FR2996097A1

FR2996097A1 - Procede d'optimisation dedie a la gestion dynamique de la consommation electrique des emetteurs radio d'un reseau de telecommunications cellulaire sur une aire geographique determinee

Info

Publication number: FR2996097A1
Application number: FR1202539A
Authority: FR
Inventors: Pierre Jean Muller
Original assignee: Red Technologies SAS
Current assignee: Red Technologies SAS
Priority date: 2012-09-21
Filing date: 2012-09-21
Publication date: 2014-03-28
Anticipated expiration: 2032-09-21
Also published as: FR2996097B1

Abstract

Le procédé d'optimisation dédié à la gestion dynamique de la consommation électrique des émetteurs radio d'un réseau de télécommunications cellulaire sur une aire géographique déterminée est caractérisé par les étapes suivantes : (Etape 1) La collection et l'interprétation de mesures géolocalisées de Radio Fréquence (RF) tels que la puissance d'émission des émetteurs radio d'un réseau de télécommunications cellulaire. (Etape 2) La mise en œuvre d'une cartographie temps-réelle, détaillée et supposée fiable des éléments géographiques, temporels et fréquentiels de l'utilisation des ressources radio d'un réseau de télécommunications. (Etape 3) A partir des possibilités de reconfiguration, entre autres, des puissances d'émissions des émetteurs radio offertes à distance, La transmission vers l'opérateur du réseau de télécommunications radio des différentes stratégies d'économie en énergie possibles ainsi que la quantification de cette économie par rapport à la consommation nominale pour une aire géographique déterminée (Etape 4) La mise en œuvre, sur le réseau de télécommunication et par la reconfiguration, entre autres, des puissances d'émissions des émetteurs radio offertes à distance, de la ou les stratégies d'économie en énergie sélectionnées par l'opérateur sur l'aire géographique déterminée et pour la période déterminée.

Description

La consommation en énergie des réseaux de télécommunications, et en particulier des réseaux cellulaires, est en grande partie liée à la consommation des émetteurs radio fixes. Considérant par ailleurs que 5 le trafic internet mobile fait face à une croissance sans précédent, principalement en raison de l'émergence des terminaux Internet mobiles et des tablettes, on observe une densité croissante du nombre de ces émetteurs pour fournir une capacité de transmission de données toujours plus importante tout en assurant un niveau de couverture 10 élevé. L'état de l'art pour réduire la consommation d'énergie d'un réseau cellulaire s'est longtemps résumé à remplacer les émetteurs existants par des émetteurs plus économes en énergie et / ou à réduire le nombre de ces émetteurs dans le réseau. Cette réduction du nombre 15 d'émetteurs peut se réaliser par une optimisation accrue de la gestion des ressources radio et du spectre radio électrique. Cependant la taille des cellules radio est généralement préconçue pour satisfaire en permanence un trafic maximum disponible ce qui n'est évidemment pas une solution économe en énergie alors que la 20 répartition du trafic n'est pas uniforme ni dans le temps ni dans l'espace. Par exemple le nombre d'utilisateurs actifs est plus important le jour que la nuit. En effet la puissance d'émission des émetteurs radio est principalement adaptée à la distance optimum entre les sites radio pour fournir une couverture et un trafic 25 maximum disponible prédéfinis. Cette configuration est généralement statique et définie avant le déploiement. Avec l'avènement des réseaux cellulaires dits "hétérogènes" c.à.d. des réseaux cellulaires constitués de cellules de puissances différentes (macro, micro, pico ou femto), d'autres stratégies en 30 économie d'énergie peuvent être envisagées. L'appareil de géoptimisation [A] de gestion des ressources radio est connecté par l'intermédiaire d'une interface de communication bidirectionnelle [B] aux émetteurs radio [C]. Note : ici le principe de géoptimisation de la gestion des ressources 35 radio est basé sur la collection et l'interprétation de mesures géolocalisées de Radio Fréquence (RF) tels que la puissance d'émission des émetteurs radio. Ces mesures sont ensuite combinées à des modèles de propagation de couverture d'ondes radio ainsi qu'a des modèles de trafic de transmission de données. Ce principe de 40 géoptimisation apparaît sous la forme d'une cartographie temps-réelle, détaillée et supposée fiable des éléments géographiques, Page 2 temporels et fréquentiels de l'utilisation des ressources radio d'un réseau de télécommunications. Les émetteurs radio [C] forment un réseau ou une partie de réseau de télécommunications radio cellulaire [D].

Le réseau de télécommunications radio cellulaire [D] est dit "hétérogène" car les émetteurs radio [C] qui le constituent gèrent des cellules radio de puissances différentes [Fi] et [F2]. Chaque émetteur radio [C] peut transmettre et recevoir, par l'intermédiaire d'ondes radio et d'une interface de protocole radio [K], des informations avec un terminal mobile cellulaire [E] quand celui-ci se situe dans le périmètre de couverture d'une cellule ou d'un secteur de cellule géré par ce même émetteur radio. Une cellule radio [F1, F2] peut être subdivisée en plusieurs secteurs radio [G].

Enfin l'appareil de géoptimisation [A] est connecté par l'intermédiaire d'une interface de communication bidirectionnelle [H] au centre de gestion [I] du réseau de télécommunications radio cellulaire [D] ou directement à l'opérateur du réseau de télécommunications radio cellulaire [D] a l'aide d'une interface homme-machine [L]. Le procédé s'appuie sur un principe de géoptimisation de la gestion des ressources radio d'un réseau de télécommunications radio cellulaire sur une aire géographique déterminée. Ce principe de géoptimisation apparait 25 cartographie temps-réelle, détaillée et géographiques, temporels et fréquentiels ressources radio. A partir de cette cartographie et des possibilités de reconfiguration, entre autres, des puissances d'émissions des 30 émetteurs radio offertes à distance, le procédé indique à l'opérateur du réseau de télécommunications radio différentes stratégies d'économie en énergie possibles ainsi que la quantification de cette économie par rapport à la consommation nominale pour une aire géographique déterminée.

35 Puis le procédé applique au réseau de télécommunication la ou les stratégies d'économie en énergie sélectionnées par l'opérateur sur l'aire géographique déterminée et pour la période déterminée. sous la forme d'une fiable des éléments de l'utilisation des Page 3 L'appareil de gépptimisation [A] joue le rôle central de contrôle et de commande du procédé (voir figure 1) La consommation calculée pour une aire géographique déterminée est exprimée en Watt/heure/km2. La consommation nominale qui sert de 5 référence au procédé pour quantifier les gains en économie d'énergie des différentes stratégies proposées à l'opérateur correspond à la consommation exprimée en Watt/heure/km2 pour un trafic maximum disponible exprimé en Mbit/seconde/km2 qu'autorise le déploiement du réseau en place. Le trafic maximum disponible correspond à la somme 10 du trafic maximum disponible de chaque cellule radio contenu à l'intérieur de l'aire géographique. Enfin Le gain en économie d'énergie attendu ou réalisé pour l'aire géographique déterminée et pour la période déterminée est exprimé en Kilowattheure, en pourcentage (Yi) du gain par rapport à la 15 consommation nominale, et en économie de cout (E/$).

Claims

REVENDICATIONS1. Le procédé d'optimisation dédié à la gestion dynamique de la consommation électrique des émetteurs radio d'un réseau de 5 télécommunications cellulaire sur une aire géographique déterminée est caractérisé par les étapes suivantes : (Etape I) La collection et l'interprétation de mesures géolocalisées de Radio Fréquence (RF) tels que la puissance d'émission des émetteurs radio d'un réseau de télécommunications cellulaire.
2. La mise en oeuvre d'une cartographie temps-réelle, détaillée et supposée fiable des éléments géographiques, temporels et fréquentiels de l'utilisation des ressources radio d'un réseau de télécommunications.
3. A partir des possibilités de reconfiguration, entre autres, 15 des puissances d'émissions des émetteurs radio offertes à distance, La transmission vers l'opérateur du réseau de télécommunications radio des différentes stratégies d'économie en énergie possibles ainsi que la quantification de cette économie par rapport à la consommation nominale pour une aire géographique déterminée
4. La mise en oeuvre, sur le réseau de télécommunication et par la reconfiguration, entre autres, des puissances d'émissions des émetteurs radio offertes à distance, de la ou les stratégies d'économie en énergie sélectionnées par l'opérateur sur l'aire géographique déterminée et pour la période déterminée. 25 (Revendication 2)
5. Le procédé d'optimisation selon la revendication I est caractérisé par la combinaison des mesures géolocalisées avec des modèles de propagation de couverture d'ondes radio ainsi qu'a des modèles de trafic de transmission de données.
6. Le procédé d'optimisation selon les revendications précédentes est connecté avec un réseau de télécommunications radio cellulaire en ce qu'il comprend des interfaces 1-131/[11]/1-14 pour communiquer respectivement avec les systèmes [C1/[1-]/1-D] et un processeur qui 35 exécute la fonction de gestion dynamique de la consommation électrique des émetteurs radio [C]. (Revendication 4)
7. Le procédé d'optimisation selon les revendications précédentes calcule, pour une aire géographique déterminée, une consommation nominale exprimée en Watt/heure/km2 pour un trafic maximum disponible exprimé en .Pdbit/seconde/km2 qu'autorise le déploiement du réseau en place, et qui sert de référence pour quantifier les gains en économie d'énergie des différentes stratégies proposées à l'opérateur.
8. Le procédé d'optimisation selon les revendications précédentes calcule, pour une aire géographique déterminée, le trafic maximum 10 disponible exprimé en Mbit/seconde/km2 comme la somme du trafic maximum disponible de chaque cellule radio contenu à l'intérieur de l'aire géographique.
9. L'appareil de géoptimisation [A] mise en oeuvre selon le procédé de la revendication 1 joue le rôle central de 15 contrôle et de commande du procédé (voir figure 1).