Soluções otimizadas para implantação de redes militarizadas 4G/LTE com máxima cobertura e mínima interferência

Abstract

Este trabalho explora o problema de localização de cobertura máxima do Centro de Coordenação de Operações Móveis (CCOp Mv), que visa apoiar o comando operacional do Exército Brasileiro. Este problema consiste em selecionar as posições dos veículos, a sua quantidade necessária e a potência de transmissão para maximizar a área de cobertura e reduzir a interferência devido à sobreposição de sinais. Ressaltando-se que os veículos do CCOp Mv são equipados com Estações Transceptoras Base do sistema de rádio celular, do inglês Base Transceiver Station (BTS)s e destinam-se a prover a infraestrutura de comunicações nas áreas de operação das tropas terrestres. Por esta razão, foi proposta uma modelagem analítica baseada em Programação Linear Inteira Mista (PLIM) que orientou duas soluções de otimização: (i) E-ALLOCATOR – Exact ALLOCATiOn seRvice; e (ii) M-ALLOCATOR – Metaheuristic ALLOCATiOn seRvice. As soluções foram avaliadas em um cenário que emprega o CCOp Mv para dar suporte a uma operação de resgate baseada na tragédia ocorrida em janeiro de 2019 na cidade de Brumadinho-MG e comparadas com uma heurística. Os resultados da avaliação de desempenho mostram evidências de eficiência em termos de qualidade e economia de recursos das soluções propostas. Além disso, o E-ALLOCATOR provou ser adequado para uma baixa carga de trabalho na rede. Ao mesmo tempo, o M-ALLOCATOR é adequado para cenários com alta carga de trabalho, fornecendo soluções quase ótimas dentro do tempo computacional adequado para todas as instâncias do problema.