REALOCAÇÃO DE FREQUÊNCIAS EM REDES HETEROGÊNEAS SEM FIO

Resumo

O rápido crescimento do acesso à Internet móvel, bem como a popularização de modernas aplicações multimídia, tem impulsionado o aumento do tráfego de dados. Além disso, as exigências dos usuários por melhor desempenho em atividades como: a transmissão de vídeos em redes sem fio, acesso às redes sociais e comunicação máquina-a-máquina aumentaram. Considerando o aumento do tráfego e as exigências dos usuários, as atuais redes móveis não conseguem atender de forma eficiente estas demandas, que possuem um crescimento exponencial. Uma solução para minimizar esse problema é o surgimento das Heterogeneous Cloud Radio Access Networks (H-CRANs), que se baseiam em aplicar computação em nuvem para o processamento e gerenciamento de dados de redes heterogêneas. Em H-CRAN, a orquestração centralizada da rede permite que unidades de banda base (Base Band Units - BBUs) operem como entidades de controle, possibilitando configurar cada uma das suas unidades de rádio funcional (Remote Radio Heads - RRHs). Dessa forma, é possível configurar as áreas de cobertura dos RRHs, a fim de obter uma melhor distribuição das cargas de trabalho e vazão de dados. O BBU precisa definir um canal de radiofrequência para cada uma das RRHs. Entretanto, tais canais são pré-definidos e escassos, além disso precisam ser alocados sem gerar interferência entre antenas e transceptores (RRHs) adjacentes. Soluções de gerenciamento de canais em H-CRANs têm sido pesquisadas com o intuito de investigar alternativas para reduzir a interferência entre antenas adjacentes. No entanto, as soluções atuais não consideram informações sobre o posicionamento de usuários com maior exigência de qualidade de serviços ou áreas de maior tráfego, por exemplo. Essas informações podem ser avaliadas e utilizadas como base em algoritmos para otimizar a alocação de canais, a fim de atenuar os problemas causados por interferências. Esse trabalho de conclusão de curso propõe o estudo, projeto, implementação e avaliação de um algoritmo baseado em técnicas de Inteligência Artificial para gerenciar o compartilhamento de frequências em redes H-CRAN. Trata-se de uma pesquisa de nível acadêmico, exploratória quanto aos objetivos e, experimental e bibliográfica quanto aos procedimentos técnicos. É exploratória, devido a não familiaridade com o tema. A partir da avaliação de outros trabalhos foi possível estabelecer hipóteses e determinar quais técnicas melhor se aplicam ao problema. Quanto aos procedimentos, é bibliográfica no que diz respeito à busca pelo estado da arte. Além disso, é experimental porque será definido um cenário de estudo em H-CRAN, onde serão selecionadas variáveis influentes, as quais servirão como parâmetros para o processamento do algoritmo, e a partir disso será possível analisar o desempenho do mesmo. A fase atual do trabalho encontra-se na finalização do projeto e início da implementação. Como resultados finais, espera-se que forneçam dados qualitativos, pois a resposta que o algoritmo dará, com base nas informações coletadas da rede, será uma orquestração das configurações que cada componente da rede irá assumir. Dessa forma, poderá ser feito uma medida de vários aspectos, como as taxas de transmissão de cada RRH, quais áreas requisitaram maior tráfego de dados e em que condições foram atendidas, entre outros.