Análisis de t ecnicas de Link to System para la evaluación de prestaciones de la interfaz radio en LTE

Abstract

En el marco de los nuevos sistemas de comunicaciones m oviles de cuarta generación (4G) el diseño y planificación de las redes se realiza mediante simuladores en dos niveles. Los simuladores de nivel de enlace caracterizan un único enlace usuario-estación base y simulan tanto el nivel físico como alguna parte del nivel de enlace de cada tecnología. Los simuladores de sistema utilizan los resultados de aquellos para estimar las prestaciones del sistema m ovil en un escenario geográfico concreto con multitud de usuarios. Los sistemas 4G utilizan tecnologías basadas en OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) que permiten enviar múltiples símbolos en diferentes subportadoras. Debido al gran ancho de banda de estos sistemas y al efecto multitrayecto propio de los canales de comunicaciones m oviles en entornos urbanos, cada subportadora se ve afectada por el canal de manera distinta y, en consecuencia, los valores de relación señal a ruido (SNR) en cada una de estas también difiere. Las prestaciones de cada enlace, calculadas mediante los simuladores de nivel de enlace, dependen por tanto de un conjunto de valores de SNR que caracterizan el canal para cada subportadora. Esto complica en gran medida la interfaz entre los simuladores de enlace y los de sistema, de modo que se hace necesaria una técnica que permita comprimir las múltiples medidas de SNR características del enlace en un valor único. Este proyecto trata de analizar las técnicas Link to System (L2S) desarrolladas para la evaluación de prestaciones de la interfaz radio en LTE (Release 8), que comprimen la información del perfil de SNR en un único parámetro que puede ser utilizado por el simulador de sistema. En este proyecto se realizan simulaciones de nivel de enlace de LTE para diferentes escenarios, esquemas de modulación y codificación, técnicas de estimación de canal y esquemas multiantena. Sobre los resultados obtenidos se aplica la técnica L2S denominada EESM (Exponential E ective SNR Mapping), optimizando el valor del parámetro único de dicho método ( ) y ajustando con el las curvas de error frente a SNR. A continuación se han llevado simulaciones de validación de los ajustes realizados y se ha comprobado la sensibilidad de las prestaciones del método frente a pequeñas variaciones del parámetro . Los resultados de este proyecto muestran la validez de las técnicas L2S EESM en tanto en cuanto permiten ajustes razonables de las curvas de probabilidad de error, y proporcionan valores de BLER (block error rate) precisos en función de la información comprimida del modelo. Esta información puede ser por tanto utilizada de forma fiable por los simuladores de sistema. Finalmente, cabe destacar que las simulaciones realizadas son costosas computacionalmente y que los resultados han demostrado ser muy dependientes del conjunto de datos y del n umero de realizaciones empleadas, as como del escenario y del esquema de modulación y codificación emplados.