Evaluación de técnicas de gestión de recursos radio en sistemas celulares lte-a

Resumen

Esta tesis doctoral está enfocada en el análisis de técnicas de gestión de recursos radio sobre redes celulares LTE-Advanced. En particular, se abordan dos grandes bloques de técnicas de gestión de recursos: en primer lugar, el análisis se centra en algoritmos de planificación de recursos radio; en segundo lugar, se han analizado aquellas técnicas orientadas a la gestión de interferencias sobre redes celulares. Comenzando por los algoritmos de planificación de recursos radio, se han analizado varios algoritmos que tienen en cuenta requisitos de retardo. Además, se ha analizado la imparcialidad entre usuarios para un algoritmo Proportional Fair (PF) con criterios de Relación Señal a Ruido (SNR) frente al criterio de tasa de transmisión, obteniendo expresiones de forma cerrada para la distribución de la SNR por usuario y del sistema para este segundo caso. Se ha demostrado que existen notables diferencias en términos de distribución de probabilidad asociada con la SNR por usuario y por sistema. Por último, se ha abordado la gestión de recursos para una arquitectura de Red de Acceso Radio en la nube (Cloud-RAN). En particular, se ha analizado el impacto del retardo en el informe H-ARQ sobre el rendimiento del usuario. En cuanto a las técnicas de gestión de interferencias, se ha comenzado por el análisis del rendimiento del sistema en un despliegue celular basado en Reutilización Fraccional de Frecuencias (FFR) cuando se utilizan esquemas de asignación de recursos diferentes. Se ha propuesto un método para determinar la tasa total de transmisión y el ancho de banda óptimo de partición de cada celda bajo cada estrategia de planificación de recursos. Además, se han analizado las técnicas coordinadas para la gestión de interferencias cuando se aplica desde varios puntos de acceso. En particular, se ha evaluado la técnica de Transmisión Conjunta (JT) sin precodificación y se ha comparado con la técnica de Reutilización Parcial de Frecuencias (PFR) para la transmisión de tráfico entre máquinas, mostrando que la técnica PFR presenta mejor resultado en términos de retardo y tasa media de transmisión para el tipo de tráfico considerado. Por último, se ha analizado la técnica de Expansión del Rango de la Celda (CRE), evaluando la influencia del valor del sesgo asociado a la técnica CRE sobre las prestaciones medias de una red LTE-A heterogénea considerando varias densidades de estaciones base.