Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11612/973
Authors: Costa, Vinícius Oliveira
metadata.dc.contributor.advisor: Brito, George Lauro Ribeiro de
Title: Alocação de antenas para rede celular de 4G utilizando algoritmos meméticos
Keywords: Propagação de sinal;Alocação de ERBs;Algoritmo Memético;Signal propagation;RBS allocation;Memetic algorithm
Issue Date: 31-Aug-2016
Publisher: Universidade Federal do Tocantins
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Modelagem Computacional de Sistemas - PPGMCS
Citation: COSTA, Vinícius Oliveira. Alocação de antenas para rede celular de 4G utilizando algoritmos meméticos.2016. 82f. Dissertação (Mestrado em Modelagem Computacional e Sistemas) – Universidade Federal do Tocantins, Programa de Pós-graduação em Modelagem Computacional e Sistemas, Palmas, 2016.
metadata.dc.description.resumo: Este trabalho trata do problema de alocação de estações rádio base (ERBs) para o sistema de telefonia celular de 4G, que no Brasil utiliza o protocolo LTE (Long Term Evolution). Tal problema consiste em dada uma determinada região geográfica, onde se encontram os possíveis clientes, dispor antenas de modo a cobrir a maior área possível da região em estudo, levando em consideração a capacidade de cada antena em atender os clientes com qualidade de serviço. O algoritmo apresentado calcula o raio de alcance da ERB, a quantidade mínima de ERBs necessárias para cobrir a região em estudo e a localização de cada ERB. Para que o algoritmo pudesse ser desenvolvido foi investigado o sistema de comunicação LTE, modelos de propagação de sinal além do algoritmo memético, visto que a alocação de ERBs é um problema NP-difícil. Para o raio de ação da célula foi considerado, além do modelo de propagação, o calculo de link budget, throughput e relação sinal ruído. Por fim, uma comparação entre o LTE operando nas faixas de frequências de 700 MHz e 2,5 GHz foi realizado. O algoritmo de alocação de ERBs se mostrou eficiente cobrindo mais de 80% da área de estudo em 29 dos 30 casos analisados. Com relação a frequência, o LTE se mostrou mais adequado operando em 700 MHz pois a quantidade de ERBs para cobertura da área de estudo é menor se comparado a frequências de 2,5 GHz.
Abstract: This work deals with the issue of radio base stations (RBSs) allocation for the 4G cell phone system, which in Brazil uses the LTE (Long Term Evolution) protocol. Such problem consists in a certain geographical region, where potential customers might be found, having antennas to cover the largest possible area of the region under study, taking into account the capacity of each antenna to serve customers with quality of service. The presented algorithm calculates the range of the RBS station, the minimum amount of necessary RBS to cover the area under study and the location of each RBS. In order to the algorithm to be developed the LTE communication system was investigated, signal propagation models beyond memetic algorithm, since the RBS allocation is a NP-hard problem. For the cell’s range of action it was considered, besides the model of propagation, the link budget calculation, throughput and noise signal relation. Therefore, a comparison between LTE operating on 700 MHz and 2,5 GHz frequencies was made. The RBS allocation algorithm was efficient covering more than 80% of the study area in 29 from the 30 analyzed cases. In relation to the frequency, LTE was considered more adequate operating on 700 MHz, for the quantity of RBS to cover the study area is smaller, if compared to 2,5 GHz frequencies.
URI: http://hdl.handle.net/11612/973
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