Gerenciamento energeticamente eficiente de recursos de rádio em redes LTE

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Pereira, Fernando Henrique da Silva, 1992-
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1642260
Resumo: Orientador: Nelson Luis Saldanha da Fonseca
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spelling Gerenciamento energeticamente eficiente de recursos de rádio em redes LTEEnergy-efficient radio resource management in LTE networksEficiência energéticaSistemas de comunicação móvelAlgoritmos de computadorQualidade de serviço (Redes de computadores)Energy efficiencyMobile communication systemsComputer algorithmsQuality of service (Computer networks)Orientador: Nelson Luis Saldanha da FonsecaDissertação (mestrado) – Universidade Estadual de Campinas, Instituto de ComputaçãoResumo: A questão da computação consciente do consumo de energia tem crescido em relevância, recentemente, sobretudo em relação aos dispositivos móveis limitados por baterias e com autonomia limitada, a ponto de se tornar um dos principais problemas a ser tratado na especificação de tecnologias de comunicação móvel. Ao mesmo tempo, ao priorizar a comutação por pacotes como resposta ao aumento na demanda por dados em redes móveis, o Evolução a Longo Prazo (Long Term Evolution, LTE) alcançou a dominância do tráfego de rede entre as tecnologias de comunicação móvel. O aumento no volume de dados trafegados nos dispositivos móveis em combinação com as limitações energéticas de suas baterias pressiona o LTE por soluções cientes da eficiência energética. Entretanto, sendo uma tecnologia madura, soluções que alterem sua especificação seriam pouco viáveis, devendo-se limitar à Gerência de Recursos de Rádio (Radio Resources Management, RRM). Esta dissertação trata a eficiência energética do ponto de vista do Equipamento de Usuário (User Equipment, UE) limitado por bateria, através da implementação de algoritmos relacionados à RRM, notadamente os de escalonamento dos canais downlink e uplink, e do procedimento de Acesso Aleatório (Random Access, RA). O escalonador de recursos proposto para o canal uplink aborda as fragmentações de espectro e de transmissão, diminuindo o total de transmissões realizadas, através da aceitação de uma escolha sub-ótima dos Bloco de Recurso Físicos (Physical Resource Block s, PRBs) a serem alocados em troca de manter a contiguidade dos recursos disponíveis. Ao mesmo tempo, o escalonador de recursos proposto para o canal downlink aloca os recursos oportunisticamente para UEs em que o Intervalos de Tempo de transmissão (Transmission Time Intervals, TTIs) da transmissão em downlink coincida com uma transmissão em uplink, ativando o altamente eficiente estado de consumo bidirecional. Por fim, também foram propostos dois mecanismos de controle de potência para o procedimento de RA que visam reduzir o número de preâmbulos retransmitidosAbstract: The energy consumption aware computing has been grown recently in terms of relevance, mostly over battery limited mobile devices which have limited autonomy. This awareness is nowadays one of the main points to be delt with in the helm of specifying new mobile communication technologies. In the meantime, the LTE (Long Term Evolution) dominated the network volume traffic among mobile communication technologies by prioritizing packet switching as a response to the growing demand for data. This growth in mobile data volume combined with the limited energy supply provided by batteries pressures LTE to adopt energy efficient solutions. However, as a mature tecnology, solutions that changes its specification are not viable, therefore they must be limited to the RRM (Radio Resource Management) helm. This dissertation deals with energy efficienty from the battery limited UE (User Equipment) perspective through the implementation of algorithms related to the RRM, notably scheduling for uplink and downlink channels as well as the random access procedure. The packet scheduler proposed for uplink channel approach the resource and transmission fragmentations, reducing the number transmissions performed through the acceptance of a sub-optimal choice of PRBs (Physical Resource Blocks) to be scheduled in exchange to keep the contiguity of the remaining resources. Conversely, the packet scheduler proposed for the downlink channel schedules resources opportunistically to UEs which the TTI (Transmission Time Interval) of the downlink transmission matches with a uplink transmission, triggering the highly efficient bidirectional consumption state. Finally, two power control mechanismos have been proposed to the random accesss procedure, which aim to reduce the number of preamble retransmissions by increasing opportunistically the preamble transmission powerMestradoCiência da ComputaçãoMestre em Ciência da ComputaçãoCNPQ132273/2016-0Funcamp0[s.n.]Fonseca, Nelson Luis Saldanha da, 1961-Costa, Luis Henrique Maciel KosmalskiWanner, Lucas FranciscoUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de ComputaçãoPrograma de Pós-Graduação em Ciência da ComputaçãoUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASPereira, Fernando Henrique da Silva, 1992-20212021-08-04T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf1 recurso online (73 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1642260PEREIRA, Fernando Henrique da Silva. Gerenciamento energeticamente eficiente de recursos de rádio em redes LTE. 2021. 1 recurso online (73 p.) Dissertação (mestrado) – Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1642260. Acesso em: 3 set. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1170077Requisitos do sistema: Software para leitura de arquivo em PDFporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2021-10-21T16:07:05Zoai::1170077Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2021-10-21T16:07:05Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
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