【正文】 4)1(316)1(31124)1(316)1(322431631???rxxrxxKrxxrxxKrxxrxxKFiiiiSiaiiiiSiaiiiiSisX (1) 其中36 1 , 3 60 , 3 6ii ixx i?? ?? 表 示 頻 點(diǎn) 被 同 時 分 配 到 小 區(qū) 和 小 區(qū)頻 點(diǎn) 沒 有 被 同 時 分 配 到 小 區(qū) 和 小 區(qū) (2) 其余項類似，此外， T1 1 1 2 1 2 1 2 2 2( , , , , , , , , , )t t s tx x x x x x x?X 為變量的列向量。 ()FX是由同、鄰頻干擾帶來的懲罰，本文的目的是最小化總懲罰值。 約束條件 第一， 自然約束， {0,1}ijx ? 第二， 第 j 小區(qū)需要安排 jN 個頻點(diǎn)，即廣義上界， 23 1sij ji xN? ??， 1, 2, ,jt? (3) 這是一個整數(shù)規(guī)劃的數(shù)學(xué)模型，但不是線性的，故不能直接采用割平面法等傳統(tǒng)算法求解。我們留意到模型的非線性只是來自于目標(biāo)函數(shù)，而且只是二次多項式的形式，因此，可結(jié)合數(shù)學(xué)上比較成熟的二次規(guī)劃來求解。 數(shù) 學(xué)模型的改進(jìn) 從 (3)式中解出 11ssj j ijix N x?????，并代入 (1)式，則可化成標(biāo)準(zhǔn)的無約束二次規(guī)劃問題： 一次項二次項???? XVXGXX T21)(F (4) 數(shù)學(xué)上無約束的問題往往更容易求解，且去除約束條件也更 利 于遺傳算法處理。 遺傳算法將二次規(guī)劃的二次多項式通過矩陣化的形式表出，有效地處理了約束條件，獲得了比原有頻率規(guī)劃更優(yōu)的頻率分配方案， 下面 給出了算法在實(shí)際系統(tǒng)中的應(yīng)用結(jié)果。 1 . 1 3 3 1 . 1 3 4 1 . 1 3 5 1 . 1 3 6 1 . 1 3 7 1 . 1 3 8 1 . 1 3 9 1 . 1 4 1 . 1 4 1x 1 052 . 3 42 . 3 52 . 3 62 . 3 72 . 3 82 . 3 9x 1 0477647062707668595775785758756874777074786776715762677667786965646860746972796976795960637671726358667264627575586279776867737368587478746567736664717778667971636267657461667769586265767361775968726962747958687270667660706458637767607064716061796462666857766459617557747076627357796174597068627975 727277667674706876776867697259776269766264626573657463797166617362797566 796676746863666063786371696071646977747259687263677179766963606779577366576057737962647074726957677364597866 725964786467577164597057796764716475707957605865646959757977747259576167 6479716567765974 726663 7770715768735776727977666872576276597057727767746372677660626859755764746879715776786875637362715863756466795768596461637970766470597269636168767765796574586657746360677079776174 7959577569716177 665961756973697957727570 6165717179696274616972757769607476 （ 3）下一步研究內(nèi)容： 研究人員將深入研究已建立 的 二次規(guī)劃數(shù)學(xué)模型的快速解法，并結(jié)合工程設(shè) 計人員 24 的經(jīng)驗把算法和經(jīng)驗固化為自動頻率規(guī)劃工具。預(yù)期的目標(biāo)為：通過該工具的輔助，網(wǎng)優(yōu)技術(shù)人員可以對 GSM 網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行更高效的頻率規(guī)劃工作，可以降低網(wǎng)絡(luò)的頻點(diǎn)間干擾，同時提升網(wǎng)絡(luò)的頻點(diǎn)利用率。 2． 基于 CDMA 制式的碼規(guī)劃研究 （ 1）現(xiàn)有方法的局限性 在 CDMA 系統(tǒng)中，需要保證不同導(dǎo)頻有一定的隔離，避免出現(xiàn)不同小區(qū)之間由于導(dǎo)頻解調(diào)錯誤產(chǎn)生干擾。從避免鄰 PN_Offset 干擾和同 PN_Offset 干擾兩個角度考慮相位差（ PILOT_INC，每個單位對應(yīng) 64個碼片）設(shè)置：避免鄰 PN_Offset 干擾，要求鄰 PN_Offset間的間隔比傳播時延造成的不同大得多；避免同 PN_Offset 干擾，要求傳播時延造成的不同大于導(dǎo)頻搜索窗尺寸的一半。目前方法的局限性： ①避免鄰 PN_Offset 干擾和同 PN_Offset 干擾這兩方面綜合考慮不夠； ②缺乏高效的排碼算法。 （ 2） 本公司研究的創(chuàng)新及前期研究成果 綜合考慮這兩方面的要求，可以得出 PILOT_INC 的合理的參數(shù)設(shè)置和 PN_Offset 復(fù)用距離的要求，最后設(shè)計 出 高效的排碼算法。 PN規(guī)劃算法的思想是按照螺旋分布的方式進(jìn)行 PN規(guī)劃的，算法的步驟： ① 根據(jù)用戶設(shè)置的導(dǎo)頻規(guī)劃參 數(shù)。包括 PN_INC、同一組中兩個導(dǎo)頻之間的間隔、每一組導(dǎo)頻之間的間隔、保留導(dǎo)頻組數(shù)（最后 N組）、邊界導(dǎo)頻保留參數(shù)、最小導(dǎo)頻復(fù)用距離、小區(qū)覆蓋半徑。“最小導(dǎo)頻復(fù)用距離、小區(qū)覆蓋半徑”這兩個參數(shù)作為規(guī)劃結(jié)果是否合理的判據(jù)。 ② 把可用 PN 組形成一個數(shù)組 ,并對每一個導(dǎo)頻組建立一個計數(shù)器。 ③ 確定一個規(guī)劃的起點(diǎn)基站 A，如果用戶指定該基站其導(dǎo)頻保持不變，那么程序?qū)⒂嬎?A基站的導(dǎo)頻組號，然后將對應(yīng)導(dǎo)頻組計數(shù)器加 1，同時把 A 基站加入已指配導(dǎo)頻組基站隊列。然后循環(huán)其他所有基站，計算待指配導(dǎo)頻組中所有基站到 A 基站的距離（ 根據(jù)兩個基站的經(jīng)緯度），并按照距離由小到大進(jìn)行排序，導(dǎo)頻規(guī)劃的時候?qū)凑者@個隊列的順序進(jìn)行。 ④ 開始規(guī)劃，以待指配導(dǎo)頻組的基站隊列為第一層循環(huán)，得到當(dāng)前基站的信息。 ⑤ 以可用導(dǎo)頻組為第二層循序，先計算導(dǎo)頻組中計數(shù)器的最大值和最小值。對當(dāng)前 25 基站分配計數(shù)器值為最小值的導(dǎo)頻組，分配后立即調(diào)用導(dǎo)頻復(fù)用檢查算法對復(fù)用情況的合理性進(jìn)行檢查。如果合理，當(dāng)前基站指配該導(dǎo)頻組；如果不合理，再繼續(xù)第二層循環(huán)，為當(dāng)前基站分配計時器值為最小值的其他導(dǎo)頻組，如果計數(shù)器為最小值的導(dǎo)頻組搜索完畢仍然沒有合理的方案，將再按照計數(shù)器最小 值到最大值的順序進(jìn)行循環(huán)，直到找到合理的導(dǎo)頻組。 ⑥ 執(zhí)行整網(wǎng)導(dǎo)頻復(fù)用檢查，輸出復(fù)用情況。 開 始已 知 網(wǎng) 絡(luò) 拓 撲 結(jié) 構(gòu) ， 各 基 站 參 數(shù) ， 總 基 站 數(shù) 目 為 K計 算 每 個 基 站 的 覆 蓋 半徑 （ I ）從 非 孤 島 站 中 確 定 一 個 初 始 的 基 站B T S進(jìn) 行P N碼 的 分 配K = 0是i = N否否是i = 1 。 。非 孤 島 站 復(fù) 用 完 畢否進(jìn) 行 相 鄰PN碼 的 分 配 （ I I I ）K i + + 。否孤 島 站PN復(fù) 用 （ V ）是孤 島 站 復(fù) 用 完 畢否是確 定 每 個 基 站 的 鄰 區(qū) （ I I ）非 孤 島 站P N碼 復(fù) 用 （ I V ）是結(jié) 束結(jié) 束輸 入P i l o t _ I N C、 搜 索 窗 的 寬 度 、 選 擇 規(guī) 劃 中 可 用的P N碼 集P N [i]， 各 不 同 基 站 的 覆 蓋 半 徑 裕 量 ， 并記 錄 可 用 的 最 多 的P N集 合 數(shù) 目N。K （ 3）下一步研究內(nèi)容： 基于上述研究，研發(fā)人員將設(shè)計關(guān)于 CDMA 的 PN 碼規(guī)劃的數(shù)學(xué)模型并給出模型的求 26 解方法。本研究的目標(biāo)是開發(fā)出 基于 CDMA 的 PN 碼規(guī)劃的工具軟件，應(yīng)用于 CDMA 的 PN規(guī)劃工程實(shí)踐 。 3． CDMA 功率控制技術(shù)的研究 （ 1） CDMA 功控的現(xiàn)狀 功率控制由 CDMA 自身的特點(diǎn)決定 : ① 自干擾系統(tǒng) ,所有用戶共同使用同一頻率 。② 系統(tǒng)容量受限于系統(tǒng)內(nèi)移動臺的相互干擾。通過功控，可以提供語音質(zhì)量保證、最 大化系統(tǒng)容量、最大化功率利用率、提高手機(jī)電池使用時間。 （ 2） CDMA 功控的原理 根據(jù)功控方向可分為：反向功率控制 和 前向功率控制 。 反向功控的作用對象是移動臺，首要目的就是通過調(diào)整移動臺的發(fā)射功率保證 BTS接收機(jī)所收到的信號至少達(dá)到最小 Eb/Nt需求的值 ,并使 BTS接收到的所有移動臺發(fā)射到BTS 基站的信號功率或 SIR基本相等。反向功控的目的是使各用戶之間相互干擾最小，并能達(dá)到克服“遠(yuǎn)近效應(yīng)”的目的。 前向功率控制是控制基站的發(fā)射功率，以減少小區(qū)邊緣處移動臺所受到的干擾。前向功率控制可最小化基站的發(fā)射 功率。 （ 3）下一步研究內(nèi)容： 目前比較前沿的算法有：基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的功率控制技術(shù)；基于代價函數(shù)的聯(lián)合功率控制算法；自適應(yīng)與模糊控制的功控算法；自適應(yīng)變步長功率控制算法。 本工程中心 研究人員對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)具備相關(guān)的研究基礎(chǔ)，而且 Matlab 軟件也提供了功能強(qiáng)大的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱（ nntool），因此本中心將以神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為切入點(diǎn)進(jìn)行 CDMA 功率控制 技術(shù)研究。 研究人員 通過研究 CDMA 功率控制技術(shù)原理， 將 掌握主流設(shè)備 關(guān)于功率控制 的參數(shù)配置方法，并適當(dāng)改進(jìn)設(shè)備商的功率控制算法。 工程中心組建前期，將研究出利用功率控制 改善無線網(wǎng)絡(luò)中無線環(huán)境的技術(shù)。 運(yùn)用 該技術(shù) 為運(yùn)營商提供功率控制優(yōu)化的專項網(wǎng)優(yōu)服務(wù)。 4．基于無線網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的位置區(qū)優(yōu)化研究 （ 1）當(dāng)前位置區(qū)劃分中存在的問題 27 在 無線網(wǎng)絡(luò) 系統(tǒng)進(jìn)行移動臺的移動性管理中， LA（ Location Area）代表一個位置區(qū)域，其劃分的目的主要體現(xiàn)在如下兩個方面 ： ① 在此區(qū)域內(nèi)，網(wǎng)絡(luò)發(fā)起對某個移動臺的呼叫，此區(qū)域內(nèi)所有的基站都會進(jìn)行尋呼，因此假設(shè)一個 LA 涵蓋的基站數(shù)過多，用戶數(shù)過多，大量的尋呼將導(dǎo)致單小區(qū)內(nèi)的尋呼負(fù)荷過載 。 ② 移動臺進(jìn)入一個新的 LA服務(wù)范圍內(nèi)，必須發(fā)起請求，更新 HLR 及 VLR內(nèi)的位置記錄，因此網(wǎng)絡(luò)的 LA 數(shù)過多，會造成移動臺頻繁的位置更新，浪費(fèi)相應(yīng)的信令資源。 LA 規(guī)劃考慮尋呼和位置更新之間的消耗的系統(tǒng)總 體 成本平衡，在蜂窩網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中扮演重要的角色。網(wǎng)絡(luò)中理論上最大的 LA邊界可以是 MSC 的服務(wù)區(qū)域，在這種極端情況下位置更新成本最小但是尋呼成本卻是最大的。另一種極端情況是，如果每個小區(qū)都劃分一個 LA，尋呼成本是最小的，然而會造成最大的位置更新成本。位置區(qū)的優(yōu)化原則就是在交換容量和小區(qū)尋呼容量允許的條件下，找出用戶移動最小的邊界，盡可能地減少 LA數(shù)量。 （ 2）本公司研究的創(chuàng)新及前期研 究成果 位置區(qū)的優(yōu)化目標(biāo)是最小化尋呼成本和位置更新成本。 所述的數(shù)學(xué)模型： 原有 BSBSC 拓?fù)?矩陣 ijBSC aA ? ，如果 iBS 分配給 jBSC ，則 1?ija ，否則為 0；原有BSCMSC 拓?fù)?矩陣 ijMSC bB ? ，如果 jBSC 分配給 kMSC ，則 1?jkb ，否則為 0； LABS拓?fù)?矩陣 inBS lL ? ，如果 iBS 在 nL