一种蜂窝移动通信网络多小区联合覆盖优化方法和装置

摘要

本发明公开了一种蜂窝移动通信网络多小区联合覆盖优化方法，包括如下步骤：（1）收集子服务区各基站的位置和各天线参数信息；（2）记录子服务区栅格化后每个栅格的顶点和中心点的位置坐标；（3）确定每个栅格中心点到各基站天线的无线信号传播损耗；（4）建立以弱覆盖面积比为最小化目标且以过覆盖面积比为约束条件的数学模型；（5）对数学模型求解后，根据得到的基站阵元激励电流向量对基站天线中的阵元施加激励电流。本发明还公开了实现上述方法的覆盖优化装置，包括控制单元；该控制单元包括栅格化处理模块，信息存储模块，传播损耗确定模块，优化求解模块及激励模块。本发明在消除过覆盖区域的同时使弱覆盖区域最少。

主权项

1.一种蜂窝移动通信网络多小区联合覆盖优化方法，包括如下步骤：（1）对于蜂窝移动通信网络中任一子服务区，收集该子服务区各基站的位置信息；所述的子服务区由相邻相对的三个120°的小区A₁～A₃构成，三个小区的基站分别记为B₁～B₃，三个基站的天线分别记为C₁～C₃；（2）对所述的子服务区进行栅格化，并记录子服务区内各栅格的顶点及中心点的位置坐标；（3）通过计算或测量确定子服务区内每个栅格中心点到各基站天线的无线信号传播损耗；（4）根据所述的传播损耗，建立以弱覆盖面积比为最小化目标且以过覆盖面积比为约束条件的数学模型如下：$\underset{\{w_1~w_3\}}{\min }{E}_{\mathrm{weak}}---\left(1\right)$$\begin{array}{cc}s.t.& P_i^T\le P_{\max }^T\end{array}---\left(2\right)$$\begin{array}{cc}{P}_{1j}^R\le P_{\max }^R,P_{2j}^R\le P_{\max }^R& \forall Q_j\cap \mathrm{OD}\ne \phi \end{array}---\left(3\right)$$\begin{array}{cc}{P}_{1j}^R\le P_{\max }^R,P_{3j}^R\le P_{\max }^R& \forall Q_j\cap \mathrm{OE}\ne \phi \end{array}---\left(4\right)$$\begin{array}{cc}{P}_{2j}^R\le P_{\max }^R,P_{3j}^R\le P_{\max }^R& \forall Q_j\cap \mathrm{OF}\ne \phi \end{array}---\left(5\right)$其中，E_weak为子服务区的弱覆盖面积比；为天线C_i的发射功率；为发射功率的上限；Q_j为子服务区内的第j个栅格；为栅格Q_j的中心点接收的来自天线C_i的公共控制信号功率；为过覆盖判决门限；OD为小区A₁与小区A₂的交界线，OE为小区A₁与小区A₃的交界线，OF为小区A₂与小区A₃的交界线；Q_j∩OD≠φ表示栅格Q_j与边界线OD相交，Q_j∩OE≠φ表示栅格Q_j与边界线OE相交，Q_j∩OF≠φ表示栅格Q_j与边界线OF相交；w_i为天线C_i的阵元激励电流向量；i和j均为自然数，且1≤i≤3，1≤j≤M，M为子服务区内的栅格总数；（5）对所述的数学模型进行求解，得到各基站天线的阵元激励电流向量，根据所述的阵元激励电流向量对各基站天线中的阵元施加激励电流。