Μελέτη και κατηγοριοποίηση μηχανισμών ελέγχου ισχύος σε LTE/LTE-A δίκτυα με φεμτοκυψέλες

Η εργασία αυτή επικεντρώνεται στα Long Term Evolution (LTE)/LTE-Advanced (LTE-A) δίκτυα κινητών επικοινωνιών με φεμτοκυψέλες και παρέχει μια ολοκληρωμένη μελέτη τεχνικών ελέγχου ισχύος που έχουν προταθεί στη βιβλιογραφία για μείωση των παρεμβολών. Στο πρώτο κεφάλαιο γίνεται μια αναδρομή στα κυψελωτά δίκτυα επικοινωνιών. Πιο συγκεκριμένα, περιγράφεται η σταδιακή εξέλιξη τους μέχρι και το σύστημα LTE, και παρουσιάζονται τα κυριότερα πρότυπα και τα βασικά χαρακτηριστικά κάθε γενιάς. Στο δεύτερο κεφάλαιο, αρχικά, παρουσιάζεται η αρχιτεκτονική του συστήματος LTE-A και οι βασικές της οντότητες. Στη συνέχεια περιγράφεται το φυσικό επίπεδο του LTE-A και παρουσιάζονται οι τεχνικές πολλαπλής πρόσβασης για την ανερχόμενη και την κατερχόμενη ζεύξη, ενώ αναλύονται τα σήματα αναφοράς και οι ακολουθίες συγχρονισμού και αναφέρονται τα φυσικά κανάλια μετάδοσης και ελέγχου Στο τρίτο κεφάλαιο αναλύονται οι τύποι παρεμβολών που προκαλούνται σε ένα ετερογενές LTE/LTE-A δίκτυο και παρουσιάζονται οι κυριότερες τεχνικές διαχείρισης τους. Στο τέταρτο κεφάλαιο παρουσιάζεται η προτυποποιημένη από την 3GPP (3rd Generation Partnership Project) μέθοδος ελέγχου ισχύος που χρησιμοποιείται για τη διαχείριση των παρεμβολών σε ανερχόμενη και κατερχόμενη ζεύξη. Στο πέμπτο κεφάλαιο παρουσιάζονται εκτενώς μια σειρά από λύσεις που έχουν προταθεί στη βιβλιογραφία για τον έλεγχο ισχύος στα LTE δίκτυα. Στο έκτο και τελευταίο κεφάλαιο γίνεται μια κατηγοριοποίηση των υπαρχόντων σχημάτων ελέγχου ισχύος και παρέχονται κάποια συμπεράσματα για τα πλεονεκτήματα και τα προβλήματα που παρουσιάζει κάθε κατηγορία.This paper focuses on Long Term Evolution (LTE)/LTE-Advanced (LTE-A) mobile networks and provides a comprehensive survey of the power control techniques that have been proposed to reduce the interference in those networks. The first chapter describes the evolution of the cellular communication networks up to the LTE system, providing the key characteristics of each generation and the standard. The second chapter presents the architecture and the physical layer characteristics of the LTE-A system. More specifically, we present the multiple access techniques used in the uplink and downlink, we analyze the reference signals and synchronization sequences and we list the physical transport and control channels. The third chapter analyzes the types of interference caused to a heterogeneous LTE network, and presents the main techniques which are used to mitigate interference. The fourth chapter presents the standardized power control method used for interference management as proposed by the 3GPP (3rd Generation Partnership Project). The fifth chapter presents an extensive range of solutions that have been proposed in the literature for power control in LTE networks. In the sixth and final chapter we categorize the existing power control schemes and provide some conclusions on the advantages and disadvantages of each category