Resumen

El constante aumento de usuarios móviles y la demanda de aplicaciones de altos requerimientos de desempeño implican nuevos retos para el despliegue de los sistemas de comunicación inalámbricos, que pese a todas las limitaciones deben propender por la calidad de la experiencia de los abonados. La planificación de paquetes en el enlace de bajada juega un rol importante en los sistemas cuarta generación, ya que es la responsable de asignar en forma inteligente los recursos de radio a los usuarios, de acuerdo a un algoritmo establecido. En el estudio llevado a cabo se desarrolló un planificador de paquetes en el enlace de bajada de LTE basado en un algoritmo evolutivo; el desempeño obtenido es equiparable al de planificadores de paquetes convencionales.

1. INTRODUCCIÓN

El crecimiento de la demanda en servicios de red, tales como Voz sobre IP (VoIP, Voice over Internet Protocol), navegación, y video en tiempo real, con altas exigencias en métricas de Calidad de Servicio (QoS, Quality of Service), establecen nuevos retos para las redes celulares de nueva generación. Es así como el Proyecto de Cooperación en Tercera Generación (3GPP, Third Generation Partnership Project) introdujo Evolución de Largo Término (LTE, Long Term Evolution) [1] como respuesta a esta necesidad, planteando objetivos de desempeño y definiendo nuevos procedimientos para el Núcleo de Paquetes Evolucionado (EPC, Evolved Packet Core) y la Red de Acceso Radio Terrestre UMTS Evolucionada (EUTRAN, Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network).

Dentro EUTRAN se encuentra el Nodo B Evolucionado (ENB, Evolved Node B) que se encarga de la Gestión de Recursos de Radio (RRM, Radio Resource Management), cuyo objetivo es garantizar la calidad del servicio ante la variabilidad que presenta el canal y la demanda de tráfico de los usuarios.

Una de las más importantes funciones que se establece en RRM para LTE, es la Planificación de Paquetes a nivel físico, que es responsable de seleccionar la información de los usuarios, organizarlos y transmitirlos de forma inteligente haciendo uso eficiente de los recursos de radio. LTE define un planificador físico para el enlace de subida y otro para el enlace de bajada [2], de los cuales el segundo se ha considerado de mayor interés, dado que la comunicación entre la estación base y el Equipo de Usuario (UE, User Equipment) es la que soporta la mayor cantidad de tráfico. El planificador a nivel físico del enlace de bajada se relaciona directamente con el esquema de modulación y codificación determinadas por las condiciones del canal y las tasas de transmisión esperadas [3].

Los algoritmos de planificación de paquetes de mayor despliegue en la actualidad son: Tasa Máxima (MR, Maximum-Rate),  Proporcionalidad  Justa  (PF,  Proportional-Fairness),  Espera  Equitativa  Ponderada (WFQ, Weight Fair Queuing) y Round Robin (RR), los cuales se han estudiado y evaluado para diversas tecnologías, entre ellas LTE [4].

• Materias:Algoritmo de evolución Planificación estratégica Sistemas de Comunicación Inalámbricos Tecnología
• Subjects:Evolutionary algorithm Strategic planning Wireless Communication Systems Technology
• Palabras claves:Asignación de recursos, Computación evolutiva,Comunicaciones móviles 4G, Planificación, Redes celulares.
• Keywords:Resource allocation, Evolutionary computation, 4G mobile communication, Scheduling, Cellular networks.