I n d o n e s i a n   J o u r n a l   o f   E l e c t r i c a l   E n g i n e e r i n g   a n d   C o m p u t e r   S c i e n c e   V o l .   1 1 ,   N o .   3 ,   S e p t e m b e r   2 0 1 8 ,   p p .   878 ~ 890   I S S N :   2 5 0 2 - 4 7 5 2 ,   D O I :   1 0 . 1 1 5 9 1 / i j e e c s . v 1 1 . i 3 . p p 8 7 8 - 8 9 0          878       J o u r n a l   h o m e p a g e h t t p : / / i a e s c o r e . c o m / j o u r n a l s / i n d e x . p h p / i j e e c s   P e r fo r m a n c e   A n a l y s i s   o P o w e r   C o n s u m p ti o n   i n   LT E - A   e N B   a n d   i ts   Effe c o n   th e   O v e r a l l   S y s te m   Effi c i e n c y       E r i c   S a c k e y R a j e e v   P a u l u s   D e p a rt m e nt  of E l e c t roni c s  a nd Com m uni c a t i ons   E ng i ne e ri ng H i g g i ng bot t om   of A g ri c ul t ure T e c hnol og y   a nd S c i e nc e s (S H U A T S ), A l l a ha ba d,  U t t a r P ra de s h, Indi a     A r t i c l e   I n f o     A B S T R A C T   A r t i c l e   h i s t o r y :   R e c e i v e d   J u l   21 ,   2 0 1 7   R e v i s e d   S e p   7 ,   2 0 1 7   A c c e p t e d   M a y   27 201 8       M a c hi ne - to - M a c hi ne   (M 2M c om m uni c a t i on  ove t he   L ong   T e rm  E vol ut i on  A dva nc e (L T E - A ne t w orks   ha s   w i t ne s s   e x p one nt i a l   g row t h a nd e x p a ns i on  i t he   l a s t   c oup l e   of  y e a rs T hi s   e x p a ns i on  ha s   c re a t e a i nc re a s e   i t he   de m a nd  for  hi g s p e e i nt e rne t m ul t i m e di a   m e s s a g i ng   s e rvi c e s di g i t a l   broa dc a s t i ng   e t c t hus   fue l l i ng   hi g he da t a   t ra ffi c T he   ne t w ork  op e ra t ors   i t ry i ng   t m e e t   t hi s   i nc re a s i ng   de m a nd  i nj e c t e m ore   a c c e s s   p oi nt s   by   de p l oy i ng   m ore   Ba s e   S t a t i ons   (BS s t m a ke   t he   ne t w ork  de ns e r.  T he   BS s   ar e   t he   m a j or  c ons um e rs   of  e ne rg y   i t he   w i re l e s s   c om m uni c a t i on  ne t w ork  due   t t he   us e   of  i ne ffi c i e nt   p ow e a m p l i fi e rs   a nd  t he re fore   de p l oy i ng   m ore   BS s   i nt t he   ne t w ork  w i l l   i nc re a s e  t he  p ow e r c ons um p t i on a nd t he  ne t w orks   op e ra t i ona l   c os t T he   a i m   of  t hi s   p a p e w a s   t e x a m i ne   t he   p ow e c ons um p t i on  p a t t e rns   of  t he   m a i e l e m e nt s   i t he   BS e m p l oy   va ri ous   t e c hni que s   t re duc e   t he i p ow e c ons um p t i on,  re duc e   t he   op e ra t i ona l   c os t   a nd i m p rove  t he  e ffi c i e nc y   of t he  BS .     K e y w o r d s :   B a s e   S t a t i o n   ( B S )   E x p o n e n t i a l   g r o w t h   L T E - A   M 2 M   C o m m u n i c a t i o n   P o w e r   c o n s u m p t i o n   Copy r i ght   ©   201 8   Ins t i t ut e   of   A dv anc e d E ngi ne e r i ng  and Sc i e nc e   A l l   r i ght s  r e s e r v e d .   C o r r e s p o n d i n g   A u t h o r :   E r i c   S a c k e y   D e p a r t m e n t   o f   E l e c t r o n i c s   a n d   C o m m u n i c a t i o n s   E n g i n e e r i n g ,     H i g g i n g b o t t o m   o f   A g r i c u l t u r e ,   T e c h n o l o g y   a n d   S c i e n c e s ,   ( S H U A T S ) ,     A l l a h a b a d ,   U t t a r   P r a d e s h ,   I n d i a .   E m a i l :   e s a c k e y @a n u c . e d u . g h       1.   I N T R O D U C T I O N   M a c h i n e - to - M a c h i n e   ( M 2 M )   c o m m u n i c a t i o n   h a s   s e e n   a n   a s t r o n o m i c a l   g r o w t h   a n d   e x p a n s i o n   i n   t h e   l a s t   c o u p l e   o f   y e a r s .   T h i s   g r o w t h   a n d   e x p a n s i o n   i s   t h e   d i r e c t   r e s u l t   o f   t h e   r a p i d   g r o w t h   i n   t h e   n u m b e r   o f   p e r s o n a l   c o m p u t e r s ,   s m a r t - p h o n e s ,   t a b l e t s   j u s t   t o   m e n t i o n   a   f e w .   T h i s   g r o w t h   h a s   e s c a l a t e d   t h e   d e m a n d   f o r   h i g h   s p e e d   i n t e r n e t   c o n n e c t i v i t y ,   o n l i n e   g a m i n g ,   m u l t i - m e d i a   m e s s a g i n g   s e r v i c e s ,   a n d   d i g i t a l   b r o a d c a s t i n g   t h u s   f u e l l i n g   h i g h e r   d a t a   t r a f f i c   f l o w i n g   i n t o   t h e   n e t w o r k .   M 2 M   c o m m u n i c a t i o n   i s   t h e   l a t e s t   a d d i t i o n   t o   t h e   w i r e l e s s   c o m m u n i c a t i o n   s y s t e m .   M 2 M   c o m m u n i c a t i o n   i s   a   n e t w o r k   o f   c o n n e c t e d   d e v i c e s   o r   o b j e c t s   w i t h   a m a z i n g   i n t e l l i g e n c e   a n d   s e n s i n g   c a p a b i l i t i e s   o f t e n   d e s i g n e d   t o   p e r f o r m   c e r t a i n   t a s k s   w i t h   l i t t l e   o r   n o   h u m a n   i n t e r v e n t i o n s .   M 2 M   c o m m u n i c a t i o n   h a s   p e r m e a t e d   e v e r y   s p h e r e   o f   h u m a n   e n d e a v o u r   w i t h   i t   u n l i m i t e d   r a n g e   o f   a p p l i c a t i o n s .   A s   a   m a t t e r   o f   f a c t   i t   i s   p e r c e i v e d   a s   t h e   m a i n   d r i v i n g   f o r c e   b e h i n d   t h e   f u t u r e   i n t e r n e t   o f   t h i n g s   ( I o T ) .   T h e   L T E / 4 G   n e t w o r k s   a r e   c o n s i d e r e d   t o   b e   t h e   m o s t   v i a b l e   i n f r a s t r u c t u r a l   o p t i o n   i n   t h e   s p e e d y   a n d   s u c c e s s f u l   i m p l e m e n t a t i o n   o f   M 2 M   c o m m u n i c a t i o n   i n   t h e   i m m e d i a t e   f u t u r e   [ 1 ] .   T h e   L T E   a n d   L T E - A   t e c h n o l o g i e s   p r i m a r i l y   u s e   O F D M   a s   t h e i r   b a s i s   w i t h   t h e   o b j e c t i v e s   t o   i m p r o v e   s y s t e m   c a p a c i t y ,   l o w   l a t e n c y ,   e n h a n c e d   n e t w o r k   c o v e r a g e ,   r e d u c e   o p e r a t i n g   c o s t ,   b a n d w i d t h   o p e r a t i o n a l   f l e x i b i l i t y   a n d   s m o o t h   i n t e g r a t i o n   o f   t h e   e x i s t i n g   s y s t e m s   [ 2 ] .   T h i s   l e a d s   t o   i m p r o v i n g   t h e   s p e c t r a l   e f f i c i e n c y   p e r   u n i t   a r e a   o f   t h e   e x i s t i n g   s y s t e m ,   a n d   c a n   b e   a c h i e v e d   w i t h   t h e   d e p l o y m e n t   o f   H e t e r o g e n e o u s   N e t w o r k s   ( H e t N e t )   i n v o l v i n g   m i c r o c e l l ,   p i c o c e l l ,   f e m t o c e l l   a n d   r e l a y   n o d e s   o f   l o w   p o w e r   u n d e r n e a t h   t h e   m a c r o c e l l   B a s e d   S t a t i o n   a l s o   k n o w n   e N B .   D e p l o y m e n t   o f   t h e s e   B S   u n d e r n e a t h   t h e   m a c r o c e l l   w i l l   i m p r o v e   t h e   s p e c t r a l   e f f i c i e n c y   p e r   u n i t   a r e a   a n d   b r i n g   a b o u t   e n h a n c e d   u s e r   e x p e r i e n c e   w i t h i n   t h e   n e t w o r k   [ 3 ] .   I n j e c t i n g   t h e s e   B S s   i n t o   t h e   n e t w o r k   i n c r e a s e s   t h e   a c c e s s   p o i n t s   t h u s   c r e a t i n g   a   d e n s e r   n e t w o r k   [ 4 ] .   P o w e r   E f f i c i e n c y   ( P E )   i s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n e s i a n   J   E l e c   E n g   &   C o m p   S c i     I S S N :   2502 - 4 7 5 2       P e r f o r m a n c e   A n a l y s i s   o f   P o w e r   C o n s u m p t i o n   i n   L T E - A   e N B   a n d   i t s   E f f e c t   o n   ( E r i c   S a c k e y )   879   b e c o m i n g   a n   a r e a   o f   g r e a t   c o n c e r n   o w i n g   t o   t h e   g r o w i n g   a w a r e n e s s   o f   t h e   g l o b a l   C a r b o n   D i o x i d e   ( C O 2 )   e m i s s i o n   [ 5 ] .   I t   h a s   b e e n   o b s e r v e d   t h a t   t h e   I C T   s e c t o r   p r e s e n t l y   i s   r e s p o n s i b l e   f o r   4 - 6   %   o f   c a r b o n   e m i s s i o n   g l o b a l l y   a n d   c o n s i d e r i n g   t h e   r a t e   a t   w h i c h   w i r e l e s s   c o m m u n i c a t i o n   i s   g r o w i n g   a n d   e x p a n d i n g   i f   p r a g m a t i c   s t e p s   a r e   n o t   t a k e n   t o   c u r b   i t ,   t h e s e   n u m b e r s   w i l l   c e r t a i n l y   s w e l l   u p   f u r t h e r   [ 6 ] .   A g a i n   t h e   e N B s   a r e   t h e   n e t   c o n s u m e r s   o f   e n e r g y   i n   t h e   w i r e l e s s   c o m m u n i c a t i o n   n e t w o r k   [ 7 ,   8 ]   s o   i n c r e a s i n g   t h e   n u m b e r   o f   n e t w o r k   a c c e s s   p o i n t s   b y   d e p l o y i n g   m o r e   e N B s   w i l l   m e a n   t h e   a m o u n t   o f   e n e r g y   c o n s u m e d   i n   t h e   n e t w o r k   i n c r e a s i n g   a c c o r d i n g l y   a n d   h e n c e   t h e   v o l u m e   o f   c a r b o n   e m i s s i o n   i n t o   t h e   a t m o s p h e r e   [ 9 - 1 1 ] .   T h e   e N B s   a r e   t h e   n e t   c o n s u m e r s   o f   e n e r g y   i n   t h e   w i r e l e s s   c o m m u n i c a t i o n   n e t w o r k s   o w i n g   t o   t h e i r   c o n t i n u a l   u s a g e   o f   i n e f f i c i e n t   p o w e r   a m p l i f i e r s   ( P A )   [ 1 2 ,   1 3 ] .   T h e   r e s e a r c h e r s   a i m   i n   t h i s   p a p e r   w a s   t o   e x a m i n e   t h e   p o w e r   c o n s u m p t i o n   p a t t e r n s   o f   t h e   m a i n   e l e m e n t s   o f   t h e   e N B s   w i t h   t h e   v i e w   o f   i d e n t i f y i n g   v a r i o u s   t e c h n i q u e s   t o   i m p r o v e   t h e   p o w e r   e f f i c i e n c y   o f   t h e   B S s   w h i c h   w i l l   g o   a   l o n g   w a y   i n   i m p r o v i n g   t h e   n e t w o r k   e f f i c i e n c y   a s   a   w h o l e .   T h e   c o n t r i b u t i o n   o f   t h i s   w o r k   i s   t h a t   t h e   r e s e a r c h e r s   e x p l o r e d   t h e   u s e   o f   m o r e   p o w e r   e f f i c i e n t   a m p l i f i e r s   ( D o h e r t y   p o w e r   a m p l i f i e r )   [ 1 3 ,   1 4 ] ,   i n c o r p o r a t e d   l o a d   s w i t c h i n g   m o d e   i n t o   t h e   o p e r a t i o n   o f   t h e   e N B s   a n d   e m p l o y e d   M u l t i p l e   I n p u t   M u l t i p l e   O u t p u t   ( M I M O )   i n t o   t h e   e N B s   a n t e n n a s   c o n f i g u r a t i o n   t o   o v e r c o m e   t h e   a f o r e m e n t i o n e d   p r o b l e m   u n d e r   v a r i o u s   l o a d   c o n d i t i o n s .   T h e   r e s t   o f   t h e   p a p e r   i s   o r g a n i z e d   a s   f o l l o w s :   S e c t i o n   2   p r o v i d e s   a   r e v i e w   o f   s o m e   r e l a t e d   l i t e r a t u r e   w h i l e   d e s c r i p t i o n   o f   t h e   L T E / L T E A   s y s t e m   m o d e l   o f   t h e   e N B   e l e m e n t s   a n d   t h e   f o r m u l a t i o n   p r o b l e m   i s   p r e s e n t e d   i n   S e c t i o n   3 .   S e c t i o n   4   p r e s e n t s   t h e   a n a l y s i s   o f   t h e   s i m u l a t i o n   r e s u l t s .   F i n a l l y ,   s e c t i o n   5   c o n c l u d e s   t h e   p a p e r .       2.   L I T E R A T U R E   R E V I E W   L a r g e   v o l u m e   o f   l i t e r a t u r e   e x i s t s   o n   h o w   t o   i m p r o v e   t h e   e f f i c i e n c y   o f   t h e   e N B s .   F o r   i n s t a n c e ,   t h e   a u t h o r s   i n   [ 1 5 ]   e v a l u a t e d   h o w   t h e   e n e r g y   e f f i c i e n c y   o f   t h e   e N B   c a n   b e   i m p r o v e d   b y   u t i l i z i n g   t h e   s l e e p   m o d e   i n   a   d e n s e   L T E   n e t w o r k .   I n   [ 1 6 ]   t h e   a u t h o r s   p r o p o s e d   r e s o u r c e   b l o c k   a l l o c a t i o n   a n d   t r a n s m i t   p o w e r   c o n t r o l   t o   i m p r o v e   t h e   e n e r g y   e f f i c i e n c y   i n   t h e   d o w n   l i n k   o f   t h e   L T E   s y s t e m .   T h e   a u t h o r   i n   [ 1 7 ]   d e m o n s t r a t e d   t h a t   t h e   o u t p u t   p o w e r   r e q u i r e m e n t   o f   t h e   m i c r o c e l l   e N B   c a n   b e   i m p r o v e d   b y   a s   m u c h   a s   6 5 . 3 %   b y   e m p l o y i n g   t h e   D o h e r t y   p o w e r   a m p l i f i e r   a s   a g a i n s t   t h e   c o n v e n t i o n a l   p o w e r   a m p l i f i e r .   T h e   a u t h o r s   [ 1 8 ]   a l s o   s h o w e d   t h a t   b y   u s i n g   c l a s s   F   D o h e r t y   p o w e r   a m p l i f i e r   a   h i g h   e f f i c i e n c y   c a n   b e   o b t a i n e d   f o r   L T E - A   a p p l i c a t i o n   d u e   t o   t h e   s u p p r e s s i o n   o f   t h e   s e c o n d   a n d   t h i r d   o r d e r   h a r m o n i c   c o m p o n e n t   a n d   t h e r e b y   o b t a i n i n g   a   l i n e a r   o u t p u t .   T h e   a u t h o r s   i n   [ 1 9 ,   2 0 ]   d i d   a n   e x t e n s i v e   w o r k   o n   t h e   e n e r g y   e f f i c i e n c y   b y   c o m p a r i n g   t h e   b i t   r a t e   o f   t h e   v a r i o u s   e N B s   w i t h   t h e   a m o u n t   o f   p o w e r   c o n s u m e d   b y   t h e s e   e N B s .   T h e   n o v e l t y   i n   t h i s   w o r k   l i e s   i n   t h e   f a c t   t h a t   t h e   c o m p a r i s o n   i s   m a d e   b e t w e e n   t h e   p o w e r   c o n s u m e d   b y   t h e   m a c r o c e l l   e N B s   a n d   t h e   m i c r o c e l l   e N B s   b a s e d   o n   t h e   n u m b e r   o f   a c t i v e   u s e r s   w h e n   t h e s e   e N B s   a r e   o p e r a t i n g   u n d e r   ( a )   s i n g l e   o r   m u l t i p l e   t r a n s m i t t i n g   a n t e n n a s ,   ( b )   d o h e r t y   o r   c o n v e n t i o n a l   p o w e r   a m p l i f i e r s   a n d   ( c )   p r o p o s e d   l o a d   s w i t c h i n g   w h e n   t h e   e N B   i s   o p e r a t i n g   u n d e r   n o - l o a d   c o n d i t i o n .     2 . 1 .   S y s t e m   M o d e l   O n e   o f   t h e   o b j e c t i v e s   o f   t h e   L T E -   r e l e a s e   1 3   i s   t o   r e d u c e   t h e   o p e r a t i o n a l   c o s t   o f   t h e   L T E - n e t w o r k s .   I n   t h i s   r e g a r d s   t h e   r e s e a r c h e r s   w i l l   e x a m i n e   t h e   p o w e r   c o n s u m p t i o n   p a t t e r n   o f   t h e   k e y   e l e m e n t s   i n   t h e   e N B s   w i t h   t h e   v i e w   o f   o p t i m i z i n g   t h e i r   o p e r a t i o n s   t o   i m p r o v e   t h e   o v e r a l l   n e t w o r k   e f f i c i e n c y .   I n   t h i s   w o r k ,   h e t e r o g e n e o u s   n e t w o r k s   i n v o l v i n g   m a c r o c e l l   a n d   m i c r o c e l l   w e r e   u s e d   t o   i m p r o v e   t h e   u s e r   e x p e r i e n c e   w i t h i n   t h e   n e t w o r k .   T h e   r e s e a r c h e r s   e v a l u a t e d   t h e   p o w e r   e f f i c i e n c y   o f   a   m i c r o c e l l   a s   a g a i n s t   t h e   m a c r o c e l l .   T h e   m a i n   e l e m e n t s   o f   m a c r o c e l l   e N B s   a r e :   1.   R e c t i f i e r   - 1 0 0   W   u s e d   f o r   c o n v e r t i n g   t h e   i n c o m i n g   a l t e r n a t i n g   c u r r e n t   t o   d i r e c t   c u r r e n t ,   a s   s h o w n   i n   T a b l e   1 .   2.   D i g i t a l   S i g n a l   P r o c e s s i n g   ( D S P )   u n i t   - 1 0 0   W   i n v o l v e s   t h e   c o n v e r s i o n   o f   a u d i o   a n d   o t h e r   a n a l o g   s i g n a l   i n t o   d i g i t a l   f o r m a t   s u c h   a s   b i t s   t h a t   c a n   b e   p r o c e s s e d   a n d   v i c e   v e r s a .   3.   T r a n s c e i v e r   1 0 0 0   W   f o r   t h e   t r a n s m i s s i o n   a n d   r e c e p t i o n   o f   s i g n a l s .     4.   P o w e r   A m p l i f i e r   ( P A )   - 1 0 0 0   W   r e s p o n s i b l e   f o r   c h a n g i n g   t h e   i n p u t   d c   p o w e r   i n t o   a   s i g n a l   s t r o n g   e n o u g h   t o   d r i v e   a   r a d i o   f r e q u e n c y   ( R F )   s i g n a l .     5.   M i c r o w a v e   o r   F i b r e   L i n k   8 0   W   u s e d   t o   l i n k   t h e   t r a n s m i t t i n g   a n t e n n a   w i t h   t h e   t r a n s c e i v e r   u n i t .   6.   A i r   c o n d i t i o n   a n d   l i g h t i n g   - 2 2 0   W   u s e d   t o   c o n t r o l   t h e   a m b i e n t   t e m p e r a t u r e   w i t h i n   t h e   B S   c o m p a r t m e n t   a n d   t o   p r o v i d e   l i g h t i n g   a t   t h e   e N B s ,   a s   s h o w n   i n   F i g u r e   1   [ 2 1 ] .                Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2502 - 4 7 5 2   I n d o n e s i a n   J   E l e c   E n g   &   C o m p   S c i ,   V o l .   11 ,   N o .   3 S e p t e m b e r   2 0 1 8   :     878     890   880   T a b l e   1 .   P o w e r   p a t t e r n   o f   t h e   k e y   e l e m e n t s   a t   t h e   m a c r o c e l l   a n d   m i c r o c e l l   b a s e   s t a t i o n s   B S   E l e m e n t s   M a c r o c e l l   B a s e   S t a t i o n   p o w e r   ( W )   M i c r o c e l l   B a s e   S t a t i o n   p o w e r   ( W )   P o w e r   A m p l i f i e r   1000   100   T r a n s c e i v e r   1000   100   D i g i t a l   S i g n a l   P r o c e s s i n g   100   80   R e c t i f i e r   100   60   A i r   c o n d i t i o n   220   100   M i c r o w a v e   o r   f i b r e   l i n k   80   -           F i g u r e   1 .   S y s t e m   m o d e l   o f   M a c r o c e l l   e N B   B a s e   S t a t i o n   [ 5 ,   1 4 ]       2 . 2 .   F o r m u l a t i o n   o f   p r o b l e m   W h e n   t h e s e   e l e m e n t s   a r e   c o m b i n e d   o n e   c a n   f i n d   t h e   s u m   t o t a l   o f   t h e   p o w e r   c o n s u m e d   a t   t h e   e N B s ,   h o w e v e r   s o m e   o f   t h e   e l e m e n t s   a r e   u s e d   i n   m u l t i p l e   t i m e s ,   t a k e   f o r   i n s t a n c e   t h e   a n t e n n a s .   S i n c e   u s e   i s   m a d e   120 0   s e c t o r   a n t e n n a s   m e a n s   i t   i s   r e q u i r e d   t o   u s e   t h r e e   a n t e n n a s     t o   c o v e r   a   g i v e n   a r e a ,   w h i c h   a l s o   i m p l i e s   t h e   u s e   t h r e e   o f   P A ,   D S P ,   T r a n s c e i v e r   a n d   R e c t i f i e r   e a c h .   T h e   a m o u n t   o f   p o w e r   c o n s u m e d   b y   t h e   m i c r o w a v e   l i n k   a n d   r e c t i f i e r   r e m a i n s   c o n s t a n t .   T h e   a m o u n t   o f   p o w e r   c o n s u m e d   b y   a i r   c o n d i t i o n   i s   d e t e r m i n e d   b y   t h e   t e m p e r a t u r e   w i t h i n   a n d   o u t s i d e   t h e   e N B s   c o m p a r t m e n t .   T h e   p o w e r   c o n s u m p t i o n   p a t t e r n   o f   D i g i t a l   S i g n a l   P r o c e s s i n g   u n i t ,   P o w e r   A m p l i f i e r   a n d   t h e   t r a n s c e i v e r   i s   i n f l u e n c e d   b y   t h e   l o a d   f a c t o r   ( F )   w h i c h   r e p r e s e n t s   a   f r a c t i o n   o f   t h e   n u m b e r   o f   a c t i v e   u s e r s   o n   e N B s .   T h i s   l o a d   f a c t o r   ( F )   m a y   v a r y   f r o m   z e r o   t o   o n e   ( 0 - 1 )   d e p e n d i n g   w h a t   t i m e   o f   t h e   d a y   a n d   t h e   l o c a t i o n   o f   t h e   e N B s   [ 2 2 ] .   T a k e   f o r   i n s t a n c e   e N B s   l o c a t e d   a t   e v e n t   c e n t r e s   s u c h   a s   s t a d i a   o r   s h o p p i n g   m a l l s ,   u n l e s s   o c c a s i o n s   o r   t h e r e   i s   a n   e v e n t   t a k i n g   p l a c e   a t   s u c h   p l a c e s   t h e   f u l l   c a p a c i t y   o f   t h e   e N B s   w i l l   n o t   b e   f u l l y   u t i l i s e d .   I n s t a l l i n g   a n   e N B   a t   t h e   c e n t r a l   b u s i n e s s   c e n t r e   m e a n s   t h a t   a t   n i g h t   w h e n   m o s t   b u s i n e s s e s   h a v e   c l o s e d   t h e   e N B s   w i l l   b e   u n d e r u t i l i s e d   [ 2 3 ] .   I n   s u c h   i n s t a n c e s   o p e r a t i n g   t h e   e N B s   a t   i t s   f u l l   i n s t a l l e d   c a p a c i t y   w i l l   a m o u n t   t o   w a s t i n g   t h e   p o w e r   a n d   r e s o u r c e s   o f   t h e   e N B s   f o r   w h i c h   t h e r e   w i l l   b e   n o   g a i n   i n   r e t u r n .   I n   t h i s   c a s e   p a r t   o f   t h e   e N B s   m u s t   b e   s w i t c h e d   o f f   d u r i n g   o f f - l o a d   p e r i o d s   b a s e d   o n   t h e   e N B s   c o n f i g u r a t i o n   t o   c o n s e r v e   e n e r g y .   T h e   m a n a g e m e n t   o p e r a t i o n s   o f   t u r n i n g   o f f   p a r t   o f   t h e   e N B   l e a d   t o   t h e   d e v e l o p m e n t   o f   S e l f   O r g a n i z i n g   N e t w o r k s   ( S O N )   [ 9 ] .   T h e   n e t w o r k   o p e r a t o r   h a s   t o   s w i t c h   o f f   p a r t   t h e   e N B   i n   o r d e r   t h e   s a v e   e n e r g y   w h e n   t h e   e N B   c a r r i e s   n o   t r a f f i c   [ 2 4 ] .   S O N   w a s   d e v e l o p e d   t o   e n a b l e   t h e   n e t w o r k   o p e r a t o r s   t o   a u t o m a t i c a l l y   s w i t c h   o f f   a n y   e N B   w h i c h   i s   u n d e r u t i l i s e d   s o   a s   t o   s a v e   t h e   n e t w o r k   o p e r a t o r s   o f   a n y   u n n e c e s s a r y   o p e r a t i o n a l   c o s t   d u r i n g   o f f - l o a d   ( n o - l o a d )   p e r i o d s   w h i l e   m a k i n g   a   s i g n i f i c a n t   p o w e r   s a v i n g   o r   r e d u c t i o n   [ 2 5 ] ,   [ 2 6 ] .     T h e   L T E - A   s y s t e m   s h o u l d   b e   f l e x i b l e   e n o u g h   t o   e n s u r e   t h a t   M 2 M   d e v i c e s   s e r v i n g   a s   d a t a   o r i g i n a t o r s   ( u t i l i t y   m e t e r s   a n d   s e n s o r s )   c a n   r e m a i n   i n   t h e   p o w e r   s a v i n g   m o d e   f o r   l o n g e r   p e r i o d   a n d   b e   a b l e   t o   r e a d i l y   r e c o n n e c t   t o   t h e   n e t w o r k   i n   i t s   n e x t   d a t a   g e n e r a t i n g   c y c l e   t o   p r o l o n g   t h e i r   b a t t e r y   l i f e   s p a n   [ 2 7 ] ,   [ 2 8 ] .   T h e   t o t a l   p o w e r   c o n s u m e d   b y   t h e   m a c r o c e l l   e N B s   i s   g i v e n   a s :                 (           )           .                 (                                 ) /                                                                             (   )     W h e r e                                                                                                                                                                                                                                                                                                          (   )     a n d   ƞ P A   i s   t h e   e f f i c i e n c y   o f   t h e   p o w e r   a m p l i f i e r .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n e s i a n   J   E l e c   E n g   &   C o m p   S c i     I S S N :   2502 - 4 7 5 2       P e r f o r m a n c e   A n a l y s i s   o f   P o w e r   C o n s u m p t i o n   i n   L T E - A   e N B   a n d   i t s   E f f e c t   o n   ( E r i c   S a c k e y )   881   T h e   m a i n   e l e m e n t s   o f   t h e   m i c r o c e l l   B S   a r e :     1.   R e c t i f i e r   6 0   W   2.   D i g i t a l   S i g n a l   P r o c e s s i n g   u n i t   8 0   W   3.   P o w e r   A m p l i f i e r   ( P A )   1 0 0   W   4.   T r a n s c e i v e r   1 0 0   W   5.   A i r   c o n d i t i o n   1 0 0   W   A l l   t h e   e l e m e n t s   u s e d   i n   t h e   m i c r o c e l l   B S   a r e   t h e   s a m e   a s   t h o s e   u s e d   i n   t h e   m a c r o c e l l   e N B s   w i t h   t h e   e x c e p t i o n   o f   t h e   o m n i - d i r e c t i o n a l   a n t e n n a   a n d   h e r e   t h e r e   i s   n o   m i c r o w a v e   l i n k   i n   t h e   m i c r o c e l l   B S   [ 2 9 ] .   T h e   t o t a l   p o w e r   c o n s u m e d   b y   t h e   m i c r o c e l l   B S   i s   g i v e n   a s                   (           )                   (                                 )                                                                                                                                                                   (   )                                                                                                                                                                                                                                                                                                      w h e r e   1.   P Rect     t h e   a m o u n t   o f   p o w e r   u s e d   f o r   r e c t i f i c a t i o n   a t   t h e   B S .   2.   P A m p     t h e   a m o u n t   o f   p o w e r   c o n s u m e d   b y   t h e   p o w e r   a m p l i f i e r .   3.   P T ran s     a m o u n t   o f   p o w e r   c o n s u m e d   b y   t h e   t r a n s c e i v e r .   4.   P D SP   t h e   a m o u n t   o f   p o w e r   c o n s u m e d   b y   t h e   d i g i t a l   s i g n a l   p r o c e s s i n g   u n i t .   5.   P Link t h e   a m o u n t   o f   p o w e r   c o n s u m e d   b y   t h e   m i c r o w a v e   o r   f i b r e   l i n k .   6.   P A i rco n t h e   a m o u n t   o f   p o w e r   c o n s u m e d   b y   a i r   c o n d i t i o n   a n d   l i g h t i n g   p o i n t s   ƞ PA   i s   t h e   e f f i c i e n c y   o f   t h e   p o w e r   a m p l i f i e r .   T h e   p e r f o r m a n c e   e f f i c i e n c y   o f   t h e   c o n v e n t i o n a l   p o w e r   a m p l i f i e r   r a n g e s   f r o m   1 5 - 2 0   p e r c e n t ,   i n   t h i s   c a s e   s e l e c t i o n   i s   b a s e d   o n   b e s t   p e r f o r m a n c e   o f   2 0     p e r c e n t   [ 2 4 ] ,   [ 3 0 ] .   T o   i m p r o v e   t h e   p e r f o r m a n c e   o f   t h e   e N B s   h o w e v e r   a n   e f f i c i e n t   p o w e r   a m p l i f i e r   i s   in t r o d u c e d   a s   D o h e r t y   P o w e r   A m p l i f i e r   w i t h   e f f i c i e n c y   a s   h i g h   i n   t h e   r a n g e   o f   5 0 - 6 5   p e r c e n t   [ 1 8 ] ,   [ 1 9 ] .     I n   t h i s   c a s e   b e s t   p e r f o r m a n c e   o f   6 5   p e r c e n t   w a s   s e l e c t e d .         3.   P E R F O R M A N C E   A N A L Y S I S   O F   S N R ,   B E R   A N D   T R A N S M I T T E D   P O WE R   I N   L T E - WI R E L E S S   C O M M U N I C A T I O N   B E T WE E N   S I N G L E   A N T E N N A   A N D   M U L T I P L E   A N T E N N A   S Y S T E M S   a)   Wi r e l e s s   C o m m u n i c a t i o n   S y s t e m   M o d e l                                                                                                                                                                                                                                                                                                        ( 4 )     w h e r e   y   =   r e c e i v e d   s i g n a l ,   h   =   f a d i n g   c h a n n e l   c o e f f i c i e n t ,   x   =   t r a n s m i t t e d   s i g n a l   a n d   n   =   A d d i t i v e   W h i t e   G a u s s i a n   N o i s e   ( A W G N )   r e s p e c t i v e l y .   T h e   r e c e i v e d   p o w e r             |   |         |   |                                                                                                                                                                                                                                       (   )     T h e   p e r f o r m a n c e   o f   t h e   w i r e l e s s   c o m m u n i c a t i o n   s y s t e m   i s   d e g r a d e d   w h e n   t h e   r e c e i v e d   p o w e r   i s   l e s s   t h a n   t h e   n o i s e   p o w e r .                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   B u t   s i g n a l   t o   n o i s e   r a t i o   ( S N R )   i s   g i v e n   a s :                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                             W h e n                   ,   t h e   r e c e i v e d   p o w e r   i s   l e s s   t h a n   t h e   n o i s e   p o w e r   a t   t h e   r e c e i v e r ,   t h i s   m e a n s   t h a t   t h e   b i t s   e r r o r   r a t e   ( B E R )   i s   g o i n g   t o   b e   v e r y   h i g h   a n d   t h i s   p h e n o m e n o n   i s   k n o w n   a s   D e e p   F a d e .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2502 - 4 7 5 2   I n d o n e s i a n   J   E l e c   E n g   &   C o m p   S c i ,   V o l .   11 ,   N o .   3 S e p t e m b e r   2 0 1 8   :     878     890   882   b)   P r o b a b i l i t y   D e n s i t y   F u n c t i o n   o f   a   R a y l e i g h   F a d i n g   C h a n n e l         (   )                                                                                                                                                                                                                                                                             (   )     T h e   p r o b a b i l i t y   o f   a   d e e p   f a d e   e v e n t       (             )         (   )                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     A t   h i g h   S N R   t h e   w h o l e   e q u a t i o n   c a n   b e   a p p r o x i m a t e d   a s :       (            )                                                                                                                                                                                                                                                                         |                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                           T h e   p r o b a b i l i t y   o f   d e e p   f a d e   i n   a   w i r e l e s s   c o m m u n i c a t i o n   s y s t e m   i s            B u t   t h e   B E R   i s                c)   R e c e i v e d   A n t e n n a   D i v e r s i t y   O n e   o f   t h e   o b j e c t i v e s   o f   L T E - A d v a n c e d   s y s t e m s   i s   t o   p r o v i d e   u b i q u i t o u s   w i r e l e s s   n e t w o r k .   D e e p   f a d i n g   d e g r a d e s   t h e   p e r f o r m a n c e   o f   t h e   w i r e l e s s   n e t w o r k   i s   t h e r e f o r e   u n d e s i r e d   i n   L T E - A   s y s t e m .   A n t e n n a   D i v e r s i t y   i s   o n e   m e t h o d   t h a t   c a n   b e   u s e d   t o   o v e r c o m e   d e e p   f a d e   e f f e c t   i n   L T E - A d v a n c e d .             ( a ) .   S i n g l e   l i n k   w i r e l e s s   l i n k   ( b ) .   W i r e l e s s   s y s t e m   w i t h   d i v e r s i t y     F i g u r e   2 .   D i a g r a m   o f   w i r e l e s s   s y s t e m   w i t h   a n t e n n a   d i v e r s i t y       L e t   t h e   r e c e i v e d   s i g n a l   b e                                                                                                                                                                                                                                                                         a n d   x   b e   t h e   t r a n s m i t t e d   s i g n a l .                                                                                                                                                                                                                                                                                 Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n e s i a n   J   E l e c   E n g   &   C o m p   S c i     I S S N :   2502 - 4 7 5 2       P e r f o r m a n c e   A n a l y s i s   o f   P o w e r   C o n s u m p t i o n   i n   L T E - A   e N B   a n d   i t s   E f f e c t   o n   ( E r i c   S a c k e y )   883                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               W h e r e   h 1 , h 2 ,             h L   a r e   t h e   f a d i n g   c o e f f i c i e n t s   o f   l i n k s .     1 S y s t e m   M o d e l     [               ]   [               ]     [               ]                                                                                                                                                                                                                                           2 V e c t o r   n o t a t i o n       ̅     ̅       ̅                                                                                                                                                                                                                                                                                             (7 )       3 S i g n a l   D e t e c t i o n   I f   y 1 ,   y 2 ,         y L   a r e   t h e   r e c e i v e d   s i g n a l s   a t   t h e   L   a n t e n n a s .   C o m b i n i n g   t h e   r e c e i v e d   s i g n a l s   w i t h   c o m p l e x   w e i g h t   c o n j u g a t e   g i v e s   u s .                                                                                                                                                                                                                                                            ( 8 )     W h e r e                                 ̅   [               ]                                                                                                                                                                                                                                    ( 9 )       ̅     ,                                                       -                                                                                                                                                                                                                    ( 1 0 )     T h e   r e c e i v e d   s i g n a l   a f t e r   t h e   b e a m   f o r m i n g   i s         ̅     ̅                                                                                                                                                                                                                                                                                                         ( 1 1 )     ̅     ̅       ̅                                                                                                                                                                                                                                                                     ̅     ̅     ̅   (   ̅       ̅ )                                                                                                                                                                                                                                                   ̅     ̅       ̅     ̅                                                                                                                                                                                                                                             W h e r e     ̅     ̅     a n d     ̅     ̅   a r e   t h e   s i g n a l   c o m p o n e n t   a n d   t h e   n o i s e   c o m p o n e n t   r e s p e c t i v e l y   o f   t h e   r e c e i v e d   s i g n a l .   T h e   s i g n a l   t o   n o i s e   r a t i o   ( S N R )   o f   t h e   r e c e i v e d   s i g n a l   i s   t h e   r a t i o   o f   t h e   s i g n a l   p o w e r   t o   t h e   n o i s e   p o w e r .                                                                                                                                                                                                                                                                                     (    )                                        ̅     ̅                                                                                                                                                                                                                                     (    )                                               |   ̅     ̅ |     * |   |   +                                                                                                                                                                       (    )       |   ̅     ̅ |                                                                                                                                                                                                                                                                                  ̅     ̅                                                                                                                                                                                                                                                                                 (    )                              * |   ̅     ̅ |   +                                                                                                                                                                                                                             (    )       * (   ̅     ̅ ) (   ̅     ̅ )   +                                                                                                                                                                                                                               |     |                                                                                                                                                                                                                                                             N o i s e   p o w e r   a t   t h e   o u t p u t   o f   t h e   b e a m   f o r m e r   =     ̅                  ̅     ̅         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2502 - 4 7 5 2   I n d o n e s i a n   J   E l e c   E n g   &   C o m p   S c i ,   V o l .   11 ,   N o .   3 S e p t e m b e r   2 0 1 8   :     878     890   884   T h e r e f o r e   S N R   a t   t h e   o u t p u t   o f   t h e   b e a m   f o r m e r   i s   g i v e n   a s :             |   ̅     ̅ |       ̅                                                                                                                                                                                                                                                                                 (    )     T h e   S N R   c a n   o p t i m i z e d   b y   c h o o s i n g     ̅   s u c h   t h a t     ̅       ̅     ̅                 |   ̅     ̅ |                                                                                                                                                                                                                                                                         (    )     I n   o r d e r   t o   m a x i m i z e     |   ̅     ̅ |                                                                                                                                                                                                                                                                                                       (    )     B u t   t h i s   i s   t h e   d o t   p r o d u c t   o f   t w o   v e c t o r s       ̅       ̅   |   ̅ | |   ̅ |                                                                                                                                                                                                                                                                   (    )     T h i s   i s   m a x i m i z e   w h e n               o r         ,   w h i c h   i s   t o   s a y   t h a t     ̅   is   i n   t h e   d i r e c t i o n     ̅ .   S i m i l a r l y ,   S N R   i s   m a x i m u m   i f     ̅       ̅   w h i c h   m e a n s   t h a t     ̅           ̅                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       (    )     T h e   o p t i m a l   b e a m   f o r m i n g   v e c t o r     ̅   t h a t   m a x i m i z e s   t h e   r e c e i v e d                 ̅   ̅                                                                                                                                                                                                                                                                                         (    )     T h e   m a x i m u m   r a t i o   c o m b i n e r   ( M R C )         ̅           ̅   ̅                                                                                                                                                                                                                                                                                     (    )             |   ̅     ̅ |                                                                                                                                                                                                                                                                   (    )                                                                                                                                                                                                                                                                         d)     A n a l y s i s   o f   B E R   o f   M u l t i p l e   A n t e n n a   S y s t e m                                                                                                                                                                                                                                                                                          ( |     |     |     |                   |     |   )                                                                                                                                                                   w h e r e         |     |     |     |                             |     |                                                                                                                                                                                                           (    )     T h i s   g a i n             i s   a   C h i - s q u a r e   r a n d o m   v a r i a b l e   w i t h   2 L   d e g r e e s   o f   f r e e d o m .   T h e   d i s t r i b u t i o n   o f   C h i - s q u a r e   i s   g i v e n   a s :           (   )     (       )                                                                                                                                                                                                                                                 (    )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n e s i a n   J   E l e c   E n g   &   C o m p   S c i     I S S N :   2502 - 4 7 5 2       P e r f o r m a n c e   A n a l y s i s   o f   P o w e r   C o n s u m p t i o n   i n   L T E - A   e N B   a n d   i t s   E f f e c t   o n   ( E r i c   S a c k e y )   885                                                                                                                                                                                                                                                                                    (    )       H e n c e   t h e   i n s t a n t a n e o u s   b i t   e r r o r   r a t e   o f   m u l t i p l e   a n t e n n a   w i r e l e s s   c h a n n e l s   i s   g i v e n   a s :                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   (    )     T h e   a v e r a g e   b i t   e r r o r   r a t e   c a n   b e   o b t a i n e d   b y   t a k i n g   t h e   a v e r a g e   o f   t h e   d i s t r i b u t i o n   o v e r   t h e   c h a n n e l   c o e f f i c i e n t         (   )   as :                                               (         )           (   )                                                                                                                                                          (    )       T h e   e x a c t   c o m p u t a t i o n   o f   t h e   a b o v e   e x p r e s s i o n   f o r   B E R   i s   q u i t e   c o m p l e x ,   h e n c e   t h a t   i s   s k i p p e d   h e r e .   T h e   f i n a l   e x p r e s s i o n   f o r   B E R   o f   t h i s   m u l t i p l e   a n t e n n a   w i r e l e s s   w i t h   M R C   i s   g i v e n   a s :                                             (         )                 (         )                                                                                                                                           (    )   W h e r e                     (       )                                                                                                                                                                                                                                                             (    )                                                                                                                                                                                                                                                                                                     (    )     A t   h i g h   S N R     (         )       (                     )                                                                                                                                                                                                                 (    )         (         .             /     )                                                                                                                                                                                                           (         (         ) )                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                           A t   h i g h   S N R           (       )       (                     )                                                                                                                                                                                                             (    )         (         .             /     )                                                                                                                                                                                                     (     (                 ) )                                                                                                                                                                                                         (             )                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2502 - 4 7 5 2   I n d o n e s i a n   J   E l e c   E n g   &   C o m p   S c i ,   V o l .   11 ,   N o .   3 S e p t e m b e r   2 0 1 8   :     878     890   886                         {             (       )               (       )                                                                                                                                                                                                     A t   h i g h   S N R   t h e   B E R   i n   m u l t i p l e   a n t e n n a   w i r e l e s s   s y s t e m   c a n   b e   s i m p l i f i e d   a s :                                             (         )                 (         )                                                                                                                                         (    )     (           )                                                                                                                                                                                                                                                               (         )                                                                                                                                                                       (    )     F o r   o u r   d e s i g n   c o n s i d e r a t i o n   l e t   t a k e   t h e   B E R   o f   t h e   L T E - A   w i r e l e s s   c o m m u n i c a t i o n   s y s t e m   t o   b e            [ 3 1 ] .   I n   a   s i n g l e   t r a n s m i t   a n t e n n a   L T E - A   s y s t e m   L = 1   w h e r e   L   r e p r e s e n t s   t h e   n u m b e r   o f   t r a n s m i t   a n t e n n a s   a n d   C   m e a n s   c o m b i n a t i o n   [ 3 1 ] .                                                            (         )                                                                                                                                                                                                                                                       (    )                                  (         )                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          (    )                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   I n   L T E - A   s y s t e m   w i t h   t w o   t r a n s m i t   a n t e n n a s   L = 2                                                                   (         )                                                                                                                                                                                                                                                            (         )                                                                                                                                                                                                                                              (         )                                                                                                                                                                                                                                                                  (         )                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                           (    )                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                T h e   a m o u n t   o f   t r a n s m i t t e d   p o w e r   s a v e d   b e t w e e n   s i n g l e   a n t e n n a   L = 1   a n d   d o u b l e   a n t e n n a   L = 2   i n   d B   i s   g i v e n   a s :                 (         )                                                                                                                                                                                                                            (    )                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n e s i a n   J   E l e c   E n g   &   C o m p   S c i     I S S N :   2502 - 4 7 5 2       P e r f o r m a n c e   A n a l y s i s   o f   P o w e r   C o n s u m p t i o n   i n   L T E - A   e N B   a n d   i t s   E f f e c t   o n   ( E r i c   S a c k e y )   887       F i g u r e   3 .   B E R   v e r s e s   S N R   i n   R a y l e i g h   c h a n n e l   w i t h   m u l t i p l e   t r a n s m i t   a n t e n n a s       F o r   a l l   i n t e n t s   a n d   p u r p o s e s   t h e   c a r r i e r   f r e q u e n c y   o f   L T E - A   i s   3 . 4 - 3 . 6   G H z ,   w h i c h   m e a n s   t h a t   t h e   U E s   c a n   o n l y   h a v e   t w o   t r a n s m i t   a n d   r e c e i v e   a n t e n n a s   a n d   t h e   e N B   c a n   h a v e   u p   t o   8   t r a n s i t   a n d   r e c e i v e   a n t e n n a s   [ 3 1 ] ,   [ 3 2 ] .   I n   t h i s   r e g a r d s   w e   c o m p a r e d   t h e   p o w e r   e f f i c i e n c y   o f   L T E - A   w i r e l e s s   c o m m u n i c a t i o n   i n   t h e   d o w n l i n k   b e t w e e n   o n e   a n t e n n a   a n d   t w o   a n t e n n a s   s y s t e m s .   T h e   f o l l o w i n g   o u t p u t s   w e r e   o b t a i n e d .   I n   o r d e r   t o   h a v e   a   b a l a n c e d   c o m p a r i s o n   b e t w e e n   t h e   m i c r o c e l l   a n d   t h e   m a c r o c e l l   e N B s ,   l e t   m a k e   a v e r a g e   b i t   r a t e   o f   a l l   u s e r s   a s   3 0   M b / s / H z   [ 3 3 ] .   T h e   s u b s c r i b e r   d e n s i t i e s   o f   u r b a n   a n d   s u b u r b a n   a r e a s   c a n   b e   a s s u m e d   t o   b e   b e t w e e n   1 0 0 - 3 0 0   u s e r s / K m [ 1 9 ] .   T h e   r a n g e   o f   t h e   m i c r o c e l l   B S   m a c r o c e l l   e N B s   a r e   2   K m   a n d   3 5   K m   r e s p e c t i v e l y   [ 3 4 ] .     3 . 1   P o w e r   E f f i c i e n c y   T h e   m o s t   s i g n i f i c a n t   f a c t o r s   i n   d e t e r m i n i n g   t h e   p o w e r   e f f i c i e n c y   o f   t h e   e N B s   a r e   t h e   n u m b e r   o f   u s e r s   s e r v e d   b y   t h e   B S ,   t h e   c o v e r a g e   a r e a ,   t h e   b a n d w i d t h   a n d   t h e   p o w e r   c o n s u m e d .                                                                                                                                                                                                                                              (    )                                                                                                                                                                                                                           (    )       F i g u r e   4 .   P o w e r   r e d u c t i o n   s t r a t e g i e s   b e t w e e n   m a c r o c e l l   a n d   m i c r o c e l l   e N B s         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.