[發明專利]一種無線混合蜂窩網絡基站選址與規模測算方法

有效

• 申請號: 201310204784.5
• 申請日: 2013-05-28
• 公開（公告）號: CN103269490A
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 發明（設計）人: 林彬;田玉鑫;宋梅萍;閆秋娜
• 申請（專利權）人: 大連海事大學
• 主分類號: H04W16/18
• 分類號: H04W16/18;H04W16/22
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 姜玉蓉;李洪福

技術領域

本發明屬于無線網絡規劃優化領域，基于三種或多種類型蜂窩網絡基站的選址問題，尤其涉及一種無線混合蜂窩網絡基站選址與規模測算方法。

背景技術

隨著移動通信網絡的發展，網絡規劃變得越來越重要，而且設計難度也越來越大。綠色通信是節能減排、減少環境污染、資源浪費以及對人體和環境危害的新一代通信理念，主要采用創新的高效功放、多載波、分布式、智能溫控等技術，配合靈活的站點場景模型，對基站進行積極改造，以達到降低能耗的目的，最終實現人與自然和諧相處，實現可持續發展。綠色通信網絡，是未來無線通信的一種發展趨勢。如何在網絡部署建設的源頭階段，將綠色通信的概念融入網絡的規劃設計中，是未來構建高效可持續發展無線網絡的關鍵。

現有技術中無線混合蜂窩網絡基站的選址方法，主要采用如遺傳算法、粒子群算法或者根據上述算法的改進對基站進行選址，但是該類方法在應用時實現復雜、耗時過長，而且選址方案不夠優化，其對應選址方案規模測算的結果，如總成本、網絡總功率消耗等也不夠理想。

發明內容

根據現有技術存在的問題，本發明公開了：一種無線混合蜂窩網絡基站選址與規模測算方法，用于實現蜂窩網絡構成的混合網路中基站的選址：包括以下步驟：

步驟1：在目標區域內設置多個基站候選點和覆蓋測試點，將多個基站候選點和測試點在二維坐標圖內進行順序編號得到二維坐標圖；

步驟2：根據二維坐標圖以及宏蜂窩、微蜂窩、微微蜂窩三種基站覆蓋范圍來建立能夠表示基站覆蓋范圍的宏蜂窩二維數組、微蜂窩二維數組和微微蜂窩二維數組；

步驟3：對微蜂窩二維數組進行一次遍歷，在目標區域內確定微蜂窩基站地址，如果微蜂窩基站對測試點的覆蓋率達到要求，則對微微蜂窩二維數組進行一次遍歷，確定微微蜂窩基站的站址，以實現利用微微蜂窩基站來優化微蜂窩基站數目；上述在對微蜂窩二維數組進行一次遍歷后，如果在目標區域內選取的微蜂窩基站對測試點的覆蓋率沒有達到要求，則對宏蜂窩二維數組進行一次遍歷，確定宏蜂窩基站的站址，從而利用宏蜂窩基站覆蓋上述沒有被覆蓋的測試點，并優化微蜂窩基站的數目；再對微微蜂窩二維數組進行一次遍歷，確定微微蜂窩基站地址，利用微微蜂窩基站優化微蜂窩基站數目；經過對上述三種數組進行遍歷，在目標區域內選定微蜂窩基站、宏蜂窩基站和微微蜂窩基站的相應位置。

步驟1中：對基站候選點和基站測試點編號方法如下：在二維坐標圖中，基站候選點和測試點分別從二維坐標圖中的左下角到右上角按照從左到右，依次從下到上的順序進行標號，基站候選點和測試點的位置均應是在網絡預規劃階段中已經根據實際目標區域部署目標及地理環境等因素完成的設定。

步驟2中：在宏蜂窩二維數組、微蜂窩二維數組和微微蜂窩二維數組中：數組規模為M×N，M為基站候選點總數，N為測試點總數，數組元素定義為：在二維坐標圖中，如果編號為i的基站能覆蓋編號為j的測試點則對應二維數組元素值為1，如果不能覆蓋則對應二維數組元素值為0。

對三種數組遍歷方法如下：

沿數組的最后一行最后一列的元素開始，沿最后一列向上查找元素，直到元素值為1時，標記此元素所在的行，以及該行內所有為1的元素所在的列，表明當前行對應的候選基站覆蓋該行內為1的元素所對應的測試點；沿所述的行移到數組的倒數第二列，查看元素值并判斷此元素對應的測試點是否被上述候選基站覆蓋，如果否：則沿倒數第二列向上查找，直到元素值為1時，標記此元素所在行以及此行中所有值為1的元素所在的列；如果是：則沿此行移到數組的倒數第三列，查看此元素是否為1，即判斷對應的測試點是否被上述選擇的基站候選點所覆蓋，利用上述方法對數組進行遍歷，直到遍歷到數組的第一行第一個元素為止；

由二維坐標圖和數組定義可知，在對數組進行遍歷時，查找到元素1時，該元素所在的行即是對應二維坐標圖中基站候選點的位置，該行所有為1的元素所在的列為對應上述基站候選點所覆蓋的所有測試點的位置。

在對二維數組進行遍歷過程中標記元素的方法如下：建立兩個一維數組：基站候選點數組和測試點數組，數組長度分別為M和N，即M為基站候選點數量，N為測試點數量，數組元素初始都為0，在對測試點數組進行標記就是將其中對應的元素由初始值0重新賦值為1的過程；在對基站候選點數組進行標記就是將其中對應的元素由初始值0重新賦值為i的過程，這里i的取值可以是1、2或3，即微微蜂窩基站i=1、微蜂窩基站i=2、宏蜂窩基站i=3。