PLANIFICACIÓN DE REDES DE TDT MÓVIL DVB-H EN ENTORNOS URBANOS MEDIANTE SIMULATED ANNEALING

Abstract

RESUMEN

 Este artículo presenta y analiza el problema de planificación de redes de Televisión Digital Terrestre (TDT) móvil basadas en el estándar DVB-H, empleando para ello tanto transmisores sincronizados como gap-fillers, y propone un algoritmo de planificación basado en la técnica de optimización del Simulated Annealing (SA). El SA es un proceso de optimización discreto basado en el método de templado (annealing) de la metalurgia. La característica más importante del SA es que un estado peor puede ser aceptado, y de esta manera se puede “escapar” de un mínimo local. A menudo se dice que mientras que es muy fácil hacer que el SA funcione, es difícil hacer que funcione bien.

El objetivo del algoritmo realizado es minimizar el coste de despliegue de red para un objetivo de cobertura dado, optimizando al mismo tiempo la potencia transmitida por ambos tipos de emisores y el azimut de las antenas transmisoras de los gap-fillers. En el artículo se presenta el ajuste realizado al algoritmo para adaptarlo al problema de optimización y los resultados obtenidos, comparándolos con los del algoritmo genético multiobjetivo, en un escenario real (ciudad de Valencia en España). Finalmente, se demuestra que el SA obtiene mejores resultados que el algoritmo genético.

PALABRAS CLAVE: Redes de televisión digital terrestre móvil DVB-H, Planificación de red, Simulated Annealing

 ABSTRACT

 This article presents and analyzes the problem of DVB-H based mobile TV network planning using synchronized transmitters and gap-fillers, and proposes an algorithm based on the technical planning optimization called Simulated Annealing (SA). The SA is a discrete process of optimization based on the method of annealing in the metallurgy. The most important characteristic of the SA is that a worse state can be accepted, and by this way the SA is able to “escape” from local minimum. It is generally acknowledged that it is relatively easy to make the SA work, but it is difficult to make it work well.

The objective of the algorithm accomplished is to minimize the network deployment costs for an objective of coverage, optimizing at the same time the power transmitted by both type of transmitters and the azimuth of the transmitting antennas of the gap-fillers. The article presents and analyzes the necessary adjustments of the algorithm for adapt it to the problem of optimization and the results obtained by the SA in a realistic scenario (city of Valencia, Spain). These results are compared with the results of the genetic multi-objective algorithm (NSGAII, Non-dominated Sorting Genetic Algorithm). Finally, it shows that the SA gets better results than the genetic algorithm.

KEYWORDS: DVB-H based mobile TV network, Minimize the network deployment costs, Simulated Annealing