Estudio y optimización de los procedimientos de adaptación al enlace en HSDPA

[ES] La tecnología HSDPA (High Speed Downlink Packet Access) es una evolución de UMTS creada con el objetivo de aumentar la capacidad de transmisión en el enlace descendente. Su mejora se basa en la utilización de un canal compartido de comunicación gestionado de forma eficiente desde la estación base (por medio de un packet scheduler), la utilización de mecanismos de retransmisión y combinación de información avanzados (hybrid ARQ) y la posibilidad de emplear modulaciones de alto orden (16QAM y 64QAM). Las dos últimas características nombradas serían inútiles sin unos buenos procedimientos de adaptación al enlace (link adaptation) que ajustaran los parámetros de transmisión a la calidad del enlace radio. La presente tesina aborda el estudio y optimización de los mecanismos de link adaptation en HSDPA. Para tratar el problema se siguen dos estrategias. Por un lado, se estudia un link adaptation genérico con el fin de obtener conclusiones fácilmente trasladables a sistemas particulares como HSDPA. Por otro lado, se aportan soluciones a problemas específicos de HSDPA como los fallos del link adaptation con baja carga.[EN] HSDPA (High Speed Downlink Packet Access) technology is an evolved version of UMTS focused on the improvement of the downlink capacity. HSDPA enhancement is based on the efficient management of a shared channel done by the Node-B (employing a packet scheduler), the using of advanced retransmission and combination mechanisms (hybrid ARQ) and the availability of high order modulations (16QAM and 64QAM). The later characteristics would be worthless without good link adaptation procedures that adjust transmission parameters according to the radiolink quality. This thesis deals with the study and optimization of link adaptation mechanisms in HSDPA. Two strategies are followed herein. First, a generic link adaptation is studied with the aim of reaching some general conclusions and applying them to real systems as HSDPA. Besides, a more detailed study is done for HSDPA finding solutions for some specific problems as link adaptation failures with low loadMartín-Sacristán Gandía, D. (2007). Estudio y optimización de los procedimientos de adaptación al enlace en HSDPA. http://hdl.handle.net/10251/12494Archivo delegad

D1.1 Refined scenarios and requirements, consolidated use cases, and qualitative techno-economic feasibility assessment

This document describes scenarios, consolidated use cases and associated requirements for wireless access networks in the 2020-2030 timeframe. These are based on METIS project and also taking into account work done in other 5G projects and forums such as ITU-R and NGMN. The document introduces spectrum authorization modes and describes spectrum usages scenarios, spectrum bands and spectrum demand for 5G services. Finally, this document provides qualitative techno-economic feasibility assessment by analyzing main players involved in service delivery, from the radio access network point of view, and describing their mutual positions and relationships.Monserrat Del Río, JF.; Martín-Sacristán Gandía, D. (2016). D1.1 Refined scenarios and requirements, consolidated use cases, and qualitative techno-economic feasibility assessment. https://doi.org/10.13140/RG.2.2.32091.7760

Application of MIH for the lightweight deployment of LTE-advanced systems through mobile relaying

In a conventional cellular network end users connect directly to a Base Station (BS). Mobile relaying allows establishing an indirect two-hop link between the end user, called Mobile Node (MN), and the BS through a Mobile Relay (MR). This spreads out the cell coverage and increases the cell-edge throughput hence improving fairness among nodes. This article is focused on a Long Term Evolution Advanced (LTE-A) cellular network where MNs and MRs are connected through a Wireless Fidelity (WiFi) ad-hoc connection. It is proposed the use of Media Independent Handover (MIH) signaling to define an efficient dynamic routing mechanism for MR in this framework. The proposed mechanism, called MIH-Driven Relay Selection Mechanism (MIDRES), detects which is the best direct or indirect link with the BS based on information collected using MIH messages. The MNs or MRs send MIH messages when experiencing bad channel conditions, that is detected thanks to predefined thresholds. Then, the BS starts a polling process, again supported by MIH signaling, and performs optimal route selection either through the LTE-A radio interface or through a WiFi ad-hoc interface. This article examines the implementation of this mechanism and obtains the optimal thresholds that maximize operational performance. Moreover, the potential benefit of this LTE-compliant mobile relaying solution is evaluated using a calibrated simulation tool. The results show significant savings in cost of network deployment.The work of David Martin-Sacristan was supported by a FPU grant of the Spanish Ministry of Education.Cabrejas Peñuelas, J.; Gualda Romero, P.; Monserrat Del Río, JF.; Martín-Sacristán Gandía, D. (2012). Application of MIH for the lightweight deployment of LTE-advanced systems through mobile relaying. EURASIP Journal on Wireless Communications and Networking. 2012(117):1-12. https://doi.org/10.1186/1687-1499-2012-117S1122012117ITU World Telecommunication/ICT Indicators database, Global ICT developments, 2000-2010 ITU Statistics 2010. Accessed 20 March 2012 [ http://www.itu.int/ict/statistics ]Martín-Sacristán D, Monserrat JF, Cabrejas J, Calabuig D, Garrigas S, Cardona N: On the way towards fourth-generation mobile: 3GPP LTE and LTE-Advanced. EURASIP J Wirel Commun Netw 2009, 2009: 10.3GPP TR 36.913 V10.0.0, Requirements for further advancements for Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) (LTE-Advanced) (Release 10) Technical Specification Group Radio Access Network 2011.IEEE 802.16j, IEEE Standard for Local and metropolitan area networks Part 16: Air Interface for Broadband Wireless Access Systems Amendment 1: Multi-hop Relay Specification 2009.Xiao L, Fuja TE, Costello DJ: Mobile relaying: coverage extension and throughput enhancement. IEEE Trans Commun 2010., 58:Vanganuru K, Puzio M, Sternberg G, Shah K, Kaur S: Uplink system capacity of a cellular network with cooperative mobile relay. Proceedings of the Wireless Telecommunications Symposium 2011, 1-7.Li Z, Shen H: Game theoretic analysis of cooperation incentive strategies in mobile ad-hoc networks. IEEE Trans Mobile Comput 2011. doi: 10.1109/TMC.2011.151IEEE 802.21, Draft standard for local and metropolitan area networks: media independent handover services. IEEE P802.21 (D9.0), 2008 IEEE P802.21 D9.0 2008Bae SJ, Chung MY, So J: Handover triggering mechanism based on IEEE 802.21 in heterogeneous networks with LTE and WLAN. Proceedings of the International Conference on Information Networking (ICOIN) 2011, 399-403.Seol J, Chung J: IEEE 802.21 MIH based Handover for Next Generation Mobile Communication Systems. Proceedings of the 4th International Conference on Innovations in Information Technology (IIT '07) 2007, 431-435.Bültmann D, Luo J, Schulz E: Media independent handover enabled advanced mobility management and its functional mapping. Proceedings of the International Conference on Communications, Circuits and Systems (ICCCAS 2008) 2008, 134-138.ITU-R M.2133, Requirements, evaluation criteria and submission templates for the development of IMT-Advanced REPORT ITU-R 2008.3GPP TR 36.806 V9.0.0, Relay architectures for E-UTRA (LTE-Advanced) (Release 9) Technical Specification Group Radio Access Network 2010.IEEE 802.11n, Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications Amendment 5: Enhancements for Higher Throughput 2009.3GPP TS 36.355, LTE Positioning Protocol (LPP) Technical Specification Group Radio Access Network 2011.3GPP TS 36.455, LTE Positioning Protocol A (LPPa) Technical Specification Group Radio Access Network 2011.ITU-R M.2135, Guidelines for evaluation of radio interface technologies for IMT-Advanced REPORT ITU-R 2009.WINNER+ Evaluation Group. Accessed 20 March 2012 [ http://projects.celtic-initiative.org/winner+/WINNER+%20Evaluation%20Group.html ]Green DB, Obaidat AS: AS Obaidat, An accurate line of sight propagation performance model for ad-hoc 802.11 wireless LAN (WLAN) devices. Proceedings of the IEEE International Conference on Communications (ICC 2002) 2002, 5: 3424-3428.Johnson DB, Maltz DA, Imielinski T, Korth H: Dynamic source routing in ad hoc wireless networks, Chap. 5. In Mobile Computing. Kluwer Academic Publishers, The Netherlands; 1996:153-181.WiMAX Forum: A Comparative Analysis of Spectrum Alternatives for WiMAX Networks with Deployment Scenarios Based on the U.S. 700 MHz Band. Wimax Forum Website 2008.Forge S, Blackman C, Bohlin E: The demand for future mobile communications markets and services in Europe. IPTS Technical Report Prepared for the European Commission--Joint Research Centre 2005.Johansson K, Furuskar A, Karlsson P, Zander J: Relation between base station characteristics and cost structure in cellular systems. IEEE PIMRC-2004 2004

ESTUDIO DE LA ADAPTACIÓN AL ENLACE EN EL SISTEMA DE COMUNICACIONES MÓVILES 3.5G HSDPA

RESUMENLa tecnología HSDPA (High Speed Downlink Packet Access) es una evolución de UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) creada por el 3GPP (3rd Generation Partnership Project) con el objetivo de aumentar la capacidad de transmisión en el enlace descendente. Su mejora se basa en la utilización de un canal compartido de comunicación gestionado de forma eficiente desde la estación base - por medio de un packet scheduler -, la utilización de mecanismos de retransmisión y combinación de información avanzados – hybrid ARQ (Automatic Repeat-reQuest) - y la posibilidad de emplear modulaciones de orden superior - 16QAM y 64QAM. Todas estas características serían inútiles sin unos buenos procedimientos de adaptación al enlace (link adaptation) que ajustaran los parámetros de transmisión a la calidad del enlace radio. El presente artículo aborda el estudio y optimización de los mecanismos de link adaptation en HSDPA aunque las técnicas propuestas pueden ser aplicadas a otros sistemas similares. Tras introducirse la temática del link adaptation se presenta el ‘estado del arte’ en la materia tanto en HSDPA como en otros sistemas celulares previos. En base a simulaciones realizadas a nivel de sistema se realiza un estudio pormenorizado de las prestaciones ofrecidas por el procedimiento más divulgado en la bibliografía, basado en el uso de indicadores de la calidad del canal. Para mejorar las prestaciones de los procedimientos comunes se proponen nuevas estrategias de procesado de los indicadores de calidad. Mediante simulación se ha demostrado la mejora obtenida con estas nuevas estrategias en lo referente a la maximización del throughtput de la transmisión.PALABRAS CLAVE: HSDPA, Adaptación al enlace, Indicadores de la calidad del canal   ABSTRACT HSDPA (High Speed Downlink Packet Access) technology is an evolved version of UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) done by the 3GPP (3rd Generation Partnership Project) focused on the downlink capacity improvement. HSDPA enhancement is based on the efficient management of a shared channel performed by the Node-B - employing a packet scheduler -, the usage of advanced retransmission and combination mechanisms - hybrid ARQ (Automatic Repeat-reQuest) - and the availability of high order modulations - 16QAM and 64QAM -. All these characteristics would be worthless without good link adaptation procedures that adjust transmission parameters according to the radio link quality. This paper deals with the study and optimization of link adaptation mechanisms in HSDPA, although the proposed techniques could be easily extended to similar systems. Firstly, link adaptation is introduced and it is presented link adaptation ‘state of the art’ in HSDPA and other older cellular systems. Based on the results obtained with a system level HSDPA simulator, the performance of the link adaptation algorithm most common in the literature, which employs channel quality indicators, is assessed. In order to improve the performance of the common method, new channel quality indicator processing strategies have been proposed. Simulation results have shown non-negligible throughtput improvements with those new strategies. KEYWORDS: HSDPA, Link adaptation, Channel quality indicato

ESTUDIO DE LA ADAPTACIÓN AL ENLACE EN EL SISTEMA DE COMUNICACIONES MÓVILES 3.5G HSDPA

RESUMENLa tecnología HSDPA (High Speed Downlink Packet Access) es una evolución de UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) creada por el 3GPP (3rd Generation Partnership Project) con el objetivo de aumentar la capacidad de transmisión en el enlace descendente. Su mejora se basa en la utilización de un canal compartido de comunicación gestionado de forma eficiente desde la estación base - por medio de un packet scheduler -, la utilización de mecanismos de retransmisión y combinación de información avanzados – hybrid ARQ (Automatic Repeat-reQuest) - y la posibilidad de emplear modulaciones de orden superior - 16QAM y 64QAM. Todas estas características serían inútiles sin unos buenos procedimientos de adaptación al enlace (link adaptation) que ajustaran los parámetros de transmisión a la calidad del enlace radio. El presente artículo aborda el estudio y optimización de los mecanismos de link adaptation en HSDPA aunque las técnicas propuestas pueden ser aplicadas a otros sistemas similares. Tras introducirse la temática del link adaptation se presenta el ‘estado del arte’ en la materia tanto en HSDPA como en otros sistemas celulares previos. En base a simulaciones realizadas a nivel de sistema se realiza un estudio pormenorizado de las prestaciones ofrecidas por el procedimiento más divulgado en la bibliografía, basado en el uso de indicadores de la calidad del canal. Para mejorar las prestaciones de los procedimientos comunes se proponen nuevas estrategias de procesado de los indicadores de calidad. Mediante simulación se ha demostrado la mejora obtenida con estas nuevas estrategias en lo referente a la maximización del throughtput de la transmisión.PALABRAS CLAVE: HSDPA, Adaptación al enlace, Indicadores de la calidad del canal   ABSTRACT HSDPA (High Speed Downlink Packet Access) technology is an evolved version of UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) done by the 3GPP (3rd Generation Partnership Project) focused on the downlink capacity improvement. HSDPA enhancement is based on the efficient management of a shared channel performed by the Node-B - employing a packet scheduler -, the usage of advanced retransmission and combination mechanisms - hybrid ARQ (Automatic Repeat-reQuest) - and the availability of high order modulations - 16QAM and 64QAM -. All these characteristics would be worthless without good link adaptation procedures that adjust transmission parameters according to the radio link quality. This paper deals with the study and optimization of link adaptation mechanisms in HSDPA, although the proposed techniques could be easily extended to similar systems. Firstly, link adaptation is introduced and it is presented link adaptation ‘state of the art’ in HSDPA and other older cellular systems. Based on the results obtained with a system level HSDPA simulator, the performance of the link adaptation algorithm most common in the literature, which employs channel quality indicators, is assessed. In order to improve the performance of the common method, new channel quality indicator processing strategies have been proposed. Simulation results have shown non-negligible throughtput improvements with those new strategies. KEYWORDS: HSDPA, Link adaptation, Channel quality indicato

D7.2 Preliminary 5G Visualization

This deliverable summarizes the concept and current status of the open source visualization platform, which at this point in the timeframe of the project is able to showcase a subset of the 5G RAN design concepts investigated in METIS-II. Different alternatives for visualization are presented and the roadmap and further steps in this topic are also discussed.Monserrat Del Río, JF.; Herranz Claveras, C.; Martín-Sacristán Gandía, D.; Szczygieł, A.; Boldi, M.; Queseth, O.; Huang, G.... (2016). D7.2 Preliminary 5G Visualization. https://doi.org/10.13140/RG.2.2.18670.0032

D2.1 Performance evaluation framework

This deliverable contains a proposal for a performance evaluation framework that aims at ensuring that multiple projects within 5G-PPP wireless strand can quantitatively assess and compare the performance of different 5G RAN design concepts. The report collects the vision of several 5G-PPP projects and is conceived as a living document to be further elaborated along with the 5G-PPP framework workshops planned during 2016.Weber, A.; Agyapong, P.; Rosowski, T.; Zimmerman, G.; Fallgren, M.; Sharma, S.; Kousaridas, A.... (2016). D2.1 Performance evaluation framework. https://doi.org/10.13140/RG.2.2.35447.2192

D6.3 Intermediate system evaluation results

The overall purpose of METIS is to develop a 5G system concept that fulfil s the requirements of the beyond-2020 connected information society and to extend today’s wireless communication systems for new usage cases. First, in this deliverable an updated view on the overall METIS 5G system concept is presented. Thereafter, simulation results for the most promising technology components supporting the METIS 5G system concept are reported. Finally, s imulation results are presented for one relevant aspect of each Horizontal Topic: Direct Device - to - Device Communication, Massive Machine Communication, Moving Networks, Ultra - Dense Networks, and Ultra - Reliable Communication.Popovski, P.; Mange, G.; Fertl, P.; Gozálvez - Serrano, D.; Droste, H.; Bayer, N.; Roos, A.... (2014). D6.3 Intermediate system evaluation results. http://hdl.handle.net/10251/7676

3GPP Long Term Evolution: Performance Analysis and Evolution towards 4G with Coordinated Multi-Point Transmission

[EN] In today's information society, there is a growing need to access data communication services ubiquitously, with mobility and increasingly higher data rates. This society's demand has motivated the development of the fourth generation of mobile communications (4G) and its evolution towards the fifth generation (5G). This development has required a revolution on the radio interface of the mobile communications systems, and, consequently, has significantly modified their capabilities and their radio resource management. This is the case of the technology known as Long Term Evolution (LTE) and its 4G version called LTE-Advanced. This Doctoral Thesis addresses the modelling, the radio resource management analysis, and the performance evaluation of the downlink of LTE and LTE-Advanced where, among the different features of LTE-Advanced, the focus is on the Coordinated Multi-Point (CoMP) transmission. The Thesis provides a detailed description of the main characteristics of LTE and LTE-Advanced. The high complexity of these systems, has prompted the use of computer simulations as the primary research methodology. The Thesis makes a detailed description of the simulation methodology and the system modelling required, including some contributions of the author in this field. Among them, it is of significant relevance the link-level simulation results used in the European project WINNER + for the LTE evaluation. With regard to the analysis of the radio resource management in LTE, the fundamentals of link adaptation and scheduling are explained in the first place. In relation to the scheduling, the Thesis includes a thorough study of the proportional fairness concept and the suboptimal implementation typically used in LTE to maximize this metric. This study has resulted in a series of ideas embodied in a modification of the typical implementation, which has proved to be capable of increasing the proportional fairness of the resource allocations. Moreover, the link adaptation analysis has revealed the "flash-light" effect problem, which is characterized by a high interference variability due to rapid changes in the scheduling decisions. The Thesis demonstrates that a particular implementation that stabilizes the scheduling decisions can improve the system performance. The radio resource management analysis of this Thesis is completed with the study of CoMP. Specifically, the CoMP scheme studied in this Thesis is a solution with coordinated scheduling and beamforming (CS/CB), that takes into account realistic and robust assumptions concerning the knowledge that the coordinated points have about the channel state. The Thesis proposes this solution for its simplicity and its ability to improve high data rates coverage and capacity even with incomplete channel knowledge. Concerning LTE and LTE-Advanced evaluation, it is performed in two different types of scenarios. On the one hand, the scenarios defined in the process of evaluation of IMT-Advanced. In this framework, it is evaluated the importance of different multi-antenna techniques, including CoMP, considering full-buffer traffic models. The most important conclusions in these scenarios are the significant performance improvement achieved with spatial multiplexing of users and the fact that CoMP mechanisms provide a reduced benefit. The second group of scenarios are those defined by the European project METIS for the evaluation of 5G technologies. Specifically, an indoor office scenario and an outdoor sports stadium have been selected. In these scenarios, a realistic traffic model is used, and it has been demonstrated the utility of CoMP to satisfy the first 5G requirement definitions with feasible frequency bandwidths. In these scenarios with less homogeneous deployments, or with a limited number of transmitters originating the major part of interference, is where this Thesis has found CoMP to be more useful and where the Thesis promotes its use.[ES] En la actual sociedad, hay una creciente necesidad de acceso a servicios de comunicación de datos de forma ubicua, móvil y a velocidades cada vez más altas. Esta demanda ha motivado el desarrollo de la cuarta generación de comunicaciones móviles (4G) y su evolución hacia la quinta generación (5G). Este desarrollo ha requerido una revolución en la interfaz radio de los sistemas de comunicaciones móviles modificando en gran medida sus capacidades y la forma en la que se gestionan sus recursos. Este es el caso de la tecnología conocida como Long Term Evolution (LTE) y su versión 4G llamada LTE-Advanced. En concreto, esta Tesis Doctoral aborda el modelado, análisis de la gestión de recursos radio y evaluación de prestaciones del enlace descendente de LTE y LTE-Advanced, donde, de entre las características de LTE-Advanced, se ha puesto el foco de atención en la transmisión multipunto coordinada (CoMP). La Tesis proporciona una descripción detallada de las principales características de LTE y LTE-Advanced. La gran complejidad del sistema descrito ha motivado que la metodología de estudio haya sido la simulación mediante ordenador. La Tesis realiza una descripción detallada de dicha metodología y del modelado del sistema empleado, incluyendo algunas aportaciones del autor en este campo. De entre éstas, destaca la provisión de resultados de simulación de nivel de enlace que se usaron en el proyecto europeo WINNER+ para la evaluación de LTE. En cuanto al análisis de la gestión de recursos radio en LTE, en primer lugar, se explican los fundamentos de la adaptación al enlace y el scheduling. En relación con el scheduling, se realiza un estudio del concepto de proportional fairness y de la implementación subóptima típicamente usada en LTE para maximizar esta métrica. Este estudio ha dado como resultado una modificación de la implementación típica que ha demostrado ser capaz de aumentar la proportional fairness en la asignación de recursos con un bajo incremento de complejidad. Además, el análisis de la adaptación al enlace ha revelado el problema del efecto de "luz de flash" consistente en la alta variabilidad de la interferencia debida a rápidos cambios en las decisiones del scheduler. La Tesis demuestra que se pueden mejorar las prestaciones del sistema estabilizando dichas decisiones mediante una implementación concreta. El bloque de análisis de la gestión de recursos se completa con el estudio de CoMP. Específicamente, se estudia una solución con coordinación de scheduling y conformación de haz (CS/CB) que tiene en cuenta suposiciones reales y robustas en cuanto al conocimiento que los puntos coordinados tienen de los canales radio. La Tesis propone esta solución por su sencillez y capacidad de mejorar la eficiencia de los sistemas de comunicaciones móviles, tanto en cobertura de velocidades altas de transmisión como en capacidad, aun teniendo un conocimiento incompleto del canal. En cuanto a la evaluación de LTE y LTE-Advanced, ésta se realiza en dos tipos de escenarios. Por un lado, los escenarios definidos en el proceso de evaluación de IMT-Advanced. En este marco, se evalúa la importancia de diferentes técnicas de transmisión multiantena, incluyendo CoMP, y considerando tráfico de tipo full-buffer. Se ha obtenido una gran mejora de prestaciones por la multiplexación espacial de usuarios y mejoras discretas por el uso de CoMP. El segundo grupo de escenarios son los definidos por el proyecto europeo METIS para evaluación de tecnologías 5G, concretamente se han elegido un escenario de interiores con una oficina, y uno de exteriores con un estadio deportivo. En estos escenarios se utiliza un tráfico realista y se ha demostrado la utilidad de CoMP para mejorar las prestaciones del sistema. En estos escenarios con despliegues menos uniformes, o con un número limitado de transmisores provocando la mayor parte de la interferencia, es donde esta Tesis ha encontrado la mayor u[CA] En l'actual societat de la informació, hi ha una creixent necessitat d'accés a serveis de comunicació de dades de forma ubiqua, mòbil i a velocitats cada vegada més altes. Aquesta demanda de la societat, ha motivat el desenrotllament de la quarta generació de comunicacions mòbils (4G) i la seua evolució cap a la quinta generació (5G). Aquest desenrotllament ha requerit una revolució en la interfície ràdio dels sistemes de comunicacions mòbils i ha modificat en gran manera les seues capacitats i la forma en què es gestionen els seus recursos. Aquest és el cas de la tecnologia coneguda com a Long Term Evolution (LTE) i la seua versió 4G anomenada LTE-Advanced. En concret, aquesta Tesi Doctoral aborda el modelatge, anàlisi de la gestió de recursos ràdio i avaluació de prestacions de l'enllaç descendent de LTE i LTE-Advanced, on, d'entre les característiques de LTE-Advanced, s'ha posat el centre d'atenció en la transmissió multipunt coordinada (CoMP). La Tesi proporciona una descripció detallada de les principals característiques de LTE i LTE-Advanced. La gran complexitat del sistema descrit ha motivat que la metodologia d'estudi s'haja basat en simulació per mitjà d'ordinador. La Tesi realitza una descripció detallada de la metodologia de simulació i del modelatge del sistema empleat, incloent-hi algunes aportacions de l'autor en aquest camp. D'entre aquestes, destaca la provisió de resultats de simulació de nivell d'enllaç que es van usar en el projecte europeu WINNER+ per a l'avaluació de LTE. Pel que fa a l'anàlisi de la gestió de recursos ràdio en LTE, en primer lloc, s'expliquen els fonaments de l'adaptació a l'enllaç i el scheduling. En relació amb el scheduling, es realitza un estudi del concepte de proportional fairness i de la implementació subòptima típicament usada en LTE per a maximitzar aquesta mètrica. L'estudi ha donat com a resultat una modificació de la implementació típica que ha demostrat ser capaç d'augmentar la proportional fairness en l'assignació de recursos amb un baix increment de complexitat. A més, l'anàlisi de l'adaptació a l'enllaç ha desvetllat el problema de l'efecte de "llum de flaix" consistent en la alta variabilitat de la interferència deguda a una ràpida variació de les assignacions de recursos. La Tesi demostra que es poden millorar les prestacions del sistema estabilitzant les decisions del scheduler mitjançant una implementació concreta. En el bloc d'anàlisi de la gestió de recursos d'aquesta Tesi es completa amb l'estudi de CoMP. Específicament, s'estudia una solució amb coordinació de scheduling i conformació de feix (CS/CB), que té en compte suposicions reals i robustes quant al coneixement que els punts coordinats tenen dels canals ràdio dels usuaris servits. La Tesi proposa aquesta solució per la seua senzillesa i capacitat de millorar l'eficiència dels sistemes de comunicacions mòbils, tant en cobertura de velocitats altes de transmissió com en capacitat, encara tenint un coneixement incomplet del canal. Quant a l'avaluació de LTE i LTE-Advanced, aquesta es realitza en dos tipus d'escenaris diferents. D'una banda, els escenaris definits dins del procés d'avaluació de tecnologies IMT-Advanced. Dins d'aquest marc, s'avalua la importància de diferents tècniques de transmissió multi-antena, incloent-hi CoMP, i considerant tràfic de tipus full-buffer. S'ha obtingut una gran millora de prestacions amb la multiplexació espacial d'usuaris i una discreta millora amb CoMP. El segon grup d'escenaris són els definits pel projecte europeu METIS per a l'avaluació de tecnologies 5G, concretament s'han triat un escenari d'interiors amb una oficina, i un d'exteriors amb un estadi esportiu, on s'ha utilitzat un tràfic realista. En aquests escenaris amb desplegaments menys uniformes, o amb un nombre limitat de transmissors provocant la major part de la interferència, és on aquesta Tesi ha trobat la utilitat més gran deMartín-Sacristán Gandía, D. (2016). 3GPP Long Term Evolution: Performance Analysis and Evolution towards 4G with Coordinated Multi-Point Transmission [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/63261TESI

Comparison of multicast/broadcast services in long term evolution advanced and IEEE 802.16m networks

This paper performs a comparison of multicast/broadcast services (MBS) support in Long Term Evolution Advanced (LTE-A) and Worldwide Interoperability for Microwave Access (WiMAX) IEEE 802.16m. Firstly, the main technical features of both standards concerning MBS operation are presented. It is shown that WiMAX offers higher unicast/MBS multiplexing flexibility as it supports both frequency and time multiplexing schemes, whereas LTE-A only includes time multiplexing. Besides, onlyWiMAX supports multi-antenna transmission. Next, the results of two simulation-based assessments are presented. In the former, it is considered a scenario with all cells transmitting the same MBS service. The effect of inter-site distance (ISD) on themaximum MBS data rate is evaluated. Results show thatWiMAXconfigurations outperform LTE-A for small ISD. This is becauseWiMAX provides a higher number of resources dedicated to data transmission for the same bandwidth. Furthermore, some WiMAX configurations support two spatially multiplexed data streams. With higher ISDs, LTE-A outperforms single-stream WiMAX configurations. In the second assessment, a MBSFN area surrounded by interfering cells is considered to compare unicast/MBS multiplexing performance. The higher maximum MBS data rate is achieved inWiMAX with time division multiplexing, which is precisely the only alternative included in LTE-APeer Reviewe