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WCDMA作为第三代移动通信标准之一,是目前GSM网络的自然演进,由于其良好的兼容性及可发展性,得到了广大运营商的青睐。WCDMA系统所提供的可变速率、多业务能力,为运营商提供了坚实的技术平台以及广阔的市场空间,同时也为网络规划及优化带来了很大的挑战。在WCDMA网络建设的过程中,由于网络建设的巨大花费和无线资源的短缺,合理、精确的网络规划及优化变得越来越重要。网络规划工作通常包括初始布局、详细的网络规划和网络优化三个阶段。是一个根据业务的增长和改变,不断循环重复的优化过程。在这个过程中,初始布局以及网络扩容时,合理的基站布局和配置是十分必要的。WCDMA基站布局规划的任务就是要在一定的计算时间内,从候选站点中选出一组设置基站,并为它们确定合适的基站配置,使网络建设在满足覆盖要求和容量要求的同时花费最少。
本论文给出了作者在第三代移动通信系统WCDMA网络的基站布局规划的建模与算法方面的研究进展。
本论文受到华为科技有限公司高校科技基金项目“WCDMA基站布局规划的建模与算法研究”的资助。
在建模方面,本论文在参考当前研究成果的基础上建立了一个考虑WCDMA多业务和上下行不对称特征的基站布局规划线性优化模型。然后,作者建立了一个描述最大比合并分集软切换静态模型,并将该模型引入到基站布局规划优化模型中,使WCDMA基站布局规划能够在优化模型中直接考虑最大比合并软切换的影响。仿真实验结果表明,与当前常用的不包含最大比合并分集软切换的优化模型相比,这种基于最大比合并分集的模型可以有效地计算WCDMA软切换的负载分担效应对基站布局的影响,减少和消除WCDMA基站布局规划结果中的覆盖盲区。
在算法方面,本论文给出了用启发式算法搜索WCDMA基站布局规划优化模型近似最优解的一般过程。在其中的快速网络性能评估阶段提出了一种新的基于链路发射功率与小区负载的移动台分配方法。在基站布局规划的上、下行链路计算中基于链路所需发射功率与小区负载进行移动台分配。实验结果表明,与当前WCDMA基站布局规划中常用的基于链路衰减的移动台分配方法相比,本论文提出的移动台分配方法可以在基站布局规划中对移动台进行更为合理的分配,减少业务分布不均匀时规划结果中选择的基站数目。
除了在建模与算法方面的研究之外,本论文还介绍了作者在MATLAB平台下编写了一个WCDMA自动基站布局规划程序BSLO。它既是一个研究WCDMA基站布局规划的建模与算法的实验平台,也是一个包含各个基本模块的WCDMA基站自动布局规划工具。
最后,本论文中利用基站布局规划程序BSLO,将优化模型和算法引入到实际规划场景中在不同的优化目标下进行了验证。并且选用WCDMA网络静态仿真器NPSW对基站自动布局规划结果进行了评估。