Simulación genérica a nivel de sistema para soluciones avanzadas de gestión de recursos

Abstract

Resumen-A pesar del notable esfuerzo llevado a cabo por la comunidad científica en el ámbito de la tecnología LTE, aún no existe una metodología globalmente aceptada para analizar este tipo de redes. Igualmente, no se conoce una única solución que responda a todos los requisitos que se pueden plantear a la hora de acometer su análisis, de modo que se emplean diferentes herramientas y soluciones, cada una con sus ventajas e inconvenientes. Una de las limitaciones más importantes es la dificultad para evaluar escenarios con un número elevado de elementos de red, lo que podría reflejar la situación de redes heterogéneas (HetNets). En otros casos, no se presta mucha atención a las características del nivel de servicio, suponiendo habitualmente que el sistema está saturado (full-buffer). Este trabajo presenta un entorno de simulación flexible y genérico (GWNSyM -Generic Wireless Network System Modeler), que permite el despliegue de escenarios complejos, y el análisis de diferentes técnicas y soluciones de gestión, así como nuevas arquitecturas de red. La herramienta se valida analizando una red muy heterogénea, con un elevado número de usuarios. Sobre este escenario se han analizado diferentes técnicas de acceso, incluyendo DUDe (Downlink-Uplink Decoupling), que plantea un cambio sustancial frente a las soluciones tradicionales de selección de acceso.Palabras Clave-Network Modeling, Simulation, LTE/LTE-A, DUDe I. INTRODUCCIÓNDe acuerdo a las previsiones actuales [1], la demanda de tráfico en redes móviles inalámbricas se incrementará de forma notable en los próximos años. Esto es debido, entre otras razones, a la consolidación de servicios de gran capacidad, tales como el streaming de vídeo o los juegos online, que compartirán los recursos de las redes con otros más tradicionales, como la navegación web o las descargas de ficheros.Aunque a día de hoy las tecnologías 4G no están totalmente consolidadas, la comunidad investigadora ya está dirigiendo sus esfuerzos a la definición de las bases de la 5G, que daría soporte a la previsible heterogeneidad de servicios. Así, se prevé que en el futuro coexistan redes de diferentes tecnologías, y que la cooperación entre ellas se lleve a cabo de manera natural. Por ejemplo, se espera que las estrategias de densificación mediante small-cells jueguen un papel muy importante en los próximos años [2], ya que pueden proporcionar un importante aumento de la capacidad. Otras técnicas que se han incluido recientemente en las especificaciones del 3GPP son las referidas a la cooperación entre elementos de red, o técnicas Cooperative Multi-Point (CoMP), o el desacoplamiento de los enlaces ascendente y descendente de las conexiones [3], o Downlink-Uplink Decoupling (DUDe).Además de las soluciones que se sitúan en las capas inferiores de las redes celulares (gestión de recursos), en las capas superiores las técnicas de virtualización [4], Network Function Virtualization (NFV) y Software Defined Networks (SDN), se presentan como elementos clave de los despliegues de red en los próximos años ...