Tesis doctoral de Ana María Galindo Serrano
El modelo de uso de las redes móviles ha cambiado drásticamente en los últimos años. La aparición y rápida adopción de dispositivos de última generación y, con ellos, nuevas y múltiples aplicaciones, ha convertido en una necesidad para los usuarios móviles la disponibilidad de servicios de datos inalámbricos de alta calidad en todo momento y lugar. Por tanto, las redes móviles, originalmente diseñadas para la transmisión de voz y bajas tasas de datos, han de ser mejoradas en términos de cobertura y capacidad. Las redes que incluyen nuevas e inteligentes entidades y funcionalidades, las cuales permiten cumplir con los requisitos anteriormente mencionados, son denominadas redes heterogéneas. Las ganancias introducidas por estas redes son debidas a la reducción de la distancia entre el transmisor y el receptor, aumentando así la capacidad de la red por unidad de área, la cobertura total y la eficiencia espectral. Un componente clave en las redes heterogéneas son las femtoceldas. Las cuales son estaciones base de comunicaciones móviles de bajo rango de cobertura y potencia de transmisión, instaladas por los usuarios. éstas estaciones base se ubican de forma subayacente respecto a las macroceldas y proporcionan una solución para los problemas de cobertura de servicios móviles en interiores. Las femtoceldas disminuyen la carga de servicios que deben proporcionar las macroceldas, por tanto éstas pueden dedicar sus recursos exclusivamente a las comunicaciones exteriores. Por otra parte, el consumo de energía total del sistema disminuye notablemente ya que la potencia de transmisión de las femtoceldas es muy baja y sólo están activas cuando son necesarias. Las femtoceldas pueden reutilizar el espectro radioeléctrico, por lo tanto, permiten aumentar la eficiencia espectral y, con el uso de algoritmos apropiados de control de interferencia, brindan una alternativa viable al problema de la asignación estática del espectro. en el caso particular en el cual las femtoceldas reutilizan el espectro, se debe garantizar que la interferencia generada por ellas no afecte el rendimiento del sistema macrocelular subyacente. Para ello, se propone modelar la red de femtoceldas como un sistema descentralizado e introducir un algoritmo de aprendizaje en cada femtocelda, brindándoles, de esta forma, capacidad de auto organización, lo cual encaja perfectamente con el modelo de despliegue de las femtoceldas. Con este fin, se introduce un algoritmo de aprendizaje multiagente para realizar la gestión de recursos radio, de modo que las femtoceldas controlen la interferencia que generan a los usuarios asociados a las macroceldas de manera descentralizada y sin coordinación. Las femtoceldas, por tanto, son capaces de mantener su interferencia bajo un umbral en función de la situación del entorno que perciben. el aprendizaje en sistemas distribuidos lleva tiempo, razón por la cual se introduce un nuevo método de cooperación, conocido como algoritmo ¿docitive¿. éste algoritmo contempla el intercambio de información entre agentes, lo que les permite acelerar el proceso de aprendizaje y aumentar su precisión. También se presenta una técnica de aprendizaje basado en sistemas de inferencia difusos, el cual permite representar el entorno percibido por los agentes y las acciones que estos pueden realizar, de forma continua. De este modo, los agentes tienen comportamientos más precisos y una mayor capacidad adaptativa. Además, se amplía el método de aprendizaje para entornos con observaciones parciales, con el fin de proporcionar una solución compatible con los estándares 3gpp, que no dependa de la existencia de una interfaz x2 entre macroceldas y femtoceldas. Por último, ya que las soluciones propuestas son algoritmos de auto optimización para ser incorporados en circuitos integrados, se presenta un estudio con respecto a sus requisitos en cuanto a exigencias de cálculo y de memoria, a fin de determinar si se ajustan a los procesadores de comunicación actuales.
Datos académicos de la tesis doctoral «Self-organized femtocells: a time difference learning approach«
- Título de la tesis: Self-organized femtocells: a time difference learning approach
- Autor: Ana María Galindo Serrano
- Universidad: Politécnica de catalunya
- Fecha de lectura de la tesis: 11/06/2012
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- Lorenza Giupponi
- Tribunal
- Presidente del tribunal: ramon Agusti comes
- felip Riera palou (vocal)
- guillem Femenias nadal (vocal)
- christian Ibars casas (vocal)