Estudi sobre el desplegament de small-cells en bandes mil·limètriques

Abstract

In today’s world, the information technologies are increasing its implications on society. In particular, mobile communications are becoming one of the most important economical engines of the last years due to its high impact in several different areas. The elevated mobile data volumes demanded nowadays and its expected growth in the incoming years will lead the fifth mobile generation (5G) to face off one of the most important challenges, never present before till now: the lack of electromagnetic spectrum to place this huge amount of services demand. In the present project, after analyzing the absence of spectrum problem in more detail, it will be seen that the only viable solution is to work at higher frequencies, offering mobile services where is known as millimeter bands (that span the spectrum between 30 GHz and 300 GHz) currently not used. The challenges and risks of working at such great frequencies will be evaluated with the aim of propose a 5G network deployment through the professional radioelectric planning tool ATOLL. Once the 5G scenario is created, simulations will be carried on to study its performance and compare it with today’s LTE networks. In order to recreate a realistic environment, the network will be designed with all the features that are nowadays being discussed if they are going to be used in the future mobile communications standard.

En el mundo de hoy en día, las tecnologías de la información cada vez tienen un rol más destacado en la sociedad. En concreto, las comunicaciones móviles se están convirtiendo en uno de los motores económicos más importantes de los últimos años dada la alta incidencia que tienen en muchos y diversos ámbitos. A causa del alto volumen de datos móviles que a día de hoy se solicitan y el aumento que se espera experimentar de éste en los años venideros, la quinta generación de telefonía (5G) deberá hacer frente a uno de los retos más grandes, con el que hasta ahora no se había topado: la falta de espectro electromagnético donde dar cabida a esta gran demanda de servicios. En el presente proyecto, después de analizar el problema del déficit de espectro con más detalle, se verá como la única solución viable pasa por subir en frecuencia, ofreciendo los servicios móviles en lo que se conoce como bandas milimétricas (que abarcan el espectro comprendido entre los 30 GHz y los 300 GHz) actualmente en desuso. Se evaluarán los retos y riesgos de operar en esta zona del espectro electromagnético para poder pasar a proponer el despliegue de una red 5G mediante la herramienta profesional de planificación radioeléctrica ATOLL. Una vez creado el escenario 5G, se llevarán a cabo simulaciones con tal de estudiar su rendimiento y compararlo con el que ofrecen las infraestructuras LTE de hoy en día. Para recrear un entorno realista se construirá la red con todas las características que ahora mismo se está debatiendo incluir en el futuro estándar de comunicaciones móviles.

En el món d’avui en dia, les tecnologies de la informació cada cop tenen un rol més destacat en la societat. En concret, les comunicacions mòbils s’estan convertint en un dels motors econòmics més importants dels últims anys donada l’alta incidència que tenen en molts i diversos àmbits. A causa de l’alt volum de dades mòbils que a dia d’avui es sol·liciten i l’augment que s’espera experimentar d’aquest en els propers anys, la cinquena generació de telefonia (5G) haurà de fer front a un dels reptes més grans, amb el que fins ara no s’havia trobat: la falta d’espectre radioelèctric on encabir aquesta gran quantitat de serveis. En el present projecte, després d’analitzar el problema de la mancança d’espectre amb més detall, es veurà com la única solució viable passarà per pujar en freqüència, oferint els serveis mòbils al que es coneix com a bandes mil·limètriques (que abasten l’espectre dels 30 GHz als 300 GHz) actualment en desús. S’avaluaran els reptes i riscos d’operar en aquesta zona de l’espectre electromagnètic per poder passar a proposar el desplegament d’una xarxa 5G mitjançant l’eina professional de planificació radioelèctrica ATOLL. Un cop creat l’escenari 5G, es duran a terme simulacions per tal d’estudiar el seu rendiment i comparar-lo amb el que ofereixen les infraestructures LTE d’avui en dia. Per recrear un entorn realista es construirà la xarxa amb totes les característiques que ara mateix s’està debatent incloure en el futur estàndard de comunicacions mòbils.