Desarrollo de métodos de análisis y optimización para redes de frecuencia única

Abstract

RESUMEN: Con el propósito de facilitar la etapa de diseño, en esta Tesis Doctoral se ha desarrollado una novedosa metodología, implementada en una herramienta software que permite el análisis y mejora del comportamiento de una SFN centrando el estudio en aspectos tales como la cobertura y la interferencia, actuando sobre el número y potencia de los transmisores de la red, la aplicación de los retardos estáticos, la elección de los modelos adecuados para los receptores o los propios sistemas radiantes. La fiabilidad y precisión de los resultados proporcionados por la aplicación dependerá de la adecuada configuración de los parámetros seleccionados para cada uno de los bloques funcionales autónomos que la integran: predicción de la propagación, modelado del receptor y optimización de la red. Considerando diversas SFN como estructuras canónicas de referencia, se incluye un extenso dosier de resultados con los que se han comparado el rendimiento de diversos métodos empíricos y semi-empíricos de predicción de la propagación desarrollados, y diferentes algoritmos metaheurísticos como GA, PSO, SA o MOSA utilizados como base de la optimización de dichas redes. El análisis y la optimización no sólo se ha dirigido en la herramienta desarrollada a maximizar coberturas sobre regiones geográficas concretas, sino también a minimizar interferencias sobre otras redes. Todo ello permite obtener información relevante para ayudar a un diseñador de red en su decisión sobre la configuración más adecuada en base a la orografía del terreno considerado y las características técnicas de los dispositivos implementados en sistemas reales con un coste computacional razonable.

ABSTRACT: In order to facilitate the design stage, in this PhD. Thesis a novel methodology, implemented in a software tool that allows the analysis and improvement of the behavior of a SFN focusing the study on aspects such as the coverage and interference, working on the number and power of the transmitters within the network, the application of static delays, the choice of suitable models for the receivers or the radiant systems themselves. The reliability and accuracy of the results provided by the tool depends on the proper settings for the parameters chosen for each one of the autonomous functional blocks that it consists of: propagation prediction, receptor modeling and network optimization. Considering several SFN as reference canonical structures, an extensive dossier of results is included to compare the performance of various empirical and semi-empirical propagation prediction methods developed, and different metaheuristics algorithms such as GA, PSO, SA or MOSA used as a basis for the optimization of such networks. The analysis and optimization has not only been focused on the tool developed to maximize coverage on specific geographic regions, but also to minimize interference on other networks. This allows to obtain relevant information to help a network designer to decide about the most suitable configuration based on the terrain considered and the technical characteristics of the devices deployed in real systems with a reasonable computational cost.