Evaluación de solución Small Cell 5G NSA para interiores en un ISP colombiano
Este proyecto se centra en la evaluación de una solución Small Cell 5G NSA (Non Stand Alone) proporcionada por un proveedor tecnológico, en el contexto de la reciente asignación de espectro 5G en Colombia. Este desarrollo es crucial para los ISP colombianos que buscan implementar comercialmente esta...
- Autores:
-
Vega Valencia, Brayan Andres
Gonzalez Riaño, Oscar Julian
- Tipo de recurso:
- Fecha de publicación:
- 2024
- Institución:
- Universidad Distrital Francisco José de Caldas
- Repositorio:
- RIUD: repositorio U. Distrital
- Idioma:
- OAI Identifier:
- oai:repository.udistrital.edu.co:11349/40483
- Acceso en línea:
- http://hdl.handle.net/11349/40483
- Palabra clave:
- 5G NSA
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Este proyecto se centra en la evaluación de una solución Small Cell 5G NSA (Non Stand Alone) proporcionada por un proveedor tecnológico, en el contexto de la reciente asignación de espectro 5G en Colombia. Este desarrollo es crucial para los ISP colombianos que buscan implementar comercialmente esta nueva tecnología, utilizando la infraestructura Core (EPC) de 4G LTE existente para facilitar la introducción de las ventajas del 5G móvil a través de un enfoque NSA. La metodología del proyecto se articula en cuatro etapas clave: un análisis exhaustivo de la literatura pertinente, una detallada comprensión del diseño de bajo nivel suministrado por el proveedor tecnológico, la recopilación y análisis de datos obtenidos en pruebas realizadas hasta junio de 2024, y un análisis concluyente de los datos para validar la eficacia de la solución propuesta. Los resultados obtenidos proporcionan información valiosa sobre el rendimiento de las soluciones Small Cell 5G NSA en entornos interiores, contribuyendo significativamente al conocimiento existente y estableciendo las bases para futuras implementaciones por ISPs en Colombia y otros mercados emergentes. En términos de cobertura, el Walking Test mostró mejoras significativas tras la implementación de Small Cells, con la potencia de señal RSRP mejorando de -98.66 dBm en LTE a -78.02 dBm en 5G NSA y el throughput máximo, en la zona de menor cobertura, aumentando de 17.42 Mbps a 1121.55 Mbps respectivamente. En cuanto al consumo energético, las pruebas de Symbol Shutdown y Carrier Shutdown lograron ahorros del 10% y 13%, destacando la capacidad de la solución para optimizar el uso de energía sin comprometer la calidad del servicio. Estas conclusiones evidencian que la solución 5G NSA mejora la capacidad, eficiencia y consumo energético de la red, contribuyendo a una operación más sostenible. El proyecto marca un avance significativo en el fortalecimiento de la infraestructura de telecomunicaciones en Colombia, evaluando uno de los primeros pasos hacia la transición a tecnologías móviles avanzadas en un momento clave para el despliegue de redes 5G. |
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Surahmat y Widyasmoro, "A Single Site Coverage Assessment of Commercial 5G NSA Implementation in Different Areas Using Field Measurement," en 2023 3rd International Conference on Electronic and Electrical Engineering and Intelligent System (ICE3IS), 9-10 August 2023, DOI: 10.1109/ICE3IS59323.2023.10335279. G. Tsoulos, G. Nikitopoulos, G. Athanasiadou, V. Tsoulos, D. Zarbouti, y N. Christopoulos, "Comparative Field Trials for different 5G-4G Cellular Networks," en 2024 Panhellenic Conference on Electronics & Telecommunications (PACET), Thessaloniki, Greece, 2024, pp. 1-6, doi: 10.1109/PACET60398.2024.10497030. J. Rischke, P. Sossalla, S. Itting, F. H. P. Fitzek, y M. Reisslein, "5G Campus Networks: A First Measurement Study," IEEE Access, vol. 9, pp. 121786-121799, 2021. DOI: 10.1109/ACCESS.2021.3108423. J. J. Abularach Arnez, W. M. Silva, R. K. Gomes Do Reis, L. A. Da Silva, y M. G. 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Zhang, "5G Nonstandalone Fusion Networks Based on the Intelligent Transplant Immune Tolerance," IEEE Systems Journal, vol. 15, no. 1, pp. 1490-1500, March 2021. Hsiao-Wen Kao, Eric Hsiao-Kuang Wu, Chi-Heng Lan, "5G Handover Analysis in Real Network," 2023 IEEE 3rd International Conference on Electronic Communications, Internet of Things and Big Data (ICEIB), 2023, doi: 10.1109/ICEIB57887.2023.10170156. Joao Moreno, Marcello Contini, Ana Aguiar, "5G NSA Performance: A Measurement Study," 2024 19th Wireless On-Demand Network Systems and Services Conference (WONS), 2024, doi: 10.23919/WONS60642.2024.10449590. GSMA, "5G Implementation Guidelines: NSA Option 3," versión 2.1, Abr. 2023. Disponible: http://www.gsma.com/nsa-option-3-guidelines. S. Mathew, E. Oliosi, L. Davoli, G. Ferrari, N. Strozzi, y A. Notari, "On the Reduction of Unnecessary Handovers Using 5G Small Cells in a 5G NR Environment," en 2023 International Conference on the Confluence of Advancements in Robotics, Vision and Interdisciplinary Technology Management (ICRVITM), 2023, doi: 10.1109/IC-RVITM60032.2023.10435126. A. Milde y S. Z. Pilinsky, "Comparison of 4G and 5G NR NSA QoE measurements in Croatian cities," in 64th International Symposium ELMAR-2022, Zadar, Croatia, 12-14 September 2022. M. Li, "Optimization Strategy and Case Analysis of 5G NSA Wireless Network," in 2022 2nd International Conference on Networking Systems of AI (INSAI), Xining, 2022, . DOI: 10.1109/INSAI56792.2022.00016 Cheng Xin, “Integrated 5G/IoT Drive Test Optimization Solution”, confidencial, ZTE Corporation, Beijing, China, Descripción de producto, Julio 2024 A. Mayorya, P. Estupiñan, J. Martinez, “Diagnostico de la situación actual de la tecnologia 5G: Suramérica”, Revista visión electrónica, Agosto 2021. MinTIC, "Resolución 3947 de 2023," Ministerio de Tecnologías de la Información y las Comunicaciones, Bogotá, Colombia, 2023. MinTIC, “Acta resultados subasta 2023”, Chamorro City Hall, 20 de Diciembre de 2023 ZTE Corporation, ZXRAN V9200 (V4.0) Product Description, SJ-20220110101547-001, Aug. 10, 2023. [Online]. Available: http://support.zte.com.cn ZTE Corporation, PB1125G Product Description, UniRAN21+ V1.0, Feb. 16, 2023. [Online]. Available: [http://support.zte.com.cn]. ZTE Corporation, R8159 M192635 Product Description, UniRAN23+ V1.0, Mar. 24, 2023. [Online]. Available: [http://support.zte.com.cn]. |
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La metodología del proyecto se articula en cuatro etapas clave: un análisis exhaustivo de la literatura pertinente, una detallada comprensión del diseño de bajo nivel suministrado por el proveedor tecnológico, la recopilación y análisis de datos obtenidos en pruebas realizadas hasta junio de 2024, y un análisis concluyente de los datos para validar la eficacia de la solución propuesta. Los resultados obtenidos proporcionan información valiosa sobre el rendimiento de las soluciones Small Cell 5G NSA en entornos interiores, contribuyendo significativamente al conocimiento existente y estableciendo las bases para futuras implementaciones por ISPs en Colombia y otros mercados emergentes. En términos de cobertura, el Walking Test mostró mejoras significativas tras la implementación de Small Cells, con la potencia de señal RSRP mejorando de -98.66 dBm en LTE a -78.02 dBm en 5G NSA y el throughput máximo, en la zona de menor cobertura, aumentando de 17.42 Mbps a 1121.55 Mbps respectivamente. En cuanto al consumo energético, las pruebas de Symbol Shutdown y Carrier Shutdown lograron ahorros del 10% y 13%, destacando la capacidad de la solución para optimizar el uso de energía sin comprometer la calidad del servicio. Estas conclusiones evidencian que la solución 5G NSA mejora la capacidad, eficiencia y consumo energético de la red, contribuyendo a una operación más sostenible. El proyecto marca un avance significativo en el fortalecimiento de la infraestructura de telecomunicaciones en Colombia, evaluando uno de los primeros pasos hacia la transición a tecnologías móviles avanzadas en un momento clave para el despliegue de redes 5G.This project focuses on the evaluation of a Small Cell 5G NSA (Non-Stand Alone) solution provided by a technology supplier in the context of the recent 5G spectrum allocation in Colombia. This development is crucial for Colombian ISPs seeking to commercially implement this new technology, utilizing the existing 4G LTE Core (EPC) infrastructure to facilitate the introduction of the advantages of mobile 5G through an NSA approach. The project's methodology is structured in four key stages: a comprehensive analysis of relevant literature, a detailed understanding of the low-level design provided by the technology supplier, the collection and analysis of data obtained from tests conducted up to June 2024, and a conclusive analysis of the data to validate the effectiveness of the proposed solution. The results obtained provide valuable insights into the performance of Small Cell 5G NSA solutions in indoor environments, significantly contributing to existing knowledge and laying the groundwork for future implementations by ISPs in Colombia and other emerging markets. In terms of coverage, the Walking Test showed significant improvements after the implementation of Small Cells, with the signal strength RSRP improving from -98.66 dBm on LTE to -78.02 dBm on 5G NSA, and the maximum throughput in the area with the least coverage increasing from 17.42 Mbps to 1121.55 Mbps, respectively. Regarding energy consumption, the Symbol Shutdown and Carrier Shutdown tests achieved savings of 10% and 13%, highlighting the solution's capability to optimize energy usage without compromising service quality. These conclusions demonstrate that the 5G NSA solution improves network capacity, efficiency, and energy consumption, contributing to a more sustainable operation. The project marks a significant advancement in strengthening telecommunications infrastructure in Colombia, evaluating one of the first steps towards transitioning to advanced mobile technologies at a crucial time for 5G network deployment.pdf5G NSASmall cellProveedor de servicios de internetBanda 5G5G NSASmall cellInternet service provider5G bandEvaluación de solución Small Cell 5G NSA para interiores en un ISP colombianoEvaluation of a Small Cell 5G NSA Solution for Indoor Environments in a Colombian ISPbachelorThesisMonografíahttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fRestringido (Solo Referencia)http://purl.org/coar/access_right/c_16ecMinisterio de Tecnologías de la Información y las Comunicaciones, "Resolución 039417: Subasta 5G," Colombia, 20 de Octubre de 2023. Disponible: [https://www.mintic.gov.co/portal/inicio/Sala-deprensa/Noticias/277264:Empieza-en-firme-el-proceso-de-subasta-5G-en-Colombia].H. Fehmi, M. Fakhouri, A. Ayoub, B. A. Mohamed, and T. Mohamed, "5G Network: Analysis and Compare 5G NSA /5G SA," in Proc. of the 3rd International Workshop of Innovation and Technologies (IWIT 2022), Niagara Falls, Ontario, Canada, Aug. 9-11, 2022, Procedia Computer Science, vol. 203, pp. 594– 598, 2022. DOI: 10.1016/j.procs.2022.07.085.G.V. Tsoulos, G. Athanasiadou, G. Nikitopoulos, y V. Tsoulos, "Non-standalone (NSA) 5G system measurements," en 2023 12th International Conference on Modern Circuits and Systems Technologies (MOCAST), 2023, doi: 10.1109/MOCAST57943.2023.10176661.S. Mathew, E. Oliosi, L. Davoli, G. Ferrari, N. Strozzi, y A. Notari, "On the Reduction of Unnecessary Handovers Using 5G Small Cells in a 5G NR Environment," en 2023 International Conference on the Confluence of Advancements in Robotics, Vision and Interdisciplinary Technology Management (ICRVITM), 2023, doi: 10.1109/IC-RVITM60032.2023.10435126.V. Ayadurai, R. Narayanan, B.-E. 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Christopoulos, "Comparative Field Trials for different 5G-4G Cellular Networks," en 2024 Panhellenic Conference on Electronics & Telecommunications (PACET), Thessaloniki, Greece, 2024, pp. 1-6, doi: 10.1109/PACET60398.2024.10497030.J. Rischke, P. Sossalla, S. Itting, F. H. P. Fitzek, y M. Reisslein, "5G Campus Networks: A First Measurement Study," IEEE Access, vol. 9, pp. 121786-121799, 2021. DOI: 10.1109/ACCESS.2021.3108423.J. J. Abularach Arnez, W. M. Silva, R. K. Gomes Do Reis, L. A. Da Silva, y M. G. Lima Damasceno, "SDR 5G NSA Mobile Network and an IMS Core to provide Voice Over IP LTE service," en IEEE-APS Topical Conference on Antennas and Propagation in Wireless Communications (APWC), 2022, pp. 071-076. DOI: 10.1109/APWC49427.2022.9899961O. Shurdi, A. Rakipi, y A. Biberaj, "Performance analysis of Non-Standalone 5G network under different traffic models," en 33rd International Conference Radioelektronika (RADIOELEKTRONIKA), 2023, pp. 1-6. DOI: 10.1109/RADIOELEKTRONIKA57919.2023.10109072.B. Cai, H. Zhang, H. Guo, G. Zhang, y W. Xie, "5G Network Evolution and Dual-mode 5G Base Station," en 2020 IEEE 6th International Conference on Computer and Communications (ICCC), 2020, pp. 283-287. DOI: 10.1109/ICCC51575.2020.9344939.Q. Yuan, Q. Qian, Y. Mo, y H. Chen, "Research on Mixed Planning Method of 5G and LTE," en 2020 IEEE 6th International Conference on Computer and Communications (ICCC), 2020, pp. 20-27. DOI: 10.1109/ICCC51575.2020.9344939.D. Chen and F. 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