Final report on the evaluation of RRM/CRRM algorithms

Deliverable public del projecte EVERESTThis deliverable provides a definition and a complete evaluation of the RRM/CRRM algorithms selected in D11 and D15, and evolved and refined on an iterative process. The evaluation will be carried out by means of simulations using the simulators provided at D07, and D14.Preprin

Wireless communications in the new millennium and third generation wireless networks

At the end of the 20 century, and at the beginning of this one, wireless communications are making large advances. The new technologies are on the way to provide a high-speed, high-quality information exchange between handheld terminals, and information repositories. The so called 2,5 generation networks, using the techniques like the HSCSD1, GPRS2, EDGE3, and the 3r generation wireless systems will help the wireless world to reach those goals. In this thesis I will start from the first and second-generation wireless networks, and then look into the 2,5 generation and 3rd generation wireless communications more in detail. The latest advances in the wireless world are the main focus of this paper although a short history of wireless communications is also given. The various aspects related to 3rd generation systems will be explored in this thesis, for example the air interface discussions, its time scale, its elements like the mobile equipment, software and security, USLM4, services that will be offered, etc. In addition, the technical factors and key technologies that are likely to shape the wireless network environment of the future will be explored. This part is expected to help us to see beyond the 3rd generation

Contribution to resource management in cellular access networks with limited backhaul capacity

La interfaz radio de los sistemas de comunicaciones móviles es normalmente considerada como la única limitación de capacidad en la red de acceso radio. Sin embargo, a medida que se van desplegando nuevas y más eficientes interfaces radio, y de que el tráfico de datos y multimedia va en aumento, existe la creciente preocupación de que la infraestructura de transporte (backhaul) de la red celular pueda convertirse en el cuello de botella en algunos escenarios. En este contexto, la tesis se centra en el desarrollo de técnicas de gestión de recursos que consideran de manera conjunta la gestión de recursos en la interfaz radio y el backhaul. Esto conduce a un nuevo paradigma donde los recursos del backhaul se consideran no sólo en la etapa de dimensionamiento, sino que además son incluidos en la problemática de gestión de recursos. Sobre esta base, el primer objetivo de la tesis consiste en evaluar los requerimientos de capacidad en las redes de acceso radio que usan IP como tecnología de transporte, de acuerdo a las recientes tendencias de la arquitectura de red. En particular, se analiza el impacto que tiene una solución de transporte basada en IP sobre la capacidad de transporte necesaria para satisfacer los requisitos de calidad de servicio en la red de acceso. La evaluación se realiza en el contexto de la red de acceso radio de UMTS, donde se proporciona una caracterización detallada de la interfaz Iub. El análisis de requerimientos de capacidad se lleva a cabo para dos diferentes escenarios: canales dedicados y canales de alta velocidad. Posteriormente, con el objetivo de aprovechar totalmente los recursos disponibles en el acceso radio y el backhaul, esta tesis propone un marco de gestión conjunta de recursos donde la idea principal consiste en incorporar las métricas de la red de transporte dentro del problema de gestión de recursos. A fin de evaluar los beneficios del marco de gestión de recursos propuesto, esta tesis se centra en la evaluación del problema de asignación de base, como estrategia para distribuir el tráfico entre las estaciones base en función de los niveles de carga tanto en la interfaz radio como en el backhaul. Este problema se analiza inicialmente considerando una red de acceso radio genérica, mediante la definición de un modelo analítico basado en cadenas de Markov. Dicho modelo permite calcular la ganancia de capacidad que puede alcanzar la estrategia de asignación de base propuesta. Posteriormente, el análisis de la estrategia propuesta se extiende considerando tecnologías específicas de acceso radio. En particular, en el contexto de redes WCDMA se desarrolla un algoritmo de asignación de base basado en simulatedannealing cuyo objetivo es maximizar una función de utilidad que refleja el grado de satisfacción de las asignaciones respecto los recursos radio y transporte. Finalmente, esta tesis aborda el diseño y evaluación de un algoritmo de asignación de base para los futuros sistemas de banda ancha basados en OFDMA. En este caso, el problema de asignación de base se modela como un problema de optimización mediante el uso de un marco de funciones de utilidad y funciones de coste de recursos. El problema planteado, que considera que existen restricciones de recursos tanto en la interfaz radio como en el backhaul, es mapeado a un problema de optimización conocido como Multiple-Choice Multidimensional Knapsack Problem (MMKP). Posteriormente, se desarrolla un algoritmo de asignación de base heurístico, el cual es evaluado y comparado con esquemas de asignación basados exclusivamente en criterios radio. El algoritmo concebido se basa en el uso de los multiplicadores de Lagrange y está diseñado para aprovechar de manera simultánea el balanceo de carga en la intefaz radio y el backhaul.Postprint (published version

On-board processing satellite network architecture and control study

The market for telecommunications services needs to be segmented into user classes having similar transmission requirements and hence similar network architectures. Use of the following transmission architecture was considered: satellite switched TDMA; TDMA up, TDM down; scanning (hopping) beam TDMA; FDMA up, TDM down; satellite switched MF/TDMA; and switching Hub earth stations with double hop transmission. A candidate network architecture will be selected that: comprises multiple access subnetworks optimized for each user; interconnects the subnetworks by means of a baseband processor; and optimizes the marriage of interconnection and access techniques. An overall network control architecture will be provided that will serve the needs of the baseband and satellite switched RF interconnected subnetworks. The results of the studies shall be used to identify elements of network architecture and control that require the greatest degree of technology development to realize an operational system. This will be specified in terms of: requirements of the enabling technology; difference from the current available technology; and estimate of the development requirements needed to achieve an operational system. The results obtained for each of these tasks are presented

PROCESS FOR BREAKING DOWN THE LTE SIGNAL TO EXTRACT KEY INFORMATION

The increasingly important role of Long Term Evolution (LTE) has increased security concerns among the service providers and end users and made security of the network even more indispensable. The main thrust of this thesis is to investigate if the LTE signal can be broken down in a methodical way to obtain information that would otherwise be private; e.g., the Global Positioning System (GPS) location of the user equipment/base station or identity (ID) of the user. The study made use of signal simulators and software to analyze the LTE signal to develop a method to remove noise, breakdown the LTE signal and extract desired information. From the simulation results, it was possible to extract key information in the downlink like the Downlink Control Information (DCI), Cell-Radio Network Temporary Identifier (C-RNTI) and physical Cell Identity (Cell-ID). This information can be modified to cause service disruptions in the network within a reasonable amount of time and with modest computing resources.Defence Science and Technology Agency, SingaporeApproved for public release; distribution is unlimited

Proceedings of the Mobile Satellite System Architectures and Multiple Access Techniques Workshop

The Mobile Satellite System Architectures and Multiple Access Techniques Workshop served as a forum for the debate of system and network architecture issues. Particular emphasis was on those issues relating to the choice of multiple access technique(s) for the Mobile Satellite Service (MSS). These proceedings contain articles that expand upon the 12 presentations given in the workshop. Contrasting views on Frequency Division Multiple Access (FDMA), Code Division Multiple Access (CDMA), and Time Division Multiple Access (TDMA)-based architectures are presented, and system issues relating to signaling, spacecraft design, and network management constraints are addressed. An overview article that summarizes the issues raised in the numerous discussion periods of the workshop is also included