Enhanced Handcover Mechanisms for 5G Millimeter Wave Vehicular Networks

Em redes de ondas milimétricas, devido ao raio de alcance limitado da portadora e aos feixes estreitos usados na transmissão, as técnicas de handover tradicionais podem não corresponder aos requisitos de aplicações de comunicação de alta confiabilidade e baixa latência (do inglês, Ultra-Reliable Low-Latency Communication, URLLC) e que também demandam enlaces de alta capacidade, como veículos autônomos, por exemplo. Nesta tese, é proposto um modelo de otimização para o estabelecimento de um limite superior de desempenho para a avaliação de mecanismos de handover. O modelo proposto é comparado aos mecanismos de handover da Quinta Geração de Comunicação Móvel (do inglês, Fifth Generation of Mobile Communication, 5G), chamados baseline e conditional handovers. Também propomos um mecanismo de handover baseado em uma heurística de programação dinâmica que explora densidade de bloqueios para tomar decisões de handover. Em termos de desempenho, a solução ótima proposta e a heurística são mais robustas que os mecanismos de handover do 5G na taxa de handovers realizados, taxa de handovers causados por ping-pong, e latência. Nossa avaliação indica que os mecanismos de handover do 5G pode ser aprimorados para que possam cumprir com os requisitos rigorosos das aplicações modernas para dispositivos móveis. Isto é evidenciado pela redução média no efeito ping-pong de 68% e 46%, e queda de 71% e 67% na taxa de handovers realizados se comparados à solução ótima e a heurística ao mecanismo de conditional handover, respectivamente.