|
Назад в библиотеку Источник: http://library.mephi.ru/data/scientific-sessions/2002/3/162.html Применение генетического поиска к решению задачи размещения базовых станций систем мобильной связи Рассмотрена задача поиска оптимального положения базовых станций системы подвижной связи в зоне обслуживания произвольной формы. Положение базовых станций определяется исходя из условия обеспечения заданного уровня сигнала в каждой точке зоны обслуживания. При этом учитываются отражения от земной поверхности и от объектов урбанистической застройки. При проектировании мобильных систем связи необходимо решать задачу оптимизации положения базовых станций в зоне обслуживания. Оптимальным считается такое положение, при котором заданный уровень качества сигнала обеспечивается в любой точке зоны обслуживания при минимальном числе базовых станций. Наиболее просто данная задача решается для случая, когда земная поверхность может быть аппроксимирована плоскостью, а для объектов застройки выполняется критерий Релея. Сигнал в этом случае может быть представлен в виде суммы прямого сигнала и сигнала, отраженного от земной поверхности. Его уровень определяется электрофизическими параметрами земной поверхности в точке отражения. Положение точки отражения определяется высотами антенн базовой и мобильной станций. В условиях урбанистической застройки задача определения сигнала в точке приема существенно усложняется, поскольку приходится учитывать дополнительные сигналы, переотраженные от объектов застройки. В работе рассматривается задача оптимизации положения базовых станций в зоне обслуживания, при наличии в ней искусственных и естественных препятствий. Для определения условий приема сигналов в различных точках зоны обслуживания она делится на микроячейки, в которых определяется уровень сигнала базовой станции с учетом возможных отражений от естественных и искусственных препятствий. В качестве препятствий рассматриваются одиночные постройки, естественные перепады высот, а также участки поверхности со скачкообразным изменением электрофизических параметров. Здания различного типа при решении задачи заменяются параллелограммами, габаритные размеры которых соответствуют размерам зданий, а граничные условия на их поверхности моделируют процессы отражения от реальных объектов. Наличие оконных проемов не учитывается. При определении условий приема в каждой микроячейке учитываются только лучи, претерпевшие не больше, чем два отражения, поскольку [1] при большем количестве отражений уровень такого сигнала в точке приема можно считать пренебрежимо малым. В случае, когда мобильная станция находится вне зоны прямой видимости антенны базовой станции, считается, что сигнал в точке ее расположения определяется дифракцией плоской электромагнитной волны, возбуждаемой антенной базовой станции, на краях крыш. Влияние искусственных и естественных препятствий приводит к появлению теневых зон в зоне обслуживания, которые ухудшают качество работы системы связи. Уровень сигнала в точке приема оценивается в приближении метода физической оптики. Поставленная задача решается в два этапа. На первом этапе методами генетического поиска определяется такое положение базовых станций в зоне обслуживания, при котором площадь теневых зон оказывается минимальной. Использование таких методов поиска точек размещения позволяет существенным образом сократить время, необходимое для решения задачи [2]. На втором этапе производится поиск теневых зон обусловленных интерференцией основного сигнала с отраженными сигналами от подстилающей поверхности и объектов урбанистической застройки. После того, как определены максимальные размеры теневых зон и влияние на их положение погодных условий, проводится поиск оптимального расположения дополнительных пассивных ретрансляторов, обеспечивающих приемлемый уровень сигнала приемо-передающих станций в теневых зонах. Разработанная программа была протестирована на зонах обслуживания прямоугольной формы. Полученные результаты находятся в хорошем соответствии с используемыми в настоящее время принципами размещения базовых станций. Источник: http://library.mephi.ru/data/scientific-sessions/2002/3/162.html |