Μελέτη και αξιολόγηση επίδοσης για την εξοικονόμηση ενέργειας σε LTE δίκτυα

Abstract

Τα τελευταία χρόνια η τεχνολογία των κινητών επικοινωνιών έχει εξελιχθεί ραγδαία λόγω των αυξανόμενων απαιτήσεων, όπως είναι η πρόσβαση σε υπηρεσίες Διαδικτύου μέσω των κινητών τηλεφώνων καθώς και οι απαιτήσεις σε καλύτερη ποιότητα στις προσφερόμενες υπηρεσίες. Στην παρούσα διπλωματική εργασία μελετάται η τεχνολογία Long Term Evolution (LTE), δηλαδή η τεχνολογία για τα δίκτυα 4ης γενιάς (4G). Η τέταρτη γενιά (4G) είναι η επόμενη γενιά των ασύρματων δικτύων επικοινωνιών που θα αντικαταστήσει τα υπάρχοντα δίκτυα τρίτης γενιάς (3G) και θα προσφέρει στους χρήστες βελτιωμένες υπηρεσίες με μεγαλύτερες ταχύτητες πρόσβασης, όσα δηλαδή δεν κατάφεραν να προσφέρουν τα δίκτυα προηγούμενης γενιάς. Επιπλέον, η τεχνολογία LTE πρόκειται να δημιουργήσει ένα παγκόσμιο ετερογενές δίκτυο το οποίο θα ενσωματώσει τα δίκτυα 2ης και 3ης γενιάς. Οι κινητές συσκευές για πρόσβαση στο Internet, όπως τα eReaders, τα tablet PCs, τα smartphones και τα netbooks έχουν μεγάλη ζήτηση στην αγορά για αυτό γίνεται προσπάθεια να εξελιχθούν σε επίπεδο ενεργειακής κατανάλωσης, ώστε ο χρήστης να μην χρειάζεται επαναφορτίζει τη συσκευή του σε τακτικά χρονικά διαστήματα. Επίσης, είναι αναπόφευκτο ότι οι μελλοντικές συσκευές θα περιέχουν LTE modems εκτός από τις κοινές διεπαφές, όπως Wi-Fi, Bluetooth ή USB και αυτό δημιουργεί επιτακτική ανάγκη για την ανάπτυξη μηχανισμών και μοντέλων που θα συμβάλουν στις εξοικονόμηση ενέργειας στις κινητές συσκευές. Στόχος σε αυτήν την εργασία είναι η δημιουργία ενός πιο αξιόπιστου μοντέλου με τη χρήση της LTE HARQ/ARQ διαδικασίας που μοντελοποιείται ως μια αλυσίδα του Markov για την εξοικονόμηση ενέργειας στο LTE modem των κινητών συσκευών.