Modeling potential 5G base station locations from perspective of fixed wireless access

Thumbnail Image

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Sähkötekniikan korkeakoulu | Master's thesis

Authors

Date

2020-08-17

Department

Major/Subject

Communication Engineering

Mcode

ELEC3029

Degree programme

CCIS - Master’s Programme in Computer, Communication and Information Sciences (TS2013)

Language

en

Pages

11+70

Series

Abstract

5G New Radio introduces a wide range of new technical features which enables access network operators to innovate totally new business cases and to improve existing services. Fixed Wireless Access is one of the 5G use cases and brings operators cost-efficient way to deliver broadband service to residential customers using cellular mobile networks in last-mile connection instead of fixed lines. The purpose of this thesis is to analyze the potential 5G base station locations from the perspective of Fixed Wireless Access. Data analysis is performed and a model is created by utilizing public and private data. The model takes into account a wide range of different parameters including information of the operator’s existing 4G mobile network and fixed broadband availability as well as the demographic attributes. Data is collected from Statistics Finland and the operator’s internal IT systems. Relevant data is processed and simulated using Geographic Information System application called QGIS. The result provides precise information on the potential 5G base station locations. The most potential areas are suburban residential areas with high penetration of small houses and poor availability of high-speed fixed internet services. In addition, the number of potential households in the base station’s serving area has to be maximized. In practice, the operator’s existing 4G base station locations are scored in the sense of 5G Fixed Wireless Access potentiality. The thesis presents three alternative options to utilize the results.

Viidennen sukupolven langaton mobiili verkkoteknologia 5G tarjoaa paljon uusia teknisiä kyvykkyyksiä, joita hyödyntämällä verkko-operaattorit voivat luoda täysin uusia liiketoiminta mahdollisuuksia sekä kehittää olemassa olevia palveluitaan entistä paremmiksi. Kiinteä langaton laajakaista on yksi 5G:n käyttötapauksista. Se tarjoaa operaattoreille kustannustehokkaan tavan tarjota laajakaista palveluita kotitalouksille hyödyntäen langatonta mobiiliverkkoa kiinteiden yhteyksien sijaan. Tämän diplomityön tavoitteena on kehittää dataan pohjautuva malli, jonka avulla operaattori voi tunnistaa potentiaalisimmat 5G tukiasemien sijaintipaikat kiinteän langattoman laajakaistan näkökulmasta. Malli ottaa huomioon monia erilaisia muuttujia hyödyntäen sekä julkisia että yksityisiä datalähteitä. Julkinen data on kerätty Tilastokeskukselta ja yksityinen data operaattorin sisäisistä tietojärjestelmistä. Julkinen data sisältää demografia muuttujia ja yksityinen data koostuu operaattorin olemassa olevan 4G verkon sekä kiinteän verkon tiedoista. Data on analysoitu ja simuloitu käyttäen QGIS paikkatietojärjestelmäohjelmaa. Tulokset antavat operaattorille tarkkaa tietoa potentiaalisista 5G tukiasemapaikoista. Potentiaalisimmat sijainnit ovat pientaloalueita, joissa ei ole hyvää saatavuutta nopeille kiinteän verkon laajakaista palveluille. Lisäksi potentiaaliseksi määriteltyjen kotitalouksien lukumäärä tulee maksimoida tukiaseman palvelualueella. Käytännössä kaikki operaattorin olemassa olevat 4G tukiasemapaikat ovat järjestetty pisteyttämällä. Lisäksi työ esittelee kolme vaihtoehtoista tapaa hyödyntää saatuja tuloksia.

Description

Supervisor

Hämmäinen, Heikki

Thesis advisor

Rantala, Arttu

Keywords

5G, fixed wireless access, data analytic, geographic information system, geo-demographic analysis, home broadband

Other note

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-202008235021

Collections

[dipl] Sähkötekniikan korkeakoulu / ELEC