Algoritmo eficiente para planeamento de frequências de redes móveis celulares, suportado por programação linear

Abstract

O aumento do número de subscritores móveis em todo o mundo causou um crescimento da necessidade de novos algoritmos de planeamento/otimização de redes móveis, rápidos e fiáveis, especialmente porque, de forma a manter a qualidade de serviço de uma rede móvel, uma operadora terá que colocar mais equipamento no terreno. Este trabalho apresenta uma forma rápida e fiável de, automaticamente, planear as frequências em redes móveis celulares, usando tecnologias "cloud" e programação linear. O algoritmo proposto foi testado num cenário realístico de uma rede GSM (sendo generalizável e de utilização em outras gerações móveis), e os resultados foram comparados com outra ferramenta de planeamento comercial. Os resultados mostram que, apesar do desempenho no planeamento de um site ser similar, o novo algoritmo foi doze vezes mais rápido e usou quatro vezes menos memória de acesso aleatório. O algoritmo desenvolvido, conseguiu fazer a optimização do planeamento numa rede móvel celular de setenta células em menos de 3 minutos (contra mais de 5 horas com a utilização de uma ferramenta comercial), permitindo uma eficiência superior a 100 vezes, i.e., com um consumo de tempo inferior a 1% do tempo necessário com a ferramenta comercial. O algoritmo foi integrado na ferramenta comercial Metric e está atualmente a ser utilizado para planeamento celular.

With the increasing number of mobile subscribers worldwide, there is a need for fast and reliable algorithms for planning/optimization of mobile networks, especially because, in order to maintain a network’s quality of service, an operator might need to deploy more equipment. This work presents a quick and reliable way to automatically plan frequencies in cellular networks, using both cloud technologies and linear programming. We evaluate our pattern in a realistic scenario of a GSM network (it can also be used in other mobile generation) and compare the results to another already implemented commercial tool. Results show that even though network quality was similar, our algorithm was twelve times faster and used four times less memory. It was also able to frequency plan seventy cells simultaneously in less than three minutes (against the 5 hours needed by a commercial tool). This mechanism was successfully integrated in the professional tool Metric, and is currently being used for cellular planning.