[发明专利]一种蜂窝网络基站失效条件下的网络优化方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，特别是涉及移动通信和优化理论。

背景技术

网络优化是在现有网络的基础上不断地对系统进行调整，以改善网络的运行质量，提高网络接纳业务的能力，使系统性能逐步得到改善，达到在现有的系统配置下提供最优的服务质量，即良好的覆盖、满意的信号强度以及较佳的通话音质和较低的掉话率等。

传统的网络优化是利用优化算法(如遗传算法、贪婪算法)来不断调整基站位置和配置，以便网络性能达到最佳状态，或者从候选基站中选择最少的基站达到网络性能最佳。这些算法固然能很好地满足优化目标，但是在实际中无法应用。一方面基站的位置已经确定好了，不需要再大量重新规划建设大量基站，只需对现有基站进行技术改造和升级，典型的蜂窝网络优化模型如图1所示。另一方面，基站位置不会轻易更改，因为更改费用昂贵，且涉及到人文环境、地理环境的限制，使基站位置的更改基本上不可能实现。现阶段的蜂窝网络优化主要是调节天线的各参数，使网络中的覆盖盲区和干扰区达到最小，即使网络覆盖、容量、质量、成本四个方面达到最佳平衡状态，保证各使用参数最优。

蜂窝网络调整后希望尽量达到网络性能最佳状态目标，即：

1)优异的语音和数据业务；

2)确保各公共信道和各速率业务信道达到合适的覆盖范围；

3)数据业务的时延、公平性和RLP重传率；

4)具有良好的动态适应性和安全性；

5)良好的资源利用率；

因此当某个基站失效时，需采用合理的网络优化方法，提高通信网络系统的鲁棒性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：解决在基站失效条件下蜂窝网络能够维持的最优性能问题。

本发明为解决上述技术问题提供一种基站失效条件下的蜂窝网络优化方法，其特征在于：

A、设置无线蜂窝网络的基站相关运行参数； 

B、建立无线蜂窝网络的呼叫阻塞速率(CBR)模型；

C、获得无线蜂窝网络的CBR模型工程最优解。

所述步骤A中，建立分层的蜂窝网络优化模型，如图2所示。设置无线蜂窝网络的基站相关运行参数，运行流程如图3所示。令失效的基站集合为                                                ，被修复的基站集合为，网络中基站的组合，为所有的基站集合，为可用基站集合，为移动用户集合，为可工作的基站集合。对网络中的基站进行初始化修复，其步骤为：a.依次对被损坏的基站进行维修；b.解决所有可工作的基站的网络生存性问题，获得每一组合的最小CBR值，并将所有组合的最优CBR值与剩余的最优值对比，若所有组合的最优CBR值被得到，则停止计算，反之则返回至子步骤a。

所述步骤B中，建立无线蜂窝网络的CBR模型。在系统中使CBR优化的模型为：

，

其中为声音幅度系数，为衰减系数，为基站与之间的距离，为基站与移动用户之间的距离，为基站接收的能量，网络的噪声，为基站接收归属于具有正常功率控制的基站的用户的信息，为用户对业务量的要求，为信号处理增益，为基站能够同时处理的用户数目上限，为基站的覆盖范围的半径上限，为覆盖指示函数，为被维修的基站数目的上限，为在基站内，具有汇聚业务和可用信道的Erlang函数的呼叫阻塞概率(CBP)值，，，为基站的覆盖半径，。

所述步骤C中，获得无线蜂窝网络的CBR模型工程最优解，并使用模糊控制器实现信道分配。其子步骤为：a.通过确定失效基站被修复的概率；b.判断是否为正常设置，若为正常设置，则重新计算，若为非正常设置，则返回至子步骤a；c.若条件不成立，则减小基站的覆盖范围，转至子步骤e，若上述条件成立，则获得汇聚业务流，转至子步骤d；d.判断条件是否成立，若不成立，则增加可用信道，反之则转至子步骤e；e.调整基站的覆盖范围使其能刚好覆盖所有的移动用户；f.通过变量计算系统中被阻塞的业务。

本发明的有益效果为：提供一种蜂窝网络基站失效条件下的网络优化方法，通过设置无线蜂窝网络的基站相关运行参数、建立无线蜂窝网络的呼叫阻塞速率(CBR)模型、获得无线蜂窝网络的CBR模型工程最优解等步骤，实现了蜂窝网络基站失效条件下的网络最大效能维持。

附图说明

图1为典型的蜂窝网络优化模型；

图2为分层的蜂窝网络优化模型示意图；

图3为无线蜂窝网络的基站相关运行参数运行流程示意图。