Localización de antenas wifi y de telefonía móvil

Abstract

En este trabajo se considera el problema de localizar tanto estaciones bases de telefonía móvil como wifi para proporcionar cobertura a un sistema con una estructura de tipo red. El sistema mallado se representa sobre un plano en el cual se conoce la ubicación de un conjunto de coordenadas que representan los puntos de inicio y final de caminos o carreteras. Estos puntos se codifican mediante dos matrices origen-destino que representan las coordenadas en los ejes cartesianos del plano y generan una red de segmentos en los que existe una demanda de servicios telefónicos. A partir de esta demanda de servicios el operador le asigna una prioridad dentro del sistema. El objetivo del trabajo es la implementación en MATLAB de un algoritmo heurístico que localice un conjunto de estaciones base sobre el plano para satisfacer la demanda de servicios. Para ello, se genera un conjunto de puntos de forma simétrica que cubra el área del plano, puntos que servirán de lugares potenciales para la instalación de antenas. El algoritmo consiste en fijar las antenas a colocar, de forma secuencial buscando maximizar la cobertura proporcionada por las antenas. Este algoritmo tiene en cuenta el solapamiento entre las áreas de cobertura de las antenas y proporciona a la operadora flexibilidad al respecto. Permite decidir si se incentiva o penaliza el solapamiento mediante la asignación de pesos a los diferentes tipos de cobertura, diferenciando entre cobertura simple, doble o triple, que corresponden a la cobertura proporcionada por una, dos y tres o más antenas respectivamente. Este modelo no tiene en cuenta el entorno, puesto que el alcance o cobertura que proporciona una antena depende de los obstáculos que estén entre el teléfono y la antena, la altura de esta, las interferencias, reflexiones...etc. Además de la posibilidad de que no se pueda instalar una antena en el lugar donde nos indique el programa debido a licencias, permiso de los propietarios del terreno o que la compensación económica al colocar una antena en ese lugar, bien a los dueños del terreno o a quienes se vean afectados por la instalación sea demasiado elevada. Por ello, aunque este algoritmo proporciona una buena primera aproximación al problema, será necesario un estudio posterior sobre la viabilidad de la instalación de las antenas en los lugares propuestos.

This paper considers the problem of locating both mobile base stations and Wi-Fi routers to provide coverage to a system with a network-like structure. The system is represented on a plane in which the location of a set of coordinates that represent the points of start and end of roads or highways are known. These points are encoded by two origin-destination matrices that represent Cartesian coordinates in the plane and generate a network of segments in which there is a demand for telephone services. Then the operator assigns a priority to each segment based on their demands. The aim of this work is the implementation in MATLAB of a heuristic algorithm to locate a set of base stations on the plane to supply the demand for services. To do this, a set of points are located covering the total area of the plane, this points serve as potential sites for the installation of antennas. The algorithm fix the antennas to be placed and then sequentially seeks to maximize the coverage provided for each one. This algorithm takes into account the overlap between the coverage areas of the antennas and provides the operator flexibility about it. It allows decide whether incentives or penalizes overlap by assigning weights to the different types of coverage, differentiating between single coverage, double or triple, corresponding to the coverage provided by one, two and three or more antennas respectively. This model does not considers environment issues, since the scope or coverage provided by an antenna depends on the obstacles that are between the phone and the antenna, the height of the antenna, interference, reflections ... etc. In addition to the possibility that it may can not be installed on where the program tell us to because of licensing, permission from the owners of the land or because the financial compensation to those affected by the installation is too high. Therefore, although this algorithm provides a good first solution to the problem, further study on the feasibility of installing the antennas in the proposed locations will be necessary.