Tesis doctoral
| Título | OPTIMIZACIÓN DE LA CALIDAD DE EXPERIENCIA EN REDES CELULARES MEDIANTE EL AJUSTE DEL TRASPASO ENTRE CELDAS |
| Estado | Finalizado |
| Autor | María Luisa Marí Altozano |
| Director/es | Salvador Luna Ramírez , Matías Toril Genovés |
| Universidad | Universidad de Málaga |
| Centro | Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Telecomunicación |
| Departamento | Ingeniería de Comunicaciones |
| Fecha lectura | 21-09-2021 |
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En los últimos años, la gestión de las redes móviles se ha convertido en una tarea muy compleja
por, entre otras razones, la diversidad de los servicios en movilidad. Para afrontar este problema, se
ha extendido el uso de técnicas de automatización para la gestión de redes, dando lugar a las redes
autoorganizadas (Self Organizing Networks, SON). En paralelo, las crecientes expectativas de los
usuarios han provocado que los operadores cambien sus procesos de gestión, actualmente enfocados
en el rendimiento de la red, a una aproximación más moderna centrada en la opinión del usuario.
Ante este cambio de paradigma, los procedimientos clásicos de optimización de red deben actua-
lizarse para considerar la calidad de experiencia (Quality of Experience, QoE) de forma explícita.
Uno de estos procedimientos es el reparto de trá co, cuyo objetivo es distribuir la demanda de re-
cursos entre celdas adyacentes para aliviar los problemas de congestión causados por la distribución
irregular de los usuarios. Otro de estos procedimientos clásicos es la optimización del traspaso por
movilidad, que persigue mejorar la configuración de los parámetros de traspaso, evitando la caída
de llamadas y la carga de señalización innecesaria.
Esta tesis aborda el problema de la regulación automática de parámetros de traspaso en redes
Long Term Evolution (LTE) con criterios de QoE mediante tres contribuciones principales.
En primer lugar, se propone un algoritmo de reparto de tráfico basado en balance de carga para
redes LTE con servicios de naturaleza muy diferente. A diferencia de trabajos previos, en los que
el objetivo era equilibrar algún indicador de QoS, en este trabajo se persigue equilibrar la QoE de
todas las celdas de la red. Para ello, utilizando lógica difusa, se ajustan los márgenes de traspaso
entre celdas vecinas por adyacencia y por servicio en función de medidas de QoE recogidas por el
sistema de gestión de la red. Los resultados muestran que el algoritmo de balance de QoE propuesto
alivia los problemas de QoE equilibrando la QoE en todo el escenario.
En segundo lugar, se propone un algoritmo de reparto de tráfico entre celdas vecinas en una red
LTE mediante el ajuste de los márgenes de traspaso con el objetivo de maximizar la QoE global del
sistema. Alternativamente al algoritmo anterior, que está basado en reglas heurísticas, éste utiliza un
algoritmo de ascenso de gradiente para asegurar que cualquier modificación de parámetros siempre
provoca una mejora en la QoE global del sistema. Para ello, se estima el impacto de un cambio en
el margen de traspaso en la QoE del sistema con un modelo analítico del rendimiento de red que se
puede ajustar con estadísticas de la red real. Los resultados indican que el rendimiento del método
propuesto es mejor que el de los métodos clásicos de balance de carga y de QoE.
Por último, se propone un algoritmo de MRO basado en QoE en un escenario multiservicio.
Mientras que el objetivo de los métodos MRO tradicionales es aumentar la tasa de traspasos rea-
lizados con éxito, el objetivo de optimización de este algoritmo es doble: mejorar la QoE de borde
de celda y, simultáneamente, mejorar la tasa de traspasos exitosos en la red. Para conseguir dicho
objetivo, se ajusta el punto de traspaso por adyacencia según medidas de QoE y medidas de fallo
de traspaso. El punto de traspaso está definido por dos parámetros de control traspaso: el margen
de traspaso y el temporizador de traspaso (Time-To-Trigger ). Los resultados muestran que el algo-
ritmo de MRO basado en QoE propuesto mejora la QoE de borde de celda en toda la red al mismo
tiempo que mejora el porcentaje de traspasos realizados con éxito, y que su rendimiento es mejor
que aquel de los algoritmos de MRO clásicos.
Los métodos propuestos se basan en contadores de rendimiento agregados de celda, y, por tanto,
se conciben para ser implementados en el sistema de gestión de red. Para su validación, se han
realizado pruebas en una red LTE piloto y en un simulador dinámico de nivel de sistema que
modela un escenario macrocelular realista con servicios diferentes.
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