Desenvolupament d'un simulador per a estudiar el rendiment de les xarxes LTE dintre d'una cabina d'avió. Consistirà en una unitat de processament, una API i una GUI.

[ANGLÈS] Mobile broadband has changed the way we live and work. The way we communicate is becoming enriched with higher speeds and exciting new services both at home, on the road and on aircraft. Nowadays, a growing number of aircraft count with on-board Global System for Mobile Communications (GSM) that enables the use of mobile phones during flight. This is a result of the recent evolution of In-Flight Entertainment and Connectivity (IFEC) systems, which have experimented significant growth in the air transport industry. In order to be commercially attractive, such new communication services need high data rates, high power efficiency, low latency and a better quality of service. Within this context, the 3GPP Long Term Evolution (LTE) can make this happen. However, such systems require some Radio Frequency planning efforts to integrate them into the desired aircraft. In these preliminary stages, performance studies are commonly undertaken. The current document specifies the design and implementation of a tool that aims to be useful for such studies. This tool, a simulator of on-board LTE networks, is able to simulate the in-cabin LTE installations and to provide reliable results of LTE performance. The LTE simulator described in this Thesis is a RESTful web application made of three parts: 1. The processing unit (CORE), which carries out the simulations. 2. The Application Programming Interface (API), as an abstraction layer between the processing unit and the Graphical User Interface. 3. The Graphical User Interface (GUI), which eases the user interaction with the system. This document is structured as follows: chapter 1 summarizes the objectives, the project background and scope. Chapter 2 provides a theoretical background of 3GPP LTE. Chapter 3 describes the system at a high level through its requirements and gives an overview of the system design. Chapter 4 describes the various subsystems of the LTE system-level simulator. Chapter 5 illustrates the usefulness of the developed LTE simulator by describing the simulation of a sample in-cabin network installation. Finally, chapter 6 contains a conclusions summary of the simulator and suggestions for future work.

[CASTELLÀ] La banda ancha móvil ha cambiado la forma en que trabajamos y vivimos. La forma en que nos comunicamos está cada vez más enriquecida con altas velocidades y una gran oferta de nuevos servicios tanto en el hogar, en la carretera como en los aviones. Hoy en día, un número creciente de aviones cuentan a bordo con Global System for Mobile Communications (GSM) que permiten el uso de teléfonos móviles durante el vuelo. Este es un resultado de la evolución reciente de los sistemas In-Flight Entertainment and Connectivity (IFEC), que han experimentado un crecimiento significativo en la industria del transporte aéreo. Con el fin de ser comercialmente atractivos, tales nuevos servicios de comunicación necesitan de altas velocidades de datos, una alta eficiencia energética, una baja latencia y una mejor calidad de servicio. Dentro de este contexto, el 3GPP Long Term Evolution (LTE) puede hacer que esto suceda. Sin embargo, estos sistemas requieren algunos esfuerzos de planificación de radiofrecuencia para integrarlos en la aeronave deseada. En estas etapas preliminares se suelen realizar estudios de rendimiento. Este documento especifica el diseño y la implementación de una herramienta que pretende ser útil para tales estudios. Esta herramienta, un simulador de redes LTE a bordo de aviones, es capaz de simular una instalación de LTE dentro de las cabinas de los aviones y proporcionar resultados fiables del rendimiento de LTE. El LTE Simulator, descrito en esta tesis, es una aplicación web RESTful hecho de tres partes: 1. La unidad de procesamiento (CORE), que lleva a cabo las simulaciones. 2. La interfaz de programación de aplicaciones (API), que es una capa de abstracción entre la unidad de procesamiento y la interfaz gráfica de usuario. 3. La interfaz gráfica de usuario (GUI), la cual ayuda a facilitar la interacción del usuario con el sistema. Este documento se estructura de la siguiente forma: en el capítulo 1 se resume los objetivos, los antecedentes del proyecto y su alcance. El capítulo 2 proporciona una base teórica sobre 3GPP LTE. El capítulo 3 describe el sistema a alto nivel a través de sus requisitos y da una visión general del diseño del sistema. Capítulo 4 describe los diversos subsistemas del LTE system-level simulator. El capítulo 5 ilustra la utilidad del simulador LTE mediante la descripción de una simulación de un ejemplo de una red en una cabina de un avión. Finalmente, el capítulo 6 contiene un resumen de las conclusiones del simulador y sugerencias para el trabajo futuro.

[CATALÀ] La banda ampla mòbil ha canviat la forma que treballem i vivim. La manera en què ens comuniquem és cada vegada més enriquida amb altes velocitats i amb una gran oferta de nous serveis tant a la llar, a la carretera com als avions. Avui en dia, un gran nombre creixent d'avions porten a bord sistemes de Global System for Mobile Communications (GSM) que permeten l'ús dels telèfons mòbils durant el vol. Això és resultat de l'evolució creixent dels sistemes In-Flight Entertainment and Connectivity (IFEC), que han experimentat un creixement significatiu a la indústria del transport aeri. Amb la finalitat de ser comercialment atractius, aquests nous serveis necessiten d'unes taxes de transmissió de dades molt elevades, una alta eficiència energètica, una baixa latència i una millor qualitat del servei. Dintre d'aquest context, el 3GPP Long Term Evolution (LTE) pot fer que això succeeixi. No obstant, aquest sistemes requereixen d'alguns esforços de planificació de radiofreqüència per integrar-los a l'aeronau desitjada. En aquestes etapes preliminars se solen realitzar estudis de rendiment. Aquest document especifica el disseny i la implementació d'una eina que pretén ser útil per a aquests estudis. Aquesta eina, un simulador de xarxes LTE a bord d'avions, és capaç de simular una instal·lació de LTE dintre de les cabines d'avions i proporcionar resultats fiables del rendiment de LTE. El LTE Simulator, descrit en aquesta tesi, és una aplicació web RESTful feta de tres parts: 1. La unitat de processament (CORE), que porta a terme les simulacions. 2. La interfície de programació d'aplicacions (API), que és una capa d'abstracció al mig de la unitat de processament i la interfície gràfica d'usuari. 3. La interfície gràfica d'usuari (GUI), la qual ajuda a facilitar la interacció de l'usuari amb el sistema. Aquest document s'estructura de la següent forma: al capítol 1 es resumeixen els objectius, els antecedents d'aquest projecte i el seu abast. El capítol 2 proporciona una base teòrica sobre 3GPP LTE. El capítol 3 descriu el sistema a alt nivell per mitjà dels seus requeriments i dóna una visió general del disseny del sistema. El capítol 4 descriu els diversos subsistemes del LTE system-level Simulator. El capítol 5 il·lustra la utilitat del simulador LTE mitjançant la descripció d'una simulació d'un exemple d'una xarxa a una cabina d'un avió. Finalment, el capítol 6 conté un resum de les conclusions del simulador i suggeriments per al treball futur.