Eficiência energética em redes sustentáveis: uma avaliação baseada em redes small cells e backhaul

A utilização de small cells em redes móveis heterogêneas (seja 3G, 4G e futuramente 5G) para tráfego indoor tem sido considerada como a melhor solução para suprir o crescimento do tráfego móvel, devido reduzir o consumo de energia da rede e por fornecer alta capacidade. Por outro lado, o aumento da quantidade de small cells implantadas implica na ampliação da rede backhaul, que aumenta o consumo de energia na rede e ameaça os ganhos das small cells nesse tópico. Além disso, dependendo da escolha do tipo backhaul o consumo de energia na rede heterogênea pode elevar consideravelmente. Neste contexto, este trabalho visa fornecer uma metodologia para avaliar e identificar possíveis gargalos de consumo de energia na rede móvel, considerando tanto a parte wireless quanto a estrutura backhaul. A metodologia considera a demanda de tráfego gerado na cidade, cenário para implantação e operação de redes heterogêneas (small cells) e dimensionamento do backhaul por segmento (Cell Site, Hub Site e Central Office). Adotando esta metodologia, o estudo deste trabalho avalia e compara três tipos de arquitetura backhaul para redes internas baseadas em Femtocell convencional ou Femtocell Wireless over Cable (FemtoWoC): Fiber-to-the- Building, Fiber-to-the-Curb e Fiber-to-the-Home. Constatou-se que o principal gargalo energético do backhaul se encontra no segmento responsável por agregar o tráfego das small cells (Cell Site). Contudo, empregando arquiteturas e equipamentos mais eficientes, como FemtoWoC, no segmento Cell Site pode-se reduzir significativamente o consumo total de energia no backhaul, principalmente em arquiteturas baseada em cobre na última milha.