Simulator for the evaluation of the mean spectral efficiency of cellular networks in the presence of co-channel interference

Orientador: Celso de AlmeidaDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de ComputaçãoResumo: Na próxima geração de redes celulares, a ICC (Interferência de Co-Canal ) constitui a causa principal para a degradação do desempenho, especialmente para os usuários na borda da célula, o que é um grande obstáculo para alcançar amplas áreas de cobertura e alta eficiência espectral. Neste trabalho, o desempenho do enlace reverso de uma rede celular em termos da eficiência espectral média e na presença de ICC é avaliado mediante uma simulação semi-analítica. Foram considerados dois cenários, canal AWGN(Additive White Gaussian Noise) e canal com desvanecimento plano do tipo Rayleigh, além de um modelo de propagação com perda de percurso exponencial. A avaliação é feita para fatores de reuso clássicos e modulações M-QAM (Multi-Level Quadrature Amplitude Modulation). Considera-se também uma estratégia de controle de potência e modulação adaptativa baseada na SIR (Signal-to-Noise Interference) e a BER (Bit Error Rate). Adicionalmente, é analisada a utilização de arranjo de antenas para diminuição dos efeitos da interferência e técnicas de diversidade para mitigação dos efeitos do desvanecimentoAbstract: In the next generation of wireless cellular networks, the CCI (Co-Channel Interference) constitutes the primary cause of performance degradation, specially for cell edge users, which is a big obstacle to attain wide area coverage and high spectral efficiency. In this work, the performance of the uplink of cellular networks in terms of the mean spectral efficiency is evaluated through a semi-analytical simulation, by considering the presence of CCI. It was considered two sceneries, an AWGN (Additive White Gaussian Noise) channel and a Rayleigh flat fading channel, as well as an exponential pathloss propagation model. The evaluation is done for classical reuse factors and M-QAM (Multi-Level Quadrature Amplitude Modulation) modulations. It is also considered a power control strategy and adaptive modulation based on the SIR (Signal-to-Noise Interference) and BER (Bit Error Rate). Besides, it is analyzed the utilization of an antenna array to reduce the interference effects and diversity techniques to mitigate fading effectsMestradoTelecomunicações e TelemáticaMestre em Engenharia Elétric

Gestión de Recursos Radio en Redes Móviles Celulares Basadas en Tecnología OFDMA para la Provisión de QoS y Control de la Interferencia

El trabajo realizado en esta tesis, enmarcado en el contexto de la provisión de QoS en redes móviles de banda ancha, se ha centrado en la propuesta y evaluación de algoritmos de asignación de recursos radio en el enlace descendente para la gestión de la interferencia en redes basadas en tecnología OFDMA. En un contexto de redes móviles de banda ancha en las que los usuarios demandan cada vez servicios más diversos y con requisitos de QoS más heterogéneos, resulta indispensable obtener un aprovechamiento máximo de los recursos radio disponibles en el sistema. Con este fin, la mayor parte de las redes contemplan un despliegue con reúso unidad de modo que los mismos recursos son utilizados en todas las celdas del sistema. En este contexto, interferencia intercelular (ICI) es uno de los factores que más impacto tienen en las prestaciones finales ofrecidas por los sistemas, especialmente para los usuarios situados en la zona exterior de la celda. El problema, lejos de estar resuelto, continúa siendo objeto de estudio pues no existe una solución óptima al mismo y existen un gran número de factores a implicados. El objetivo de esta tesis ha sido definir mecanismos de control de las interferencias intercelulares (en el caso de considerar sistema de reúso frecuencial total a nivel de celda) e intersector (en el caso de considerar reúso unidad en cada sector) que mitigan el efecto de las mismas y mejoran la calidad de la señal recibida por estos usuarios exteriores. Bajo las restricciones definidas por el mecanismo de control de interferencias, se han diseñado algoritmos eficientes para la asignación dinámica de recursos radio dependientes del canal, que aseguren a su vez el cumplimiento de los requisitos de QoS de los distintos flujos de datos