Diseño de estrategias de traspaso para rutas aéreas en comunicaciones móviles

Ortega Torrecillas, Daniel (2018). Diseño de estrategias de traspaso para rutas aéreas en comunicaciones móviles. Proyecto Fin de Carrera / Trabajo Fin de Grado, E.T.S.I. y Sistemas de Telecomunicación (UPM), Madrid.

Description

Title: Diseño de estrategias de traspaso para rutas aéreas en comunicaciones móviles
Author/s:
  • Ortega Torrecillas, Daniel
Contributor/s:
  • Moreno García-Loygorri, Juan
Item Type: Final Project
Degree: Grado en Ingeniería de Sistemas de Telecomunicación
Date: 12 July 2018
Subjects:
Freetext Keywords: Long-Term Evolution (LTE)
Faculty: E.T.S.I. y Sistemas de Telecomunicación (UPM)
Department: Teoría de la Señal y Comunicaciones
Creative Commons Licenses: Recognition - No derivative works - Non commercial

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Abstract

Cada vez es mayor la demanda de servicios basados en comunicaciones móviles en cualquier ámbito de la vida cotidiana. Tanto en la parcela profesional como en la personal, los requisitos relacionados con la calidad y la velocidad demandados por los usuarios alcanzan unas cotas realmente elevadas especialmente si tenemos en cuenta la escasa edad que tienen las comunicaciones móviles, así como la velocidad a la que se incrementan estos requisitos. Los dispositivos móviles, que tienen limitaciones tecnológicas definidas por el tamaño de sus componentes y la gestión de la batería, se encuentran actualmente con una nueva limitación, que es la capacidad para mantenerse conectados a la red, cuando viajan a la alta velocidad que imprimen los actuales medios de transporte. La red LTE, cuenta con mecanismos para la gestión de la movilidad que se encargan de decidir cuando un usuario debe cambiar de celda servidora para mantener la calidad del servicio establecida. Esta decisión la lleva a cabo el handover (traspaso), que es el mecanismo encargado de realizar estos cambios de celda. Las decisiones que se toman para determinar si un traspaso es necesario o no, vienen determinadas por un algoritmo, por esta razón, es de suma importancia que se tomen de forma rápida y eficiente, para que el servicio no sufra interrupciones o se realice un traspaso innecesario (sucede cuando se realiza un traspaso de una celda a otra, para más tarde, realizar otro a la celda inicial, sin que fuera estrictamente necesario). El objeto del presente proyecto es diseñar y estudiar mediante simulaciones, la eficiencia de algoritmos de traspaso (Handover) en determinados entornos de alta exigencia en una red móvil LTE, que cumplan diversos objetivos como mantener una calidad mínima del servicio o reducir el número de traspasos empleados. Con la reducción del número de traspasos se consigue reducir el número de interrupciones del servicio mejorando así la calidad y eficiencia de la red. Para ello simularemos el movimiento de una aeronave a través de un escenario en el que hay una red 4G, que podremos configurar según nuestros intereses, con el fin de ser capaces de reproducir y analizar el comportamiento de la red. El diseño de una estrategia de traspaso más eficiente, adaptada al entorno aeronáutico, permite realizar simulaciones más precisas del número de traspasos que se llevarán a cabo, de la disponibilidad, y de la tasa de transferencia de la red LTE a la que la aeronave puede conectarse. El diseño y empleo de la red 4G utilizada en este proyecto, será realizado a alto nivel, debido a la alta complejidad de esta, profundizando únicamente en aquellas funcionalidades que son estrictamente necesarias para realizar el estudio de los algoritmos de traspaso. Este proyecto se desarrolla en un marco tecnológico muy atractivo para las empresas especializadas en comunicaciones móviles y en aeronáutica, debido a las múltiples aplicaciones en las que puede derivarse este estudio. Como resultado de este proyecto, pretendemos conocer las ventajas e inconvenientes de los algoritmos diseñados para hacer más eficaces los traspasos en una red LTE en un entorno de alta velocidad. Abstract: There is a growing demand for mobile communication-based services in all areas of everyday life. In both the professional and personal fields, the quality and speed requirements demanded by users are very high given the low age of mobile communications. Mobile devices, which have technological limits defined by the size of their components and the management of the battery, are currently facing a new limitation, which is the ability to stay connected to the network, when travelling at the high-speed set by current means of transport. The LTE network has mechanisms for mobility management that decide when a user must change server cells to maintain the quality of service established. This decision is made by the Handover, which is the mechanism in charge of making these cell changes. The decisions taken to determine whether a transfer is necessary or not are determined by an algorithm, for this reason, it is of utmost importance that they are made quickly and efficiently, so that the service does not suffer interruptions, or an unnecessary transfer is made (it happens when a transfer is made from one cell to another, for later, to make another to the initial cell, without it being strictly necessary). The aim of this project is to design and study, by means of simulations, the efficiency of Handover algorithms in certain highly demanding environments in an LTE mobile network, which meet various objectives such as maintaining a minimum quality of service or reducing the number of Handover operations used. By reducing the number of transfers, the number of service interruptions is reduced, thus improving the quality and efficiency of the network. To do this we will simulate the movement of an aircraft through a scenario in which there is a 4G network, which we can configure according to our interests, in order to be able to reproduce and analyze the behavior of the network. The design of a more efficient transfer strategy, adapted to the aeronautical environment, allows for more precise simulations of the number of transfers to be carried out, the availability, and the LTE network transfer rate to which the aircraft can be connected. The design and use of the 4G network used in this project will be carried out at a high level, due to the high complexity of this project, only going into depth on those functionalities that are strictly necessary to carry out the study of the transfer algorithms. This project is developed in a very attractive technological framework for companies specializing in mobile communications and aeronautics, due to the multiple applications in which this study can be derived. As a result of this project, we intend to learn about the advantages and disadvantages of algorithms designed to make LTE network transfers in a high-speed environment more efficient.

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Item ID: 53688
DC Identifier: http://oa.upm.es/53688/
OAI Identifier: oai:oa.upm.es:53688
Deposited by: Biblioteca Universitaria Campus Sur
Deposited on: 21 Jan 2019 15:22
Last Modified: 21 Jan 2019 15:42
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