Construcción de un modelo de optimización de los recursos de radio 5G mediante un simulador de red

Abstract

Las redes 5G son tecnología de vanguardia que utilizan una combinación de antenas inteligentes y celdas pequeñas que envían señales radioeléctricas a donde se necesitan, estás antenas inteligentes aumentan la capacidad y mejoran la eficiencia de los servicios de comunicación inalámbrica. Este tipo de tecnología va más allá de los servicios de banda ancha que se conocen actualmente, promete además, la integración de otros casos de uso como son las comunicaciones masivas de tipo máquina y las comunicaciones ultra confiables de baja latencia que se describen a detalle dentro del capítulo II. La llegada de las redes de nueva generación trae consigo un cambio importante en la forma de trabajar de los ingenieros y equipos de operaciones ya que los nuevos sistemas presentan un crecimiento en términos de volumen de información teniendo impacto en la carga de trabajo de gestión y resolución de problemas cada vez más complejos. El uso de los modelos de Tecnologías de Información (TI) puede incidir de manera positiva en el trabajo de estos grupos, debido a que hace más eficiente la capacidad de análisis de las enormes cantidades de datos y redes de clientes, que ahora tienen una mayor dimensión para las redes 5G, extrayendo conocimientos de una manera más precisa y rápida, esto se traduce en disponer de una red más inteligente, predictiva, eficiente, que mejora la experiencia de los usuarios; además permite que los nuevos servicios sean entregados de forma rápida y confiable, contar con redes que hacen su propia autogestión, autocorrección, reduciendo cargas de trabajo en los equipos de ingeniería. Uno de los principales objetivos de los Proveedores de Servicios de Comunicaciones (CSP) es ofrecer la mejor conectividad con una excelencia en la Calidad de Servicio (QoS) esta es evaluada mediante Indicadores Clave de rendimiento o Key Performance Indicators (KPIs). Algunos de los eventos en las redes de servicios móviles actuales que inciden en el resultado de estos indicadores pueden ser interrupciones de servicio en la red, variaciones de tráfico generadas por eventos aislados o periodos de tiempo determinado, fallas en las condiciones de transmisión y cobertura, así como la asignación eficiente de flujos de información. Este último elemento marca el hito a partir del cual se desarrolla el presente trabajo. Es así como el aumento de manera exponencial en el número de conexiones y la necesidad de un mayor ancho de banda para satisfacer las exigencias del tráfico de servicios que se espera cursaran por las redes actuales requiere de soluciones que puedan aportar al mantenimiento de una buena calidad de servicio. El manejo simultáneo de dos o más portadoras de la misma o diferentes bandas de frecuencia asignándolas a un enlace correcto es una tecnología que permite a estos sistemas aumentar su capacidad utilizando los recursos disponibles en la red, la implementación de esta funcionalidad se gestiona mediante el uso de planificadores que tienen la capacidad de asignar múltiples recursos a un usuario permitiendo superar los problemas de escasez de espectro mediante la optimización de este recurso. Los retrasos en este proceso de asignación pueden tener incidencia en los indicadores de calidad del servicio de la red. En el capítulo I, se aborda la contextualización de este trabajo a través de sus diferentes secciones, describe el planteamiento del problema, el supuesto de solución y justificación señala, además, los objetivos que se persiguen. En el capítulo II, es una breve reseña de la situación actual de esa tecnología en el mundo y en Latinoamérica, expone dentro del marco teórico algunas características fundamentales y conceptos que describe casos de uso, rangos de frecuencias en los que opera, experiencia de una mayor velocidad de procesamiento o Throughput, principios del funcionamiento de la red, optimización de la red, pasando por la evolución de los sistemas de comunicación móvil que tiene como premisa la necesidad de satisfacer al crecimiento de tráfico.