基于WCDMA下基站优化选址的研究

摘要

随着3G牌照的颁发，作为三种标准之一的WCDMA由于其技术的成熟性以及良好的兼容性和拓展性，受到了运营商的青睐和广大学者的研究。对运营商而言，做好网络规划，尤其是占据投资量70%-80%的基站优化选址工作变的十分的重要，如何用最少的基站实现最大的面积覆盖和容量覆盖是运营商所必须考虑的。合理的基站选址将是以后网络优化的良好基础，同时也大大减少了运营商的投资规模。本文正是由此出发，对WCDMA下基站优化选址这一问题进行研究。即如何在备选基站站址集合中，选择合适的站址子集，在相应的约束条件下，对规划区域的覆盖面积和覆盖容量进行最大覆盖，同时使基站的数目最少。 论文首先对WCDMA这一系统的特点进行相关介绍如扩频技术、码分多址技术和RAKE接收技术。同时也比较了2G与3G网络规划的区别，为下一步无线网络打下基础。 在3G的无线网络规划时，覆盖和容量是首当其冲要考虑的问题。本文从移动通信的传播模型、反向链路预算入手，阐述了容量和覆盖的关系，同时在考虑小区负载和各种业务需求下给出了基于3G下的WCDMA系统的各种仿真结果，为无线网络规划提供了参考依据。 在进行了上述研究的基础之上，结合现有的基站选址数学模型，从完善WCDMA特性和减少基站求解计算量出发，对这类基站选址模型进行改进。通过对规划区域预处理的方法，预测基站的大体数目，从而减少基站的随机分布情况。在数学模型上，综合考虑了上行链路、下行链路和多业务的情况，并且针对WCDMA功率切换和呼吸效应的特点，增加其目标函数的约束条件，从而模拟了WCDMA这一技术特点。在求解这类数学模型的算法选择上，针对这种NP类的组合优化问题，比较了几种当前流行的搜索算法，选择了适合本模型的进化（遗传）算法来进行求解。 实验结果表明，本文提出的基于WCDMA下的基站优化选址数学模型，更加符合这一标准的技术特点，改进的遗传算法收敛速度快且能一次得到多组有效解。上述的研究将对今后WCDMA网络的快速、低成本建设具有一定指导意义。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1移动通信的发展

1.2 3G标准的基本介绍

1.3本文研究的方向和内容

1.4本论文的章节安排

第二章WCDMA技术特点及网络规划的必要性

2.1概述

2.2 WCDMA的技术特点

2.2.1扩频技术

2.2.2码分多址技术

2.2.3 RAKE接收机

2.3 WCDMA网络规划的必要性

2.3.1 WCDMA系统无线网络规划的关键点

2.3.2小区呼吸效应

2.3.3 WCDMA网络规划中的软容量和软覆盖

2.3.4 2G与3G网络规划的区别

2.4本章总结

第三章3G网络规划中覆盖与容量关系的研究

3.1概述

3.2 3G下的无线传播模型

3.3 3G的链路预算

3.4网络规划中覆盖与容量的关系研究

3.4.1容量计算模型

3.4.2覆盖半径与容量的函数关系

3.5计算机仿真

3.6本章总结

第四章WCDMA基站选址数学建模

4.1概述

4.2基站预处理流程

4.2.1基站覆盖半径估算

4.2.2基站覆盖容量预算

4.3基于功控和负载均衡的基站布局数学模型

4.3.1基站优化选址建模条件

4.3.2基站优化选址数学模型

4.4本章总结

第五章基于MATLAB基站选址遗传算法仿真

5.1概述

5.2基站自动布局优化算法的选择

5.3算法的设计与实现

5.3.1编码

5.3.2解码及适应值的求解

5.3.3基于极大极小策略的遗传算法

5.3.4杂交变异

5.3.5选择算子

5.3.6算法的流程步骤

5.4 Matlab仿真结果

总结与展望

参考文献

攻读学位期间发表论文

致谢