Resumo: Redes Heterogêneas (HetNets) apareceram como um modo inteligente de aumentar a capacidade e cobertura de redes de celular nas quais estações rádio-base (BSs) de baixa potência podem dividir a carga de estações de alta potência. Entretanto, essa estratégia também trouxe novos desafios. Por exemplo, técnicas para associação de usuários usadas em redes homogêneas não são eficientes neste tipo de rede quando se considera a quantidade de usuários servidos e o balanço de carga entre as BSs. Neste trabalho, o problema de associação de usuários em HetNets é modelado como um problema de programação linear inteira (ILP) com o intuito de balancear a carga entre células de curto e longo alcance. Além disso, duas heurísticas são introduzidas: uma solução centralizada baseada em um algoritmo guloso e uma estratégia distribuída, probabilística e ciente de carga. Estas heurísticas produzem bons resultados de balanceamento de carga entre as células e em termos de número de usuários aceitos quando comparados à solução ótima e melhores resultados que algumas das principais estratégias apresentadas na literatura Ver menos

Abstract: Heterogeneous Networks (HetNets) come as a clever approach to increase the capacity and the coverage of cellular networks in which low power base stations can share the load of high power ones. However, such strategy also brought new challenges. For instance, user association techniques used on homogeneous networks are no longer efficient when the amount of served users and the load balancing among the BSs are considered. In this work, the user association in HetNets problem is modeled as an integer linear programming (ILP) problem aiming to balance the traffic load among short and long range cells. In addition, two heuristics are introduced: a centralized solution based on a greedy algorithm and a distributed, probabilistic load-aware solution. These heuristics produce good results of load balancing among the cells and in terms of number of accepted users in comparison with the optimal solution and better results than some of the main strategies presented in the literature Ver menos