【摘要】：網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化是在蜂窩網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)過(guò)程中,根據(jù)外部環(huán)境如無(wú)線傳播條件、業(yè)務(wù)量分布、用戶分布、用戶行為特性(潮汐遷移等)、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等的變化,對(duì)蜂窩網(wǎng)絡(luò)的資源或參數(shù)進(jìn)行重配置,使得網(wǎng)絡(luò)與外部環(huán)境相適配,從而保證蜂窩網(wǎng)絡(luò)持續(xù)、穩(wěn)定地提供用戶所需的各種移動(dòng)通信服務(wù)。TD-SCDMA是我國(guó)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的第三代移動(dòng)通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),已在我國(guó)大規(guī)模建設(shè)并運(yùn)營(yíng),但是其網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化技術(shù)尚不成熟。TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)的小區(qū)間干擾較強(qiáng),已經(jīng)成為影響其性能的一個(gè)主要因素。本學(xué)位論文中,我們研究了擾碼分配、頻率分配和覆蓋優(yōu)化這三個(gè)面向小區(qū)間干擾抑制的蜂窩網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化關(guān)鍵技術(shù)。 本文系統(tǒng)地研究了TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)的擾碼分配問(wèn)題。首先給出小區(qū)間干擾的模型,反映了TD-SCDMA物理層的干擾產(chǎn)生機(jī)制、小區(qū)間的無(wú)線傳播條件以及小區(qū)內(nèi)的業(yè)務(wù)量分布(用戶分布),從而使得小區(qū)間干擾能夠被準(zhǔn)確、合理地度量。詳細(xì)討論了TD-SCDMA系統(tǒng)的復(fù)值擴(kuò)頻碼的定義、數(shù)學(xué)表達(dá)、互相關(guān)函數(shù)的性質(zhì)。定義了擾碼族,提出并證明了族內(nèi)擾碼的干擾等效性定理�；谠摱ɡ�,我們將擾碼分配問(wèn)題分解為擾碼族分配和族中擾碼挑選兩個(gè)子問(wèn)題,使計(jì)算復(fù)雜度較原問(wèn)題大大降低。將擾碼族分配子問(wèn)題建模為0-1二次規(guī)劃問(wèn)題并進(jìn)行求解。對(duì)族中擾碼挑選子問(wèn)題,證明了挑選方案的存在性,并提出了一種貪婪算法進(jìn)行求解。此外,還給出了基于網(wǎng)絡(luò)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算干信比矩陣的具體方法,使得該研究具有工程實(shí)用性。數(shù)值計(jì)算結(jié)果表明,我們的算法能夠更好地抑制小區(qū)間干擾。 對(duì)于頻率分配,我們著重研究了基于數(shù)據(jù)融合的干擾矩陣生成算法。干擾矩陣是頻率分配的依據(jù),而生成干擾矩陣的數(shù)據(jù)源都是信息不完整的。我們提出用測(cè)量報(bào)告(Measurement Report, MR)數(shù)據(jù)和路測(cè)掃頻(Drive Test, DT)數(shù)據(jù)兩種數(shù)據(jù)源融合,得到包含現(xiàn)網(wǎng)完整信息的新數(shù)據(jù)源,使生成的干擾矩陣能夠完整準(zhǔn)確地反映所有小區(qū)間潛在的干擾強(qiáng)度。我們提出了載干比譜廓的概念,用載干比譜廓作為地理位置“指紋”,將DT數(shù)據(jù)提供的載干比譜廓進(jìn)行聚類(lèi),從而把小區(qū)覆蓋區(qū)域分為若干特征區(qū)域。再根據(jù)MR數(shù)據(jù)的采集原理使用多元線性回歸分析實(shí)現(xiàn)MR數(shù)據(jù)與DT數(shù)據(jù)的按特征區(qū)域匹配,得到了兩者的關(guān)聯(lián)模型�；谠撽P(guān)聯(lián)模型,我們提出了兩種數(shù)據(jù)融合的方法。第一種數(shù)據(jù)融合是將MR數(shù)據(jù)中遺漏的強(qiáng)干擾源,利用匹配的DT數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)充。第二種方法是用MR數(shù)據(jù)反映的業(yè)務(wù)量分布對(duì)DT數(shù)據(jù)進(jìn)行整形,使得DT數(shù)據(jù)在特征區(qū)域的數(shù)量分布與業(yè)務(wù)量分布一致。將融合后的數(shù)據(jù)與現(xiàn)網(wǎng)采集的MR數(shù)據(jù)和DT數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比可以發(fā)現(xiàn),融合后數(shù)據(jù)包含的信息更完整,可以生成更準(zhǔn)確的干擾矩陣。該算法已經(jīng)集成進(jìn)商用網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化軟件,并在浙江三城市進(jìn)行了現(xiàn)網(wǎng)改頻,取得了良好的效果。 對(duì)關(guān)系到用戶接入和服務(wù)質(zhì)量的廣播信道(如導(dǎo)頻)信號(hào)覆蓋,我們提出了基于合作波束賦形的多扇區(qū)覆蓋聯(lián)合優(yōu)化模型。在保證保護(hù)帶扇區(qū)不出現(xiàn)新的不良覆蓋的約束下,通過(guò)待優(yōu)化域中扇區(qū)的聯(lián)合波束賦形來(lái)消除待優(yōu)化域內(nèi)的不良覆蓋,并最小化待優(yōu)化域扇區(qū)的發(fā)射功率和,以減小對(duì)網(wǎng)絡(luò)中其他區(qū)域的干擾。進(jìn)一步地,我們給出了基于扇區(qū)覆蓋范圍更新和聯(lián)合波束賦形的啟發(fā)式算法,通過(guò)待優(yōu)化域扇區(qū)與保護(hù)帶扇區(qū)覆蓋范圍的合理劃分與更新,保證了算法的收斂性。數(shù)值計(jì)算結(jié)果表明,與聯(lián)合調(diào)整功率方法可能達(dá)到的最好覆蓋效果相比,利用陣列天線方向選擇性和多扇區(qū)聯(lián)合波束賦形能夠獲得更高的載干噪比和更小的基站發(fā)射功率。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類(lèi)號(hào)】：TN929.5

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2543199