Applications of Deep Learning Techniques to the design of cell-free massive MIMO networks

Esta tesis de master estudia la aplicación de deep neural networks (DNNs) para el diseño de redes cell-free massive MIMO (CF-mMIMO), una topología novedosa destinada a revolucionar las comunicaciones móviles de sexta generación (6G). Más concretamente, el trabajo aborda el diseño de la estrategia de...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autor: Riera Palou, Felip
Tipo de recurso: tesis de maestría
Fecha de publicación:2025
País:España
Institución:Universidad Nacional de Educación a Distancia
Repositorio:e-spacio. Repositorio Institucional de la UNED
Idioma:español
OAI Identifier:oai:e-spacio.uned.es:20.500.14468/30320
Acceso en línea:https://hdl.handle.net/20.500.14468/30320
Access Level:acceso abierto
Palabra clave:1203.17 Informática
topología cell-free
asignación de potencia
aprendizaje profundo
aprendizaje por transferencia
Cell-free topology
power allocation
deep learning
transfer learning
Descripción
Sumario:Esta tesis de master estudia la aplicación de deep neural networks (DNNs) para el diseño de redes cell-free massive MIMO (CF-mMIMO), una topología novedosa destinada a revolucionar las comunicaciones móviles de sexta generación (6G). Más concretamente, el trabajo aborda el diseño de la estrategia de asignación de potencia, es decir, determinar cuánta potencia se asigna a cada usuario con el fin de optimizar una determinada métrica de rendimiento relacionada con la eficiencia espectral. A diferencia de las estrategias clásicas de asignación de potencia, que suelen basarse en métodos de optimización matemática complejos, el enfoque con DNNs establece una relación entre la información de canal a gran escala (vinculada a las posiciones entre usuarios y puntos de acceso (APs)) a los coeficientes de potencia. Es muy destacable que esta función de mapeo es computacionalmente trivial durante la operación en tiempo real de la red móvil, a costa de requerir una fase de entrenamiento costosa que, convenientemente, puede llevarse a cabo como un pre-procesado (i.e., off-line). Los resultados demuestran que la asignación de potencia basada en DNNs funciona a la par de la técnica de referencia (i.e., fractional power allocation (FPA)) para una amplia variedad de configuraciones (p. e., diferentes cargas de red, distintas técnicas de procesamiento, diferentes objetivos de eficiencia espectral). Además, también se ha propuesto una estrategia basada en aprendizaje por transferencia para generalizar la aplicabilidad de un modelo DNN entrenado para una carga de red específica a otra diferente, sin necesidad de reentrenar el modelo completo.