基于蒙特卡洛算法的WCDMA網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方法研究

摘 要：目前，基于WCDMA應(yīng)用業(yè)務(wù)逐漸被大家所認(rèn)知。WCDMA無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中的覆蓋、容量、QOS等存在著非常復(fù)雜的關(guān)系，基于蒙特卡洛算法的WCDMA網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方法能夠?qū)o線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中存在的問題進行模擬仿真，達到比較切合實際的規(guī)劃效果。網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃是未來網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化、維護的基礎(chǔ)，是網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的初期階段，對未來的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)起著至關(guān)重要的作用。

關(guān)鍵詞：WCDMA； 無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃； 蒙特卡洛仿真

中圖分類號：TN929.533 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-3315（2015）01-174-001

引言

網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃工作是無線網(wǎng)絡(luò)通信中的重要環(huán)節(jié)，也是整個基站工程建設(shè)工作運行的基礎(chǔ)。在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)工程上，尤其是我國4G技術(shù)發(fā)展并未成熟的階段，應(yīng)該有一個合理的規(guī)劃，無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的效果將直接影響到網(wǎng)絡(luò)性能和構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)需求成本。每個人的設(shè)計經(jīng)驗和設(shè)計的方式都有可能使得實際的網(wǎng)絡(luò)在運行中不能達到原先預(yù)計的水平。本文為了更好的提高WCDMA無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的效果，首先對無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃流程進行分析，在此基礎(chǔ)上對WCDMA系統(tǒng)進行了模擬以及蒙特卡洛仿真。其次，結(jié)合蒙特卡洛方法在WCDMA無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃仿真中的應(yīng)用，提出了具體的規(guī)劃方式方法。

一、WCDMA無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃流程分析

WCDMA無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃工程中主要工作可以總結(jié)為三個方面的內(nèi)容，首先是進行信息搜集的過程，其次是無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃估算的過程，最后是網(wǎng)絡(luò)仿真的過程。如圖1所示：

無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃是網(wǎng)絡(luò)建設(shè)之前的主要階段，必須在規(guī)劃之前對周圍的環(huán)境、業(yè)務(wù)類型進行考察分析，最后從網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍、用戶容量、服務(wù)質(zhì)量等幾個因素綜合的考慮，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中必須注意規(guī)劃的有效性和可靠性，為網(wǎng)絡(luò)建設(shè)之前提供必要的指導(dǎo)。

二、WCDMA容量估算及網(wǎng)絡(luò)估算方法分析

如果要研究容量規(guī)劃，必須進行容量估算，在容量估算過程中進行的第一個任務(wù)是估算業(yè)務(wù)總量和業(yè)務(wù)類型；其次根據(jù)業(yè)務(wù)總量和業(yè)務(wù)類型中參數(shù)估算頻點和頻點的配置；然后根據(jù)業(yè)務(wù)總量和單小區(qū)容量估算實際的小區(qū)數(shù)；最后把所有區(qū)域需要的小區(qū)數(shù)目進行相加，即整個業(yè)務(wù)區(qū)所需的小區(qū)數(shù)。

根據(jù)得到的鏈路預(yù)算的結(jié)果和容量估算的結(jié)果，進行初步的估算。把鏈路預(yù)算得到的結(jié)果、區(qū)域的面積情況、小區(qū)覆蓋的用戶數(shù)、業(yè)務(wù)模型的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)等輸入到系統(tǒng)當(dāng)中。通過系統(tǒng)的評估，必須使得覆蓋和容量估算的結(jié)果達到平衡的效果，如果不能達到平衡的標(biāo)準(zhǔn)，那么必須對系統(tǒng)中輸入的所有的數(shù)據(jù)進行調(diào)整，不斷地計算，直到它們兩個彼此平衡為止。

三、基于蒙特卡洛方法的仿真校驗

Mont-Carlo仿真分析方法分為三個步驟：第一個步驟是提前建立分析環(huán)境，將規(guī)劃方案中系統(tǒng)參數(shù)、模型參數(shù)、終端參數(shù)、話務(wù)分布參數(shù)、基站小區(qū)參數(shù)、傳播模型參數(shù)等輸入到仿真環(huán)境中；第二個步驟是仿真進行的過程中，我的意思是在沒有仿真結(jié)束之前，對每次輸出的結(jié)果進行校對分析，并且把每次仿真反饋的結(jié)果保存起來；第三個步驟是在仿真過程結(jié)束以后，保存得到的數(shù)據(jù)并進行統(tǒng)計分析，從得到的數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)有問題的系統(tǒng)，通過模擬的結(jié)果圖，來進行系統(tǒng)的完善，模擬的結(jié)果圖通常都是以表格的形式列出每個區(qū)的業(yè)務(wù)完成情況和對網(wǎng)絡(luò)的性能分析等各個因素，通過比較進行優(yōu)化。

本文對網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃過程中的方法進行了比較全面的分析研究，包括規(guī)劃內(nèi)容和規(guī)劃流程圖，在鏈路預(yù)算和基站容量的計算方法上利用WCDMA無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的理論基礎(chǔ)和系統(tǒng)的專業(yè)知識，采用蒙特卡羅方法仿真校驗方法，取得了較為滿意的結(jié)果，提高了對網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和研究的認(rèn)識，本文提出的層次化、階段化的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方法，對未來的無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃優(yōu)化工作的建設(shè)有一定的借鑒意義。

課題號：保定市科學(xué)技術(shù)研究與發(fā)展科技攻關(guān)項目基于蒙特卡洛算法的WCDMA網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方法研究（立項編號：14ZG038）結(jié)項研究成果。

參考文獻：

[1]郭濤.WCDMA網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃技術(shù)的研究[D]大連：大連海事大學(xué)，2012

[2]李儉偉，樂寧.與國內(nèi)3G牌照相關(guān)的若干政策分析[J]通信世界，2006年第06A期，22-24

[3]李洋.中國移動通信現(xiàn)狀及其向第三代的演進[J]現(xiàn)代電信科技，2008年06

[4]郭成.基于WCDMA的大連市3G無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與仿真[D]北京：北京郵電大學(xué)，2010

[5]Liu， S. Y.， M. St-Hilaire， et al. （2010）. A Genetic Algorithm for the Global Planning Problem of UMTS Networks. 2010 Ieee Global Telecommunications Conference Globecom 2010