Aplicación de técnicas de optimización heurísticas para la mejora de los procesos de gestión de recursos de radio en LTE

Abstract

RESUMEN: En las últimas décadas el crecimiento de las comunicaciones inalámbricas ha sido notable. De tal forma, que éstas han pasado a ser imprescindibles en el día a día de los ciudadanos. La aparición de nuevas tecnologías inalámbricas ha traído consigo nuevos escenarios de red y un aumento en las estaciones bases desplegadas. Hoy en día, los usuarios pueden elegir entre distintas redes de acceso para establecer conexión: GSM/GPRS, 3G, Wi-Fi o LTE. Será esta última en la que se centre este trabajo. LTE (Long Term Evolution) presenta grandes mejoras frente a su tecnología predecesora (UMTS o 3G) principalmente en la velocidad de transmisión de datos que ofrece. El objetivo de este trabajo es el de estudiar esquemas de asignación de recursos que ofrecen las estaciones desplegadas a los usuarios a fin de maximizar la utilidad de las conexiones. Para ello, se hará uso de técnicas de optimización heurísticas, en concreto algoritmos genéticos. En base a este modelado se hará una implementación en C++ mediante la cual se simulará un despliegue de red en el que la utilidad asignada a cada conexión variará en función del tipo de servicio y la capacidad que reciba el mismo. De la misma manera, se valorarán otros parámetros tales como el número de rechazos, el número de traspasos o el número de servicios interrumpidos. Éstos afectarán a la utilidad global de las conexiones en cada instante. A lo largo del trabajo se profundizará en cada uno de los aspectos mencionados y, finalmente, se mostrará de forma gráfica los resultados obtenidos.

ABSTRACT: During the last decades, the growth of wireless technologies has been very fast. Thus, these have become almost essential for the citizenship’s day to day. The appearence of new Wireless tecnology has brought novel network scenarios and an increase deployed based stations. Nowadays, user can choose between different network accesses to establish connection: GSM/GPRS, 3G, WI-FI or LTE. This work focuses on this latter technology . LTE (long term Evolution) presents major improvements compared to its predecesor technology (UMTS or 3G) in terms of data rates. The aim of this work is to analyze resource allocation schemes that the deployed base stations offer to the users so as to maximaze its utility. In order to do so, heuristic optimization techniques, in particular genetic algorithms, will be used. Based on this modelling, an implementation in C++ will be done. A network deployment will be simulated, in which the utility allocated to each connection will be modified according to the type of service and its received capacity. In the same way, other parameters will be taken into consideration, such as the number of rejections, the numer of handovers or the number of dropped services. These will alter the global utility of the network connection. This report will discuss the various elements that are required to undertand the work that has been carried out, and finally discusses some of the results that were obtained.