1.3. Bài toán lập kế hoạch mạng WiMAX
1.3.3. Một số nghiên cứu liên quan
Taplin và các tác giả khác [16] đã giới thiệu một số phương pháp lập kế
hoạch mạng WiMAX một cách tự động trên bản đồ như FTP, BTP, Hill Climb (HC) và Tabu Search (TS). Hai thuật toán đầu tiên thuộc về cách tiếp cận tham. Trong khi FTP cố gắng tăng hoặc giảm số sector trên mỗi BS để có thể tìm được
phương án tốt nhất, BTP thì sắp xếp tất cả các BS theo thứ tự giảm dần về khả năng
phục vụ người dùng và đặt các sector lần lượt lên nó để đảm bảo rằng mỗi người
dùng được phục vụ bởi BS tốt nhất. Hai thuật toán cịn lại là thuật tốn tìm kiếm
theo lân cận. Việc thử nghiệm trên ba bản đồ khác nhau đã chỉ ra rằng TS đạt được kết quả tốt nhất, tuy nhiên nó lại phải trả giá bằng thời gian tính tốn lớn. Ngược lại, BTP cho thời gian chạy khá nhanh với kết quả có thể chấp nhận đc. Hu [19] đã đưa ra một thuật toán lập kế hoạch mạng tự động dựa trên thuật toán di truyền bầy đàn. Từng cá thể đại diện và hoạt động biến thể của gen được thiết kế để tìm ra cá thể tốt nhất. Kết quả mơ phỏng chỉ ra rằng thuật tốn là mạnh đối với các kịch bản khác nhau của bài toán lập kế hoạch mạng và có khả năng tìm kiếm tốt hơn. Tương tự
như vậy, Hurley và các cộng sự [17], Tsourakis and Voudouris [18] và Zhang [22]
thuật tốn này đều khơng được áp dụng trên địa hình ba chiều có vật cản ví dụ như núi và cây.
Ngồi ra, mơ hình tính tốn độ suy hao được sử dụng trong tất cả các thuật toán trên chỉ dựa trên bản đồ hai chiều. Hơn nữa, các thuật toán dựa tên một mục tiêu duy nhất, ví dụ như chỉ để tăng khả năng tốt nhất của mạng, và đặt các trạm một cách thủ công. Một số tác giả khác đã sử dụng các phần mềm đặt các trạm dựa trên GIS cho bài tốn này. Ví dụ Carneiro [9] và các cộng sự đã phát triển một cơng cụ để tính tốn hiệu năng mạng trên bản đồ sử dụng phần mềm ArcGIS và mơ hình SUI. Sebastiao và các cộng sự [15] sử dụng các làm lập kế hoạch mạng trong
ArcGIS để tìm ra vị trí thích hợp đặt các trạm thu phát Wifi hay WiMAX với số lượng các thiết bị được cho trước. Admed và các cộng sự [23] đã tổng hợp các mơ
hình tính tốn độ suy hao như Okumura & Hata, ECC – 33 và SUI để thiết kế một công cụ lập kế hoạch mạng mới. Sapumohotti và các cộng sự [6] nghiên cứu cả việc tính tốn hiệu năng mạng và khoản cách giữa các BS bằng việc sử dụng một cài công cụ như Google Maps, SRTM Data and MATLAB. Thậm chí nhiều phần mềm lập kế hoạch có một vài ưu điểm như thuận tiện và dễ sử dụng, tuy nhiên chúng không thể được mở rộng để nghiên cứu bài toán này bởi sự giới hạn về khả năng phân tích.
Một vài nghiên cứu gần đây đã chú trọng nghiên cứu mở rộng bài toán này. Abichar và các cộng sự [25] đã giới thiệu một mơ hình cho việc xác định số lượng các trạm chuyển phát sóng và vị trí của chúng. Prommak and Wechtaison [4] đã đề
xuất một mơ hình tuyến tính ngun để giải quyết bài toán lập kế hoạch mạng cho các trạm chuyển tiếp (Multi-Hop) với mục tiêu là chi phí tốt và vị trí thích hợp. Gong và các cộng sự [24] đã đề xuất một cải tiến của thuật toán tối ưu bầy đàn cho bài toán lập kế hoạch mạng phát hiện sóng radio. Cải tiến này tập trung vào hàm loại bỏ các trạm đọc (TRE), giúp cho việc tối ưu hóa các trạm đọc mà vẫn đảm bảo
được hiệu năng của mạng.
- Tất cả các thuật toán trên được cài đặt trên các môi trường mô phỏng là bản
đồ hai chiều chứ không phải trên địa hình.
- Các phương pháp lập kế hoạch thủ công được áp dụng hầu hết.
- Các thuật toán chỉ tập trung vào một mục tiêu như là hiệu năng mạng hoặc chi phí xây dựng.
- Một vài phương pháp đòi hỏi chi phí tính tốn lớn và phức tạp, ví dụ như thuật toán TS.
- Tất cả các thuật tốn khơng chú ý đến vị trí trên bản đồ mà tại đó khơng thể
đặt được BS lên như vùng hồ, sông.
Trong luận văn này, chúng tôi giải quyết bài tốn lập kế hoạch mạng trên địa hình 3D–GIS một cách tổng thể, bao gồm bước tiền xử lý là việc nhận dạng địa hình độ cao số, cho biết những vị trí có thể đặt được trạm thu phát sóng, tiếp đến là thuật toán lập kế hoạch mạng đặt các trạm thu phát trên địa hình. Các kết quả của luận văn đã được nhóm nghiên cứu của chúng tơi trình bày trên hai cơng trình [A], [B] trong danh mục các cơng trình liên quan tới luận văn.