基于免疫计算的低辐射3G网络基站选址优化研究

摘要

2G通信网络的无线基站站址选择主要依赖现场勘测数据和工程师的经验，不仅造成了站址资源的浪费，而且会造成信号覆盖盲点和基站电磁辐射污染。而随着3G网络无线业务的高速增长以及通信需求的提高，运营商对通信网络的基站选址提出了更高的要求。在基站站址资源日益紧缺且民众对基站电磁辐射的担忧也日益增多的情况下，如何进行科学、合理的基站选址规划，已成为移动运营商和国内外学者共同关注的问题。本文在兼顾3G网络信号的覆盖范围与建设成本双目标前提下，考虑基站电磁辐射对周围环境影响因素，研究了一种面向低辐射的基站选址优化方案。
　　本文首先详细介绍了移动通信技术的发展现状，阐述了无线网络的几种典型传播模型，并解释了各种参数对无线网络传播的影响。在电磁辐射对环境的影响中，介绍了电磁辐射模型，并阐述了基站电磁辐射对环境影响的估算模式。根据电磁辐射的估算模式，提出了基于建站成本、网络覆盖和电磁辐射影响的基站选址评价函数。针对基站选址问题的具体情况，本文在分析各种典型优化算法后，根据3G网络选址的特点提出了一种改进的免疫克隆优化算法，给出了改进免疫克隆优化算法的流程。为了克服算法早熟收敛和寻优空间的不足，本文改进了抗体的初始化方法，设计了抗体浓度抑制、克隆变异和精英交叉算子。典型函数测试表明，改进的算法具有较好的收敛效果和全局搜索能力。
　　本文根据改进的免疫克隆优化算法，设计了3G网络基站选址优化方案，并以模拟实验区域为对象进行了仿真测试。实验结果表明：本文提出的选址优化方案不仅能以较小的基站建设代价满足信号覆盖要求，同时也降低了基站电磁辐射的影响，获得了更好的社会效益。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第1章 绪 论

1.1 引言

1.2 移动通信网络发展概述

1.3 基站选址优化的研究与应用现状

1.4 论文所做主要工作

1.5 文章结构安排

第2章 无线网络规划中的基站选址相关理论

2.1 基站选址规划概述

2.2 无线传播基本原理

2.3 无线网络传播模型

2.4 基站电磁辐射模型

2.5 本章小结

第3章 改进免疫克隆优化算法设计与性能测试

3.1 引言

3.2 免疫算法基本理论

3.3 主要优化算法及其优缺点

3.4 改进的免疫克隆优化算法设计

3.5 免疫克隆优化算法性能函数测试

3.6 本章小结

第4章 3G网络基站选址实验仿真与分析

4.1 引言

4.2 基站选址优化的数学模型

4.3 实验仿真模型

4.4 抗体相关操作

4.5 实验参数选取

4.6 实验结果及分析

4.7 本章小结

结论

参考文献

致谢

附录A(攻读学位期间所发表的学术论文目录)

附录B(攻读学位期间参与的科研课题)