A novel radio resource management technique for interference management in lte-a heterogeneous networks
Lte-a heterojen ağlarda parazit yönetimi için yenilikçi bir radyo kaynak yönetim tekniği
- Tez No: 619632
- Danışmanlar: Prof. Dr. ADNAN KAVAK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Kocaeli Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Bilgisayar Ağları ve İnternet Teknolojileri Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 90
Özet
Yeni nesil kablosuz ağların ortaya çıkmasıyla birlikte, kablosuz abonelerin sayısı ve bu sistemlerin sağladığı yüksek veri hızının yanında farklı servislere olan ilgi her geçen gün katlanarak artmaktadır. Bununla birlikte, böylesi bir artış bu ağlardaki bilhassa LTE-A kablosuz ağların hedef özelliklerinden birisi olan Heterojen Ağlardaki (HetNet) radyo kaynaklarının verimli bir şekilde kullanılmasını gerektirir. HetNet, makro hücreler, mikro hücreler, piko hücreler, ve femto hücreleri barındıran çok katmanlı bir hücresel kablosuz ağdır. Bir HetNet'de ağ trafiği bazı optimizasyon kriterlerine, politikalara, vb. kriterlere göre bu farklı hücreler tarafından paylaşılır. Öte yandan, HetNet'ler için kritik zorluklardan birisi böylesi parazit sınırlı bir ortamda radyo kaynaklarının verimli bir şekilde kullanılmasıdır. Yakın zamanda, Parçalı Frekans Tekrar Kullanımı (FFR) LTE-A HetNet ağlarda eş-katman ve çapraz-katman parazitleriyle başa çıkmak ve sistem başarımını arttırmak için ön plana çıkan radyo kaynak yönetim tekniklerinden birisi olarak ortaya çıkmaktadır. Bununla birlikte, radyo kaynaklarını daha verimli kullanmak, daha yüksek başarım ve daha iyi spektral verimlilik elde etmek için, LTE-A HetNet'lere yönelik yeni RRM tekniklerine hala ihtiyaç bulunmaktadır. Bu tezde, üç sektörlü ve üç katmanlı FFR (FFR-3SL) olarak adlandırdığımız, LTE-A HetNet'ler için yenilikçi bir RRM tekniği önermekteyiz. Önerilen FFR-3SL yönteminde, tüm makro hücre kapsama bölgesi merkez, orta, ve dış katmanlar olarak üç katmana ve ayrıca üç sektöre ayrıştırılmaktadır. Öte yandan, toplam mevcut bantgenişliği A, B, C, D, E, F ve G olarak yedi alt banta bölünmektedir. Alt bant 'G' yalnızca merkez katmandaki makro kullanıcılara tahsis edilirken, kalan altı alt bant ise makro kullanıcılar ve femto kullanıcılar tarafından kendilerine ayrılan bölgelerde paylaştırılmaktadır. Sonuçta, eş-katman ve çapraz-katman parazitleri ile öncelik durumuna göre başa çıkılmaktadır. FFR-3SL yönteminin performansını, sistem başarımı, spektral verimlilik, kullanıcı memnuniyeti, vb. ölçütler açısından değerlendirmek için bilgisayar benzetimleri yapılmıştır. Önerilen FFR-3SL yönteminin performansı aynı zamanda literatürdeki mevcut FFR yöntemleri ile karşılaştırılmaktadır. Sonuçlar, önerilen yöntem ile mevcut yöntemlere göre daha yüksek başarım ve daha iyi spektral verimlilik elde edildiğini göstermektedir. Buna ilave olarak, sistem verimliliği sinyalin parazit ve gürültüye oranı (SINR) değerleri açısından kullanıcı memnuniyetine göre iyileştirilmektedir. Bu tezde, aynı zamanda kullanıcı konum dağılımının (ULD) ve merkez, orta, ve dış katmanlardaki kullanıcı yoğunluklarının FFR-3SL yöntemine olan etkileri incelenmektedir. Bu koşulların etkisini dikkate alan güncellenmiş FFR-3SL yöntemi sunulmaktadır.
Özet (Çeviri)
With the emergence of new generation wireless networks, the number of wireless subscribers and demand for different services along with high data rates provided by them are increasing exponentially each day. Such an increase, however, requires efficient utilization of radio resources in these networks, especially in Heterogeneous Networks (HetNets) which is one of the target specifications of Long Term Evolution Advanced (LTE-A) wireless networks. A HetNet is a multi-tier cellular wireless network including macrocells, microcells, picocells, and femtocells, and the network traffic is shared by these cells according to some optimization criteria, policy, etc. Though, one of the critical challenges for HetNets is the efficient utilization of radio resources in such an interference limited environment. Recently, Fractional Frequency Reuse (FFR) methods have appeared as one of the prominent Radio Resource Management (RRM) techniques for LTE-A HetNets to mitigate co-tier and cross-tier interferences and to increase system throughput. However, in order to efficiently use radio resources and to achieve higher throughput and better spectral efficiency in LTE-A HetNets, there is still a need for new RRM techniques. In this thesis, we propose a novel RRM technique for LTE-A HetNets, referred to as FFR with Three Sectors and Three Layers (FFR-3SL). In the proposed FFR-3SL method, the entire macrocell coverage area is split into three layers as central, middle and outer layers and three sectors. On the other hand, the total available bandwidth is divided into seven subbands such as A, B, C, D, E, F, and G. The subband 'G' is allocated to the macro users in the zones of central layer while the remaining six subbands are shared among the macro users and femto users in their respective zones. As a result, co-tier and cross-tier interferences are managed on a prior basis. Simulations are performed to evaluate the performance of the FFR-3SL method in terms of system throughput, spectral efficiency, and user satisfaction, etc. The performance of the proposed FFR-3SL method is also compared with the existing FFR methods in the literature. The results show that the proposed method achieves higher throughput and better spectral efficiency as compared to existing methods. Furthermore, the efficiency of the system is improved with regard to user satisfaction in terms of signal to interference and noise ratio (SINR) values. In this thesis, the effects of user location distribution (ULD) and the user densities in central, middle and outer layers on FFR-3SL method are also investigated. Modified FFR-3SL method is presented under these conditions.
Benzer Tezler
- QoS-based resource management and optimization in CR-based NOMA networks
CR tabanlı NOMA ağlarında QoS tabanlı kaynak yönetimi ve optimizasyonu
ÖMER FARUK AKYOL
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SEMİHA TEDİK BAŞARAN
- Bilişsel radyoda özdeğer tabanlı spektrum sezme yöntemleri
Eigenvalue based spectrum sensing techniques for cognitive radio
SERDAR İNGÖK
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. M. ERTUĞRUL ÇELEBİ
- Developing novel radio resource management techniques for 5G and beyond
5G ve sonrası için özgün radyo kaynak yönetimi tekniklerinin geliştirilmesi
AHMET YAZAR
Doktora
İngilizce
2020
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Medipol ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ARSLAN
- Self-organized network management model for next generation wireless heterogeneous systems
Yeni nesil kablosuz çoktürel sistemlerde kendini düzenleyen ağ yönetim modeli
ÖZGÜR UMUT AKGÜL
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. BERK CANBERK
- Wireless network coding for multiple unicast transmissions
Birden çok tekegönderim için kablosuz ağ kodlaması
TUĞCAN AKTAŞ
Doktora
İngilizce
2014
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ ÖZGÜR YILMAZ