Riduzione dei consumi energetici nelle reti radiomobili

Il layout di un sistema cellulare radiomobile ha un impatto sulle performance sia in termini di copertura che di capacità, così come sugli aspetti economici e di sostenibilità ambientale. In questa attività, si sono studiate differenti strategie di copertura cellulare per identificare quale soluzione si adatta meglio ai vincoli sui parametri citati.

Si sono considerati due scenari: uno scenario teorico a singola cella in cui abbiamo fatto variare il raggio della cella e un ambiente urbano più realistico, tipo Manhattan con copertura macrocellulare e micro cellulare. Nel primo caso si è utilizzato un modello di propagazione Hata-like dual-slope, nel secondo caso (propagazione sia all’interno che all’esterno degli edifici) un programma basato su 3D Ray Tracing. L’efficienza energetica è stata valutata in termini di Emitted Power Density (EPD). I risultati mostrano che una distribuzione capillare del segnale attraverso celle di piccole dimensioni porta ad una migliore efficienza energetica. Inoltre lo studio eseguito ha mostrato che una pianificazione micro-cellulare street-level, generalmente supporta una copertura scarsa ai piani alti mentre un overlay, macro-cellulare e micro-cellulare, garantisce una copertura uniforme permettendo l’utilizzo di potenze emesse dalle micro-celle inferiori e valori di EPD più bassi.

Per uno studio completo di efficienza dell’intera rete, è inoltre importante valutare la Supplied Power Density che considera la potenza realmente consumata dall’intero sistema e il consumo della rete di back-hauling. Un layout micro-cellulare porta a valori bassi di EPD, ma parallelamente necessita di una più capillare rete di back-hauling; ciononostante, considerare celle di dimensioni ridotte sembra rimanere una soluzione più efficiente dal punto di vista energetico rispetto ad un pianificazione macro-cellulare.