Análisis experimental del rendimiento en downlink de flexible duplexing en Redes Heterogéneas Inalámbricas

Abstract

RESUMEN: En este trabajo se presenta una serie de medidas realizadas en un entorno experimental, en el cual, se compara el rendimiento que otorga el uso de flexible duplexing en relación con el que presentan técnicas convencionales. Se ha hecho una revisión sobre el state of the art de las comunicaciones inalámbricas, haciendo énfasis en los sistemas MIMO, que están, hoy en día, entre las tecnologías que presentan mejores prestaciones en este tipo de comunicaciones. Además, se describen diferentes técnicas de comunicaciones que serán empleadas en este experimento, prestando principal atención a interference alignment. Dicha técnica, se centra exclusivamente en cancelación de interferencias, siendo una de las que mejor rendimiento presentan. A continuación, se describen los aspectos relacionados con el contexto en el que se desarrollará este experimento. Dicha descripción abarca las principales prestaciones de los dispositivos que serán empleados, distribución de las diferentes celdas que serán objeto de estudio y formato de la trama que será transmitida por los diferentes nodos. Se presentan resultados gráficos sobre las prestaciones, en términos de precisión a la hora de decodificar los símbolos recibidos, que presentan las diferentes técnicas de comunicaciones empleadas en las diferentes celdas que componen dicho experimento. Por último, se extrae una serie de conclusiones sobre este experimento y además, se establecen unas líneas futuras por las que continuar el trabajo de investigación.

ABSTRACT: In this work, we present an experimental evaluation of flexible duplexing, a promising communication strategy in the context of heterogeneous networks (HetNets), and we compare its performance to conventional time-division schemes. The state of the art of wireless communications is studied, focusing on MIMO systems, which are considered to provide excellent performance in the context of 4G and 5G. Additionally, we introduce the transmission methods under evaluation, with a paramount emphasis on interference alignment. Such technique is specifically designed to cancel out the interference in scenarios where its level has the same magnitude as the desired signal. Furthermore, the main characteristics of the experiments are described, including the main features of the USRP devices, the spatial distribution of the nodes in the network under evaluation, and frame format to be transmitted by the different base stations, access points and user equipments. A selection of the obtained results are presented in terms of error vector magnitude, as a figure of merit to characterize the accuracy of the considered communication approaches. Finally, we establish a set of conclusions related to the experiments and the results mentioned above, and we incude a brief reflection on potential future lines to extend the research on this topic.