTE-Advanced

Deruyck, M. ; Joseph, W. ; Lannoo, B. ; Colle, D. ; Martens, L.

Internet Computing, IEEE  Volume:17 ,  Issue: 5  Sept.-Oct. 2013

報告者 :羅光男

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Outline1. Introduction2. Energy Efficiency in Wireless Access

Networks3. Power Consumption4. Range of Base Station Types5. Bit Rate6. Users7. Results8. Future

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Introduction(1/3)• 近幾年來，行動用戶的普及率急速增高，從

2003年 20%到 2009年 67%

• 基地台能源消耗的深入研究可以幫助降低基地台的電力消耗

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Introduction(2/3)1. Long-Term Evolution(LTE)

– Release 8/9

2. LTE-Advanced(LTE-A)– Release 10

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Introduction(3/3)影響 LTE-A能源消耗的原因

1. Carrier Aggregation(CA)

2. heterogeneous networks

3. multiple-input, multiple-output (MIMO)

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Energy Efficiency in Wireless Access Networks

EE=

R： range (in km) B： physical bit rate by the base station (in Mbps) U： number of served users

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Power Consumption

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Range of Base Station Types(1/2)• 要確定基地台的範圍，必須計算被允許的最大路徑損失 (Maximum allowable path loss,)

• 使用兩個不同 Propagation Model的基地台1. Erceg C model

2. ITU-R P.1238 model

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Range of Base Station Types(2/2)• An important parameter is the receiver signal-to-

noise ratio (SNR) for a certain bit error rate (BER) and depends on the modulation and coding rate used

• The higher the bitrate, the higher the receiver SNR and the shorter the range

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Bit Rate影響因素：

1. User data2. Total number of carriers3. Bandwidth4. Modulation5. Coding rate

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Users• macrocell與 femtocell最大的不同在於所能提供服務的用戶數量• 用戶被分配到最小單位的 physical resource

block (PRB)，以 12個子載波為一組

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Results(1/4)• Carrier Aggregation

QAM = quadrature amplitude modulationQPSK = quadrature phase shift keying

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Results(2/4)• Heterogeneous Deployments

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Results(3/4)• MIMO

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Results(4/4)• MIMO

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Future 未來應該落實 LTE-Advanced，因為能比LTE更好的提高能源利用效率。此外，未來工作可能研究如何將所得到的特點，實際應用進去。

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Q & A