原创《低辐射3G网络基站选址优化》：这是一篇与基站论文范文相关的免费优秀学术论文范文资料,为你的论文写作提供参考。
摘 要：针对民众因担忧电磁辐射而投诉日益增多导致通信基站选址困难的现状,在考虑基站覆盖范围和建站成本的同时,兼顾基站电磁辐射对环境的影响,提出了面向低辐射的3G网络基站选址优化方案.通过对基站选址原则及其典型基站的电磁辐射模型分析,建立了基于多目标的基站评价模型,设计了基于改进的免疫优化算法3G网络基站选址优化方案,并以模拟实验区域为对象进行了仿真实验测试.实验结果表明：本文提出的选址优化方案不仅能以较小的基站建设代价满足信号覆盖要求,同时也降低了基站电磁辐射的影响,获得了更好的社会效益.
关键词：3G网络；通信基站；选址优化；电磁辐射
中图分类号：TP18文献标识码：A
随着3G网络进入大规模商用阶段,为保证3G通信网络的通信质量,兴建了大量基站,同时也增加了基站周围环境的电磁辐射影响.基站选址的好坏直接决定了3G网络的信号质量和覆盖范围,且不合理的基站选址会导致严重的电磁辐射污染,同时基站的数量决定了基站的建站代价.因此面向低辐射的3G基站选址具有较强的理论意义并能应用于实际工程＼[1-4＼].
国内外学者对3G基站的选址优化已做了大量研究：文献＼[1＼]基于遗传算法研究了WCDMA基站选址问题；文献＼[2＼]设计了一个基于网络控制和成本效率的最大无线覆盖网；文献＼[3＼]研究了多业务CDMA网络基站规划模型和算法；文献＼[4＼]研究了移动通信基站电磁辐射场强的建模和计算方法.这些优化方案从不同角度为基站选址优化工程提供了有益的思路,但3G网络基站选址是一个多目标优化问题,还须综合考虑覆盖率、电磁辐射污染和建站成本等要求.
13G网络基站选址优化模型
3G网络规划问题可以概括为在一定区域内,根据业务需要设计一个最优化的网络,即确定小区的数量和半径、每个基站的位置和参数,达到给定的业务目标和电磁辐射限值,并使建站成本最小化.3G基站选址问题是多目标优化问题,主要影响基站选址的因素包括传播环境、覆盖要求、建站代价和业务分布等＼[5-8＼].本文在考虑最大化网络覆盖率的同时考虑了基站电磁辐射污染代价.即在达到要求覆盖率的同时如何保证良好的基站电磁辐射环境.鉴于此,本文运用免疫优化知识和数学建模方法将其抽象为多目标优化问题,以解决3G网络基站的选址优化问题.
1.13G网络基站选址优化的原则
基站站址选取合适和否对网络性能和成本有很大影响,不合适的站址选择不仅会导致某些地方出现覆盖盲区,甚至会造成电磁辐射污染.因此,3G网络基站的选址,应遵循以下原则[9].
1）基站规划首先须考虑基站电磁辐射对公众健康及周围环境的影响.不同类型的基站天线,电磁辐射情况也不相同.通过计算基站天线电磁场值的大小和分布情况,从而确定站址是否符合辐射标准.
2）站址规划应尽量保证3G网络的布点接近理想蜂窝网络结构.标准的蜂窝网络能保证信号均匀分布在覆盖区内,减少电磁污染,并能避免频繁的基带切换和弱信号区.
3）基站选址要尽可能考虑站址分布和网络业务量的要求,网络业务和基站分布应基本相同,并优先考虑热点地区业务量要求.
1.2基站电磁辐射环境估算模式
影响电磁辐射污染代价的主要因素有两个：一是信号接收点电磁辐射功率,二是基站的电磁辐射频率.只有当这两个因素超过允许限值时,才会对环境造成电磁污染的影响.根据电磁辐射标准和规定,移动通信基站频率为30～3 000 MHz,该频段对应功率密度导出限值为0.4 W/m2（40 μW/cm2）,即 公 众 照 射导出限值为40 μW/cm2.以单个基站管理目标值选取功率密度的1/5作为标准,即以80 μW/cm2作为公众照射导出限值＼[4,10＼].
根据电磁辐射环境影响评价方法和标准＼[4＼],可知远场轴向功率密度公式为：
ρ等于100PG4πr2.（1）
式中：ρ为远场轴向功率密度（单位：μW/cm2）；P为发射机净功率（单位：W）；G为天线增益（单位：倍数）,G等于10G/10；r为测试点和天线轴向的直线距离（单位：m）.
发射天线的净功率为：
10lgP等于10lgPr-Lr-Lc.（2）.
式中：Pr为发射机的发射功率（单位：W）；Lr为馈线损耗；Lc为系统组合损耗.
为便于比较,选取一般情况下的3G网络基站运行参数,发射功率为20 W,馈线损耗为3 dB,实际发射天线增益15 dB,系统组合器损耗4 dB,由远场轴向功率密度公式,可计算得到不同r值对应的远场轴向功率密度如表1所示.
由表1可知,当远场轴向距离为28 m时,功率已到0.08 W/m2,低于电磁辐射对人体影响的限值.
表1不同r值对应测试点功率密度
Tab.1The different r values of power density
测试点距离
/m
远场轴向功率密度
/（μW·cm-2）
10
70.92
20
17.11
30
7.60
40
4.28
50
1.90
1.3基站选址优化的数学模型
3G基站的优化选址是在满足约束条件情况下选择最优化结果,是一个多目标组合优化问题.在基站规划阶段,由于无法实际测量网络覆盖率和电磁辐射率,可以通过计算测试点和基站之间的链路损耗来衡量覆盖率,通过计算测试点轴向功率密度计算电磁辐射率的污染情况,并通过计算选用基站的个数来计算建站成本.
在本文实验中,设定候选基站个数集为B等于{1,2,等,n},n表示候选站点个数；模拟测试点集为T等于{1,2,等,m},m表示测试点个数.根据3G网络选址的特点,计算覆盖率、电磁辐射污染率以及建站成本的函数如下.
基站论文参考资料：
结论：低辐射3G网络基站选址优化为关于基站方面的的相关大学硕士和相关本科毕业论文以及相关查询基站位置论文开题报告范文和职称论文写作参考文献资料下载。
