[发明专利]一种GSM-R网络频率规划的方法及系统

权利要求书

1.一种GSM-R网络频率规划的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

步骤1：接收包括基站参数信息、传播模型信息和系统参数信息的模型参数信息；

步骤2：根据传播模型参数信息选择传播模型，基于基站参数信息确定覆盖半径模型；

步骤3：根据传播模型和覆盖半径模型计算覆盖半径；

步骤4：对覆盖半径内的小区采用改进后的遗传算法，计算获得频率分频方案，将频率分频方案发送到多个基站中；

步骤5：对频率分配方案的效果进行预测，对于效果较差的基站发送报警信息；

步骤6：对于效果较差的基站进行网络优化，结束；

其中，所述步骤4具体包括以下步骤：

步骤4.1：将信道用正整数进行编号，将覆盖半径内包含n个小区的蜂窝系统定义为n*n维的对称矩阵，称之为约束矩阵；

步骤4.2：通过对蜂窝系统中每个小区的话务量分析，定义一个n维矢量来表示每个小区的频点需求，得到需求向量，其中需求向量中的第i个元素代表第i个小区需要的频点数；

步骤4.3：基于需求向量、频点数、小区数目和可用的频点数目，执行改进后的遗传算法，得出频率分配方案，将频率分频方案发送到多个基站中；

其中，所述步骤4.3中的改进后的遗传算法具体包括以下步骤：

步骤4.3.1：采用随机方法初始化种群，为每个小区分配一个信道，每个小区代表种群中的一个个体；

步骤4.3.2：根据需求向量的限制计算适应度函数；

步骤4.3.3：对初始化种群中的所有个体根据适应度函数计算适应度，将初始化种群中的个体按照适应度由小到大的顺序进行排序；

步骤4.3.4：根据设定的选择概率按照排序选择需要数目的个体，将其他适应度较大的个体丢弃；

步骤4.3.5：对保留的个体随机产生两个交叉点，两个交叉点生成两个新的个体，对交叉范围内的频率分配方案进行复制，复制给两个新产生的个体；

步骤4.3.6：判断当前个体的收敛程度是否达到预设值，如果是，执行步骤4.3.7；否则，执行步骤4.3.5；

步骤4.3.7：根据得到的所有个体组成新的种群，按照每个个体的信道分配方案获得频率分频方案。

2.根据权利要求1所述的一种GSM-R网络频率规划的方法，其特征在于，所述步骤4中的频率分频方案必须满足以下三种约束：

同信道约束CCC：是指使用相同信道小区的空间间隔要求，满足该条件的两个小区可以分配相同的信道，同一个信道不能在其同频干扰范围内再次使用；

邻信道约束ACC：是指相邻小区的信道间隔要求，不能同时把相邻信道分配给相邻小区使用；

同小区约束CSC：同一个小区内的所有信道之间必须要有一定的频率间隔，且间隔应大于邻信道约束ACC所要求的。

3.根据权利要求1所述的一种GSM-R网络频率规划的方法，其特征在于，所述步骤4.3.2在计算适应度函数时，需要考虑需求向量的限制、同址约束、同信道限制和邻信道限制。

4.根据权利要求2所述的一种GSM-R网络频率规划的方法，其特征在于，所述同小区约束CSC和需求向量作为硬约束，在改进的遗传算法的执行过程中保持这个特性不变。

5.根据权利要求1所述的一种GSM-R网络频率规划的方法，其特征在于，所述基站参数信息包括基站经纬度信息、天线挂高、增益、下倾角、波瓣宽度、半功率角、发射功率和需要频点数目基站参数信息。

6.根据权利要求1所述的一种GSM-R网络频率规划的方法，其特征在于，所述传播模型包括：Okumura-Hata传播模型、修正SPM传播模型、修正高架桥传播模型、修正平原传播模型和修正漏缆传播模型。