Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-07-31T13:19:37Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_SimulacaoAvaliacaoTecnologias.pdf: 1013915 bytes, checksum: da3b515d7ab4934a83707693639a07ea (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva (arosa@ufpa.br) on 2014-09-05T12:15:02Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_SimulacaoAvaliacaoTecnologias.pdf: 1013915 bytes, checksum: da3b515d7ab4934a83707693639a07ea (MD5) / Made available in DSpace on 2014-09-05T12:15:02Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_SimulacaoAvaliacaoTecnologias.pdf: 1013915 bytes, checksum: da3b515d7ab4934a83707693639a07ea (MD5) Previous issue date: 2013 / A crescente demanda por capacidade vem levando os padrões de comunicação sem-fio a prover suporte para a coexistência de macro e pico células. O backhaul, conexão entre a rede de acesso e o núcleo da rede, é de grande interesse neste contexto devido aos diversos desafios técnicos e financeiros envolvidos ao tentar satisfazer o crescente tráfego dos usuários. Fibra óptica e micro-ondas com linha de visada são as opções mais amplamente adotadas para o backhaul de macro-células. Contudo, em muitas situações de interesse prático, estas não são factíveis devido aos altos custos e logística envolvidos. Este trabalho avalia o backhaul de pico-células, focando primeiramente na utilização de cobre como backhaul. O simulador OPNET foi utilizado para avaliar os requerimentos de backhaul para redes móveis em cenários específicos considerando garantir qualidade de serviço para os diversos tipos de tráfego envolvidos. Assumindo demandas de tráfego para LTE e LTE-Advanced, as tecnologias VDSL2 e G.fast são avaliadas e os resultados mostram que mesmo com uma grande demanda de aplicações de vídeo de alta definição, estas tecnologias podem acomodar o tráfego no backhaul de pico-células. VDSL2 é capaz de prover as taxas requeridas para cenários de pico-células LTE, mas não é capaz de acomodar tráfego LTE-Advanced típico. Por outro lado, considerando as taxas atingidas com a tecnologia G.fast, o tráfego backhaul para pico-células LTE-Advanced pode ainda ser entregue com garantias de qualidade de serviço. Neste trabalho também é proposta uma solução para simulação de cenários contendo redes de acesso heterogêneas considerando backhaul LTE sem linha de visada. São demonstrados também os resultados de simulações no OPNET com o backhaul LTE proposto para validar a solução proposta como capaz de caracterizar o tráfego de ambas as tecnologias WiFi e LTE na rede de acesso de acordo com o tipo de serviço. / The increasing demand for capacity has been driving the wireless communication standards to provide support to the coexistence of macro and small cells. The backhaul, which is the link between the radio access network and the backbone, is of particular interest due to the many involved technical challenges on keeping up with the user demand for bandwidth. Line-of-sight microwave radio and optical fiber are the preferred choices and widely adopted for the mobile backhaul (MBH) of macrocells. However, in many situations of practical interest, both options are not feasible due to cost and logistics. This work evaluates the backhaul of small cells, focusing on the adoption of copper pairs. Opnet was also used to evaluate copper MBH requirements in specific scenarios taking into consideration QoS provisioning. Assuming traffic demands for LTE and LTE-Advanced, VDSL2 and G.fast technologies are evaluated and the results show that even with a heavy load of video, these technologies can accommodate the small cell MBH traffic. VDSL2 is capable of delivering the required data rates for LTE small cell scenarios but not if considered LTE-Advanced traffic. Otherwise, if considered G.fast data rates, backhaul traffic for LTE-Advanced small cells can still be delivered by xDSL technology with QoS guaranteed. Also, this work enables the implementation of heterogeneous access networks scenarios considering LTE NLOS out-of-band backhaul. A solution of LTE backhaul implementation in OPNET is proposed and simulations are performed to validate such solution as a QoS-aware LTE Backhaul for WiFi and LTE radio access technologies.

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2015-02-05T17:11:11Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_EstudoComparativoSistemas.pdf: 13321240 bytes, checksum: c861480d5e7d997de2e0f3a89ad803f1 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva (arosa@ufpa.br) on 2015-02-06T12:29:38Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_EstudoComparativoSistemas.pdf: 13321240 bytes, checksum: c861480d5e7d997de2e0f3a89ad803f1 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-02-06T12:29:38Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_EstudoComparativoSistemas.pdf: 13321240 bytes, checksum: c861480d5e7d997de2e0f3a89ad803f1 (MD5) Previous issue date: 2014 / O objetivo deste trabalho é comparar aspectos relacionados ao uso de Multiplexação por Subportadora (SCM) em um sistema de transmissão de Rádio Digital sobre Fibra (DRoF) aplicado à Arquitetura de Acesso a Rádio Centralizado (C-RAN). Para isso, foram criados dois cenários que fazem uso da tecnologia DRoF, onde no primeiro, três subportadoras são transmitidas em um comprimento de onda e, para o segundo cenário, três comprimentos de onda são transmitidos, onde cada um possui uma única subportadora. Para ambas configurações é visado alimentar unidades de rádio remoto (RRH) localizadas na torre de transmissão. São analisados aspectos de desempenho da recepção, alcance das redes e complexidade do sistema para cada um dos cenários propostos. Além disso, são mostrados passo a passo como os sistemas foram construídos utilizando o software de simulação VPITransmissionMaker. Foram considerados para cada subportadora uma taxa de 250 Mbps, modulação 16-QAM, centrados na frequência de 5GHz. Os resultados obtidos demonstram que, para SCM-DRoF, uma Taxa de Erro de Bit (BER) de 10-6 é mantida constante para enlaces de até 20 km. No segundo modelo, sem uso de SCM, um desempenho similar foi verificado, contudo com alcance de até 40 km. Dado o contexto da aplicação, os fatores desempenho e distância levam a crer que ambos cenários de transmissão podem ser utilizadas para C-RAN. Contudo, levando em consideração o custo e a complexidade no domínio óptico, o sistema utilizando SCM, comparativamente, possui mais vantagens. Conclui-se então que o uso de SCM apresenta-se como uma forte opção para aplicações no contexto das novas tecnologias de redes de acesso móvel. / The aim of this work is based on the evaluation and comparison of aspects related to transmission of Digital Radio over Fiber (DROF) using Multicarrier Multiplexing Techniques (SCM) applied to Centralized Radio Access Networks architecture (C-RAN). The comparison was performed in two scenarios which the first made use of three subcarriers on a single wavelength, and the second scenario applied one subcarrier being carried also by one wavelength. Wavelength Division Multiplexing techniques (WDM) can be applied for both cases. Moreover, this work shows also the building process of the system step by step using the simulation software VPITransmissionMaker. As case study were considered the transmission of 16-QAM subcarriers each one with 250 Mbps carried in 5 GHz. The simulation analysis is discussed by evaluating the impact of the digitized process on the system performance, complexity and dynamic range. Results indicate that SCM-DRoF has a BER of 10-6 for fiber links up to 20 km. For the second scenario without SCM the range can reach up to 40 km. Taking into account the cost and dynamic range, both proposals can be used as a solution for bridging the base stations. However, the complexity in the optical domain and the cost makes the SCM solution comparatively better than the case without it. It concludes that SCM is a cheaper and less complex solution which is able to feed antennas for the new generation of mobile network technologies. is able to feed antennas for the new generation of mobile network technologies.

[pt] Para suportar os requisitos das redes móveis de 5a geração (5G), os sistemas de comunicação óptica serão usados nas redes de acesso. Isso ocorre porque a evolução das RAN (Radio Access Networks) incluem a centralização do equipamento mais crítico para implantar pontos de acesso móveis de baixa potência, como DAS (Distributed Antenna Systems) e Small Cells. Os serviços emergentes solicitam a implantação de tecnologias de rádio sobre fibra com ênfase na eficiência de largura de banda, eficiência energética e alta confiabilidade. Neste âmbito, um monitoramento eficiente da camada física é imperativo para a operação dessas redes. O sistema de monitoramento deve fornecer uma localização de falhas em serviço, econômico, centralizado e com impacto mínimo para a transmissão de dados. Esta tese propõe vários sistemas de monitoramento incorporado no transceptor utilizando reflectometria óptica no domínio do tempo. Os sistemas de monitoramento são testados em diferentes sistemas de transmissão de dados e arquiteturas de rede, onde é apresentada uma validação simulada e outras experimentais. / [en] In order to support the requirements for 5th generation mobile networks (5G), optical communication systems will be used in the access part of the network. This is because the evolution of radio access networks includes the centralization of the most critical equipment in order to deploy low power mobile access points, like distributed antenna systems and small cells. The emerging services call for the deployment of radio over fibre technologies with emphasis on bandwidth efficiency, energy efficiency and high reliability. Within this scope, an efficient monitoring of the physical layer would become essential for the operation of these networks. The monitoring system should provide in-service, cost efficient and centralized fault localization with minimum impact on data transmission. This thesis proposes several transceiver-embedded optical time domain reflectometry monitoring systems. The monitoring systems are tested over different data transmission systems and network architectures, where one architecture was simulated and several others experimentally validated.