Tεχνικές για σύγχρονα ετερογενή και ευέλικτα ραδιοσυστήματα

Abstract

The PhD thesis addresses research topics related to the study and design of heterogeneous wireless communication systems, compatible with current and upcoming telecommunication standards. The research focus is in: the development of techniques and algorithms for radio resource management and interference management; the development of system design methodologies that support cognitive functionalities; and the development of processes for physical layer algorithmic design. In the field of radio resource and interference management, the goal is in the compatibility of the proposed techniques with the 3GPP LTE/LTE-Advanced and IEEE 802.16 (WiMAX) standards. The work focuses on cellular network topologies that support a variety of small cells. In the proposed solutions special attention is given on the use of radio environmental information – the research led to the creation of a systemic methodology aims to facilitate the integration of cognitive functionalities in a wireless heterogeneous network. In the field of physical layer algorithmic design, the research activity led in the development of a general framework for the design of adaptive modulation and coding algorithms, based on a compact link level performance prediction model of the overall system, suitable for real-time optimization.

Η διδακτορική διατριβή πραγματεύεται ερευνητικά θέματα που σχετίζονται με τη μελέτη και σχεδίαση σύγχρονων ετερογενών ραδιοσυστημάτων. Εξετάζονται τεχνικές, που αναπτύσσονται για γνωστικά και ευέλικτα συστήματα, οι οποίες προσαρμόζονται ώστε να είναι συμβατές με τα υπάρχοντα και υπό εξέλιξη τηλεπικοινωνιακά πρότυπα. Οι κύριοι τομείς έρευνας αφορούν τη σχεδίαση τεχνικών και αλγορίθμων διαχείρισης ασύρματων πόρων και ελέγχου παρεμβολών, τη δημιουργία μεθοδολογιών σχεδίασης συστημάτων που υποστηρίζουν γνωστικές λειτουργίες και τη δημιουργία βέλτιστων διαδικασιών σχεδίασης αλγορίθμων φυσικού επιπέδου. Στο πεδίο του σχεδιασμού αλγορίθμων διαχείρισης πόρων και παρεμβολής, ο στόχος είναι η συμβατότητα των προτεινόμενων τεχνικών με τα πρότυπα 3GPP LTE/LTE-Advanced και IEEE 802.16 (WiMAX). Η εργασία επικεντρώνεται σε τοπολογίες κυψελωτών δικτύων με υποστήριξη μικρών κυψελών. Στις προτεινόμενες λύσεις έμφαση δόθηκε στην χρήση πληροφορίας περιβάλλοντος – η σχετική έρευνα οδήγησε στην δημιουργία μιας συστημικής μεθοδολογίας που στοχεύει στο να διευκολύνει την ενσωμάτωση γνωστικών λειτουργιών σε ετερογενή ραδιοσυστήματα. Στο πεδίο του σχεδιασμού αλγορίθμων φυσικού επιπέδου, η έρευνα είχε ως αποτέλεσμα την ανάπτυξη ενός γενικού πλαισίου σχεδιασμού αλγορίθμων προσαρμοστικής διαμόρφωσης και κωδικοποίησης, βασισμένο σε ένα μοντέλο περιγραφής απόδοσης του συνολικού συστήματος, κατάλληλο για βελτιστοποίηση σε πραγματικό χρόνο.