Cost- and energy-efficient backhaul options for heterogeneous mobile network deployments

Abstract

Heterogeneous networks (HetNets) have the potential to cater for the capacity requirements of mobile broadband services at reduced cost and energy consumption levels. One key aspect in HetNets is the role of the backhaul. More specifically, it is crucial for a mobile operator to understand the impact of specific technological and architectural upgrades in the mobile backhaul network on the capital and operational expenditure (i.e., CAPEX and OPEX). This paper proposes a comprehensive methodology that can be used to analyze the total cost of ownership of a number of backhaul options based on fiber, microwave, and copper technologies. The study considers both a Greenfield and a Brownfield scenario and takes into account the mobile broadband capacity requirements for the time period between years 2015 and 2025. From the results presented in the paper it can be concluded that even though microwave and fiber will be predominately used in the future, the possible migration paths leading to such fiber-and microwave-based backhaul scenarios might be different, depending upon factors such as spectrum and license costs, time to deployment, availability of equipment, and required quality of service levels.

A Techno-Economic Assessment of 5G Networks with Passive Optical Network-Based Mobile Backhaul and Hybrid Fiber-Copper Fronthaul

“…In order to economically investigate transport network architectures, paper [Farias et al 2016] presents a comprehensive methodology to analyze the total cost of ownership (TCO) of several backhaul architectures based on fiber, microwave and copper. The authors considered two scenarios, i.e., a completely new deployment scenario (Greenfield) and an upgrade of legacy architecture (Brownfield).…”

Modelo de Custo Total de Propriedade para Avaliação de Infraestruturas em Nuvem

“…Cm = Cs +Cpower +Ccooling Para este cenário de infraestrutura, são considerados 5 anos de depreciação de equipamentos, equivalente a desvalorização de 20% ao ano [Farias et al 2016] Figura 3. Custo Total de Propriedade de Infraestrutura.…”

“…A computação em nuvem se desenvolveu como um novo paradigma de hospedagem e fornecimento de serviços pela Internet. A indústria considera a nuvem como uma das melhores opções para reduzir os custos indiretos de TI (Tecnologia da Informação), planejando e fornecendo benefícios que aumentam em escala, conforme a demanda cresce [Farias et al 2016]. As principais vantagens dessa estrutura são: escalabilidade; flexibilidade e a economia de capital e custos operacionais, já que o ambiente de computação utiliza Data Centers centralizados para o compartilhamento de recursos [Dhirani et al 2018].…”

Modelagem de Custo Total de Propriedade (TCO) de uma Infraestrutura Computacional em Nuvem

“…Há um acréscimo anual de 1,03 sob o acumulado, isso vale para os três elementos do OPEX (energia, resfriamento e mão de obra). Este incremento refere-se ao ajuste anual do OPEX, a contar a partir do segundo ano de funcionamento da infraestrutura [Farias et al 2016].…”

“…Para este cenário de infraestrutura, são considerados 5 anos de depreciação de equipamentos, equivalente a desvalorização de 20% ao ano [Farias et al 2016] [ Pires et al 2015]. Os parâmetros (Tabela 1) foram obtidos de [Barroso et al 2013], [Kozhipurath 2012], [Cui et al 2017], [Hardy et al 2013], [Ajeh et al 2014] e [Lähteenmäki et al 2016], apresentando os valores de cada componente.…”