Predição de consumo de bateria de usuário 5G em ondas milimétricas por agregação de portadora e uso da CPU

Abstract

A quinta geração de redes celulares (5G) traz um grande avanço na extensão de banda através do uso das ondas milimétricas. Serviços anteriormente impraticáveis, como Enhanced Mobile Broadband (eMBB), Ultra Reliable Latency Communications (URLCC) e Machine Type Communications (mMTC), podem ser aplicados com qualidade de serviço (QoS) e qualidade de experiência (QoE) para usuários conectados à rede. A expansão de banda da onda milimétrica (mmWave) é potencializada com esquemas Multiple-Input MultipleOutput (MIMO) e agregação de portadoras (CC) para diversas demandas do usuário final. Todavia, o principal fator limitante para altas taxas de dados, sob condições ideais de transmissão, é a capacidade de processamento e a taxa de consumo de energia do equipamento do usuário (UE), que podem atingir níveis críticos mais rapidamente até a desconexão do usuário. Sob níveis críticos de processamento da unidade central de processamento (CPU) no UE, este trabalho apresenta um modelo de estimativa para determinar o crescimento do uso da CPU no UE com base nos recursos da rede, tais como o número de portadoras (CC) e sua taxa de transferência de dados suportada. Em seguida, a correlação dessa estimativa com o consumo de corrente da bateria é avaliada em termos de predição de descarga, permitindo a antecipação de adaptação de taxa da rede, via CC, para extensão de autonomia do usuário.