Análisis y evaluación experimental de Flexible Duplexing para Redes MIMO Multi-capa

Abstract

RESUMEN: La interferencia es uno de los factores de mayor impacto en el rendimiento de las redes móviles actuales. Por otra parte, la creciente diversidad en la naturaleza de los usuarios y la información transmitida hace que las topologías de red tradicionales ya no sean suficientes para caracterizar las comunicaciones de nueva generación. Surgen así las redes heterogéneas o heterogeneous networks (HetNets), conformadas por usuarios y celdas de diversos tamaños, rangos de cobertura, nivel jerárquico, etc. Esta tesis se centra en el diseño y estudio de técnicas de tratamiento de interferencias en dichas redes, basándose en la estrategia conocida como Flexible Duplexing, es decir, contemplando la coexistencia de celdas en subida (uplink) con celdas en bajada (downlink). Las técnicas de gestión de interferencia propuestas en esta tesis permiten optimizar el rendimiento en términos de ganancia de multiplexado, tasa de transmisión, y eficiencia energética. Además, se incluye una evaluación experimental, la cual valida los beneficios debidos a la aplicación de Flexible Duplexing en escenarios reales.

ABSTRACT: Interference is one of the factors with most impact in mobile communications. Furthermore, conventional network topologies no longer characterize the ever-growing diversity in terms of users and information nature of next-generation wireless networks. In this context, the concept of heterogeneous networks (HetNets) arises as a variety of topologies that encompass users and cells with different sizes, coverage ranges, hierarchy levels, etc. This thesis focuses on the design and analysis of interference management techniques in the aforementioned HetNets building on the so-called Flexible Duplexing approach, or equivalently, allowing the coexistence of uplink and downlink cells. The proposed interference management strategies optimize the system performance in terms of multiplexing gain, data rates, and power efficiency. In addition, an experimental evaluation validates the benefits that Flexible Duplexing provides in real-world scenarios.