Metodología para el análisis y mejora de la eficiencia energética en redes de comunicación móvil 4G - Correa Murcia, Armando Luis (Universidad Escuela Colombiana de Ingeniería, 2025)
El presente proyecto tiene como propósito suministrar una metodología para mejorar la eficiencia y la autonomía energética de servicios en redes de acceso RAN para comunicaciones celulares 4G. A través de una revisión de la literatura, un análisis de componentes y la ejecución de casos de estudio, se identifican ineficiencias energéticas y se proponen soluciones prácticas.

The purpose of this project is to provide a methodology to improve the efficiency and energy autonomy of services in RAN access networks for 4G cellular communications. Through a literature review, component analysis, and case studies, energy inefficiencies are identified and practical solutions are proposed.
Resumen 5 Introducción 5 1.1 Justificación de la importancia del estudio 5 1.2 Objetivos 6 1.3 Objetivos Específicos 6 2 Marco de Referencia 7 2.1 Características técnicas de Redes 4G LTE 8 2.2 Ancho de banda 9 2.3 Red de acceso RAN 4G 10 2.4 Componentes de estudio de una estación base 10 2.5 Grupos de celdas, Celdas y sectores 11 2.6 Técnicas de duplexación para canales de subida y bajada 13 2.7 Bandas: AWS, B7 y B28 13 3 Tipos de Suministro Eléctrico 14 3.1 Suministro eléctrico Comercial 15 3.2 Suministro eléctrico Hibrido 15 3.3 Suministro eléctrico Por autogeneración 16 4 Estrategia para ahorro energético 17 4.1 Calidad del servicio y disponibilidad 17 4.2 Balance entre ahorro energético versus calidad de servicio y disponibilidad 19 5 Concepto de Guía Metodológica 20 5.1 Generalidad de Metodología 20 5.2 Estado del arte 21 6 Diseño metodológico de la investigación 22 6.1 Contextualización 22 6.2 Escenarios de Análisis 29 6.3 Metodología en sectores no coincidentes 29 6.4 Apagado de celdas periodos determinado 32 6.5 Reducción de carga del canal descendente 32 6.6 Combinación de los dos métodos Reducción de carga del canal descendente y apagado de sectores 33 6.7 Presupuesto energético de un eNodeB operando en condiciones normales 35 6.7.1 Consumo mensual de eNodeB en operación normal 37 6.7.2 Consumo Diario de eNodeB en operación normal 41 7 Resultados 43 7.1 Análisis de Variación de corriente 44 7.2 Variación de potencias 51 7.3 Comportamiento de usuarios conectados 57 7.4 Análisis de cobertura 59 8 Análisis de resultados 59 8.1 Contribuciones de la investigación 60 8.2 Conclusiones 61 9 Instrucciones de ejecución del Método 62 9.1 Aplicación de la metodología paso a paso 62 9.2 Fases de ejecución de la metodología 64 10 Alcances logrados de los objetivos formulados en la propuesta 66 11 Proyectos futuros 67 12 Glosario 68 13 Anexos 71 13.1 Anexo 1: Publicación en revista de investigación 71 13.2 Anexo 1: Características de estaciones base. Toma de muestra de datos, elaboración propia .72 13.3 Anexo 2: Base de datos de registro de caso de estudio. Toma de muestra de datos, elaboración propia. 73 13.4 Anexo 3: Base de datos de registro de caso de estudio con pruebas de sectores no coincidentes. Toma de muestra de datos, elaboración propia 106 14 Bibliografía 112
Keywords: Telecomunicaciones; Telecommunication; Sistemas de energía eléctrica; Electric power systems; Eficiencia energética; Energy efficiency; Consumo de energía; Energy consumption; Sistemas móviles de comunicación; Mobile communication systems; Redes 4G; 4G mobile communication systems; Redes de comunicación móvil 4G LTE; Estaciones base; Gestión de energía; Sostenibilidad; Infraestructura de telecomunicaciones red de acceso RAN; Reducción de costos; Evaluación tecnológica; 4G LTE mobile communication networks; Base stations; Energy management; Sustainability; Telecommunications infrastructure; RAN access network; Cost reduction; Technology assessment