Velez, Fernando José da SilvaRobalo, Daniel Luís Silveira2016-02-242016-02-242014-08http://hdl.handle.net/10400.6/4033The radio and network planning and optimisation are continuous processes that do not end after the network has been launched. To achieve the best trade-offs, especially between quality and costs, operators make use of several coverage and capacity enhancement methods. The research from this thesis proposes methods such as the implementation of cell zooming and Relay Stations (RSs) with dynamic sleep modes and Carrier Aggregation (CA) for coverage and capacity enhancements. Initially, a survey is presented on ubiquitous mesh networks implementation scenarios and an updated characterization of requirements for services and applications is proposed. The performance targets for the key parameters, delay, delay variation, information loss and throughput have been addressed for all types of services. Furthermore, with the increased competition, mobile operator’s success does not only depend on how good the offered Quality of Service (QoS) is, but also if it meets the end user’s expectations, i.e., Quality of Experience (QoE). In this context, a model for the mapping between QoS parameters and QoE has been proposed for multimedia traffic. The planning and optimization of fixed Worldwide Interoperability for Microwave Access (WiMAX) networks with RSs in conjunction with cell zooming has been addressed. The challenging case of a propagation measurement-based scenario in the hilly region of Covilhã has been considered. A cost/revenue function has been developed by taking into account the cost of building and maintaining the infrastructure with the use of RSs. This part of the work also investigates the energy efficiency and economic implications of the use of power saving modes for RSs in conjunction with cell zooming. Assuming that the RSs can be switched-off or zoomed out to zero in periods when the traffic exchange is low, such as nights and weekends, it has been shown that energy consumption may be reduced whereas cellular coverage and capacity, as well as economic performance may be improved. An integrated Common Radio Resource Management (iCRRM) entity is proposed that implements inter-band CA by performing scheduling between two Long Term Evolution – Advanced (LTE-A) Component Carriers (CCs). Considering the bandwidths available in Portugal, the 800 MHz and 2.6 GHz CCs have been considered whilst mobile video traffic is addressed. Through extensive simulations it has been found that the proposed multi-band schedulers overcome the capacity of LTE systems without CA. Result shown a clear improvement of the QoS, QoE and economic trade-off with CA.O planeamento rádio e otimização de redes são processos que não terminam após o lançamento de uma rede sem fios. De forma a alcançar o melhor equilíbrio entre qualidade e custos, as operadoras recorrem a diversos métodos de forma a melhorar a cobertura bem como a capacidade das suas redes. Por conseguinte, a investigação realizada nesta tese propõe os seguintes métodos: a implementação de cell zooming e estações repetidoras (RSs), com modos dinâmicos para a redução de consumo energético, e a agregação de portadoras (CA), a fim de melhorar a cobertura e a capacidade celular. Inicialmente, apresenta-se um survey sobre cenários de implementação de redes em malha ubíquas, e propõe-se uma caracterização atualizada dos requisitos de serviços e aplicações. Definiram-se, ainda, as métricas de desempenho para os parâmetros chave: o atraso, a variação do atraso, perdas de informação e débito, para vários serviços. Dada a atual concorrência existente no mercado das comunicações móveis, o sucesso de uma operadora não depende apenas da qualidade que oferece o seu serviço (QoS), mas, também, se essa responde à expetativa dos clientes, isto é, a qualidade de experiência (QoE). Neste contexto, propõe-se um modelo que mapeia parâmetros de QoS em QoE para tráfego multimédia. No que concerne ao planeamento e otimização de redes Worldwide Interoperability for Microwave Access (WiMAX) fixas com RSs e cell zooming, considerou-se o cenário exigente da região montanhosa da Covilhã. Além disso, uma função de custo/proveito foi desenvolvida considerando-se o custo da construção e da manutenção da infraestrutura com RSs. Nesta parte da investigação, analisou-se, também, a eficiência energética e as implicações económicas da utilização dos modos de poupança energética das RSs. Assim, assumindo que as RSs possam ser desligadas nos períodos em que a troca de tráfego é reduzida, tal como noites e fins-de-semana, demonstrou-se que esse consumo pode ser reduzido enquanto a cobertura celular, a capacidade e o desempenho económico podem ser otimização. Finalmente, propôs-se uma entidade de gestão de recursos rádio integrada (iCRRM) que implementa CA num sistema Long Term Evolution – Advanced (LTE-A) ao agendar recursos entre bandas de 800 MHz e 2.6 GHz disponíveis em Portugal. Posto isto, tendo em conta o tráfego de vídeo, após simulações extensas verificou-se que com os escalonadores de multi banda propostos supera-se a capacidade de sistemas LTE sem CA. Os resultados obtidos demonstram que recorrendo à CA existe uma clara melhoria dos parâmetros de QoS, da QoE e aspetos económicos.engRedes móveisRedes sem fios - Planeamento celularRedes sem fios - OptimizaçãoRedes sem fios - Gestão de recursos rádio integradadoctoral thesis101563639