Tesis doctoral - Ficha 

Título Técnicas de adaptación del enlace mejoradas para redes celulares
Estado Finalizado
Autor Francisco Blanquez Casado  
Director/es Mari Carmen Aguayo Torres ,   Gerardo Gómez Paredes
Universidad Universidad de Málaga
Centro Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Telecomunicación
Departamento Ingeniería de Comunicaciones
Fecha lectura 01-06-2017
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En esta tesis se ha realizado un estudio del proceso de adaptación del enlace en LTE, a partir del cual se proponen nuevas técnicas para mejorar su rendimiento. Este trabajo se centra en dos aspectos fundamentales: 1) el proceso de turbo decodificación, y 2) la modulación y codificación de canal adaptativa.

Los turbo decodificadores SOVA típicamente truncan el número de operaciones a realizar en el proceso de turbo decodificación a un valor fijo, con el objetivo de reducir complejidad. En este trabajo se muestra como este truncamiento puede degradar el rendimiento de la turbo decodificación si este valor prefijado de número de operaciones es demasiado bajo, o puede suponer realizar operaciones innecesarias, y por tanto aumentar el consumo de potencia, si es demasiado alto. Este número máximo de operaciones depende de las condiciones de transmisión, que pueden ser variantes en el tiempo. En esta tesis se propone un SOVA adaptativo (adSOVA), capaz bien de aumentar el número de operaciones para evitar una degradación en la tasa de corrección de errores, bien de disminuirlo para reducir el consumo de potencia sin afectar a la capacidad de corrección de errores, en función de las condiciones de transmisión.

La modulación y codificación de canal adaptativa suele combinarse con la conocida técnica OLLA, que ayuda a asegurar el cumplimiento de una BLER objetivo. Sin embargo, hay una falta de análisis del comportamiento de la técnica OLLA en la literatura. En esta tesis se ha realizado un profundo estudio de la técnica OLLA. Para ello, la regresión logística binaria ha sido empleada para modelar la BLER cuando se emplea turbo codificación. De este estudio se han obtenido las condiciones de convergencia, así como el efecto del tamaño del paso en el rendimiento. A partir del análisis anterior, se ha propuesto un OLLA mejorado (eOLLA), capaz de adaptar el tamaño de su paso según la desviación de la BLER respecto a un valor objetivo. Además, el eOLLA es capaz de seguir las variaciones temporales del canal incluso cuando no se están realizando transmisiones, al contrario que el OLLA tradicional. Por tanto, el eOLLA propuesto mejora al OLLA tradicional, especialmente en escenarios de baja tasa de tráfico. Adicionalmente, la regresión logística binaria se ha usado para obtener un modelo analítico completo del proceso de modulación y codificación de canal adaptativa en el enlace descendente de LTE, cuando se emplea codificación de canal basada en turbo codificación, para potencia constante. Este modelo muestra que una solución óptima requeriría de un OLLA con múltiples offsets, lo que llevaría a una mejora de la eficiencia espectral de hasta un 20%. Finalmente, la influencia en la modulación y codificación de canal adaptativa de la varianza del tamaño de los paquetes de datos transmitidos es estudiada, mostrando como una alta varianza puede degradar su rendimiento. En esta tesis se propone la técnica de Adaptación del Enlace de Bucle Cerrado (CLLA), que permite modificar el esquema de modulación y codificación propuesto por el UE en función del tamaño del bloque a transmitir, con el objetivo de satisfacer la BLER objetivo. La técnica CLLA mejora a la técnica OLLA en escenarios con gran varianza en el tamaño de los datos a transmitir.


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