ΑΥΤΟ-ΟΡΓΑΝΩΜΕΝΑ ΔΙΚΤΥΑ (SELF ORGANIZING NETWORKS), ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ ΚΑΙ ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΙ ΣΕ ΕΤΕΡΟΓΕΝΗ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΑ.

Abstract

Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι η μελέτη της έννοιας της αυτό-οργάνωσης στα δίκτυα κινητών και προσωπικών επικοινωνιών. Η ταχεία εξέλιξη των δικτύων κινητής τηλεφωνίας οδήγησε στην ανάγκη ανάπτυξης νέων εργαλείων και αλγορίθμων για την αντιμετώπιση των ολοένα και αυξανόμενων απαιτήσεων. Η ιδέα της αυτό-οργάνωσης έρχεται να αλλάξει τον τρόπο με τον οποίο δομούνται τα νέα δίκτυα. Η έμφαση πλέον δεν δίνεται στον σχεδιασμό μιας τοπολογίας αυστηρά καθορισμένης, αλλά στην ελαστικότητα και δυνατότητα ενσωμάτωσης νέου εξοπλισμού ο οποίος δεν θα απαιτεί ρύθμιση από κάποιον τεχνικό-εργαλείο. Με την ολοένα και αυξανόμενη απαίτηση των χρηστών σε bandwidth τα υπάρχοντα δίκτυα φτάνουν στο σημείο κορεσμού. Για το λόγο αυτό μια σειρά από femto/pico cells καλούνται να παρέχουν αυτό το επιπλέον bandwidth. Η προσφορά της αυτό-οργάνωσης είναι στην plug ‘n’ play αντιμετώπιση του νέου δικτυακού εξοπλισμού. Ταυτόχρονα τα νέα δίκτυα 4ης γενιάς υποστηρίζουν την αυτό-ρύθμιση των παραμέτρων λειτουργίας τους για την βελτιστοποίηση της απόδοσής τους.Στην παρούσα εργασία γίνεται καταρχάς αναφορά στα HSPA/HSPA+ και LTE/LTE advanced, ως τις πλέον διαδεδομένες υλοποιήσεις στα δίκτυα κινητής τηλεφωνίας. Εν συνεχεία γίνεται μια εισαγωγή στην έννοια της αυτό-οργάνωσης και αναλύονται ενδεικτικά δυο εργασίες πάνω στις τεχνολογίες και δυνατότητες που αυτή προσφέρει. Το τελευταίο μέρος της εργασίας αφορά την υλοποίηση αλγορίθμου για βελτιστοποίηση της διαδικασίας load balancing μέσω των hand over.

The purpose of this specific project is to study the concept of self-configuration in both existing and future cellular networks. The rapid growth of cellular communications has led to the need of developing new techniques and algorithms to deal with the ever increasing demands. The concept of self-configuration will change the way new networks are planned and deployed. The focus is no longer on creating a robust network topology but rather on flexibility and the network’s ability to integrate new equipment that won’t require a technician or a tool in order to be set up. As the bandwidth demand continues to increase, the existing networks will face a capacity problem. To cope with this demand a series of pico/fempto cells need to be deployed. The contribution of self-configuration techniques is the plug ‘n’ play operation of newly added network equipment. Moreover 4th generation networks support self-optimization of their parameters in order to maximize their overall efficiency.In this project we first analyze HSPA/HSPA+ along with LTE/LTE advanced as the most commonly used 3G technologies. Next the concept of self-configuration is analyzed along with two papers describing self-configuration techniques. The last part of the project is about the coding of a proposed algorithm on self-optimization (load balancing via hand over).