Modelado y análisis del enlace de subida en redes heterogéneas LTE

Abstract

RESUMEN: En los últimos años, la demanda de tráfico por parte de los usuarios a través de redes celulares ha aumentado notablemente. Sin embargo, todavía hay zonas donde los servicios de banda ancha no llegan adecuadamente o su presencia es inexistente, por lo que se plantea la necesidad de crear nuevas tecnologías y topologías de red que permitan garantizar la demanda de datos requerida con una calidad adecuada. Como resultado surgen las redes heterogéneas (HetNets) compuestas por diferentes tamaños de celdas y, que permiten mejorar la cobertura de red. Con el objetivo de obtener un mayor rendimiento, aparecen nuevas técnicas de selección de acceso como CRE (Cell Range Expan- sion) y DUDe (Down-link/Uplink decoupling), frente a aquellas más tradicionales, como RSRP (Reference Signal Received Power). Durante el desarrollo de la memoria, tras una breve introducción a LTE, se explicarán los conceptos básicos y funcionamiento de las diferentes técnicas de acceso y los mecanismos de control de potencia LTE. A continuación, se presentará el entorno de simulación GWNSyM empleado para la obtención de resultados, creado por el Grupo de Ingeniería Telemática de la Universidad de Cantabria. Para dicho estudio se adaptará la herramienta de simulación al entorno necesario para el desarrollo de este trabajo. Se modelará el comportamiento de las diversas técnicas empleadas en diferentes escenarios LTE, para posteriormente realizar un análisis sobre el rendimiento de las redes celulares heterogéneas.

ABSTRACT: In the last years, the demand for traffic by users through cellular networks has increased significantly. Nevertheless, there are still areas where broadband services do not arrive appro- priately or their presence is non-existent, so the need arises to create new technologies and network topologies that secure the required data demand with an appropriate quality. The result is heterogeneous networks (HetNets) composed of different cell sizes and, that allow to improve network coverage. In order to obtain greater performance, new access selection techniques appear, like as CRE (Cell Range Expansion) and DUDe (Down-link / Uplink decoupling), in front of those more traditional, such as RSRP (Reference Signal Received Po- wer). During the development of the memory, after a brief introduction to LTE, the basic concepts and operation of the different access techniques and the LTE power control mechanisms will be explained. Next, the simulation environment that has been used to obtain results, created by the Telematics Engineering Group of the University of Cantabria, will be presented. For this study, the simulation tool will be adapted to the environment necessary for the deve- lopment of this work. The behavior of the different techniques used in different LTE scenarios will be modeled, to later analyze the performance of heterogeneous cellular networks.