Inter-cell Interference Coordination algorithms for 5G networks

L'elaborato affronta il tema dell'Inter-Cell Interference Coordination (ICIC) applicato ad un sistema 5G. Il sistema viene modellato mediante il software di simulazione ns-3. L'approccio utilizzato è quello di unire gli algoritmi di Frequency Reuse, che rappresentano un approccio statico di coordinamento dell'interferenza inter-cella, e il beamforming, caratteristica fondamentale introdotta dallo standard 5G, allo scopo di ottimizzare l'allocazione di risorse verso tutti gli utenti che il sistema cellulare copre. Lo studio effettuato affronta in maniera sistematica le specifiche dello standard 5G, con una particolare attenzione al modo in cui questo viene implementato all'interno del software di simulazione, con lo scopo di attuare modifiche in maniera consapevole delle caratteristiche che lo standard presenta. Infatti, proprio perché lo scenario di partenza non comprende l'applicazione di algoritmi di ICIC, è stato necessario modificare l'architettura iniziale della network già impostata all'interno di ns-3 e realizzare un interfacciamento con gli algoritmi di Frequency Reuse, andando a modificare il modo in cui la Base Station alloca le risorse. Inoltre, è stato necessario introdurre tutta la componente di segnali che utenti e Base Station si scambiano per fornirsi informazioni utili al coordinamento dell'interferenza inter-cella. In particolare, mediante il software viene modellato uno scenario di partenza, rappresentato da un generico stadio, e vengono valutate le performance del sistema in termini di pacchetti ricevuti sui totali pacchetti trasmessi. Con l'applicazione di un coordinamento dell'interferenza tra le celle si raggiungono risultati significativi, che portano ad un incremento delle performance del sistema. Il risultato finale mostra come l'utilizzo di algoritmi di ICIC migliori le performance del sistema grazie alla riduzione dell'interferenza, che permette un'allocazione di maggiori risorse con una perdita di pacchetti significativamente ridotta.