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《浙江大学》 2005年
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无线市话网络的频率规划—技术及应用

何臻峰  
【摘要】:本文提出并解决了无线市话网络(PHS,俗称“小灵通”)的频率规划问题。PHS系统 的基站采用动态频率分配算法(DCA)算法进行频率分配,这种方式在网络负载较高时会 造成网络性能的下降。本文提出限值基站的DCA候选频点集以消除DCA算法的弱点,提 升网络性能,提高用户感受。 PHS系统的DCA算法存在着一大弱点:手机与其通信的基站之间的无线环境并不总是 一致,因而会造成频率分配的失败。当PHS系统的基站采用DCA算法进行频率分配时,基 站不断扫描自身接受到的各个频点上的噪声强度,当接受到手机的TCH建链请求时,基站 按照一定准则选取干扰最小的频点分配给手机。然而在实际PHS系统的无线环境中,基站 与手机存在着严重视野的不对称性。本文分析了其中的几种主要的视野不对称性产生的原 因:建筑物的遮挡、基站信号的衰减、定向站之间以及定向站与全向站之间的相互影响、高 站与低站之间的相互影响。基站与手机的这种视野不对称性导致了基站分配给手机的频率在 很大程度上被手机拒绝,引起一些重要的网络性能指标如建链成功率和建链再请求率的恶 化。 为解决这个问题,本文提出对PHS网络进行频率规划。规划的思路为限制网络中各基 站的DCA候选频点集。本文提出首先将基站分成高站与低站两类,分配给不同的频段,以 消除高站与低站相互作用造成的视野不对称性。然后分别对高站和低站进行频率分配,使分 配相同频组的基站尽可能隔开,以消除其他的三种视野不对称性。为有效区分高站和低站, 本文提出了基站的相对高度的概念,提出根据基站的相对高度,即它的视野和信号的传播范 围,而不是其地理高度作为标准进行高低站的区分。为给划分好的高站和低站分配频组,本 文提出了启发式算法、贪婪算法和模拟退火算法这三种频组分配算法,分别应用于不同的场 合。针对实际PHS网络基站数目庞大、网络中不断有新的基站加入、每个基站占用的信道 数不同等特点,上诉三种算法在传统的频率规划算法的基础上做了一系列重要的改动。 最后根据本文提出的规划方法,我们对一个实际运行中的商用PHS网络进行了多次频 率规划试验,并对规划效果进行了评估。试验结果表明本文提出的规划方法大幅度改善了网 络的性能指标,具有良好的应用及经济价值。
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