李旸園 張娓娓 陳綏陽

摘 要：長期以來，網(wǎng)絡規(guī)劃與集約化在移動通信的建設和維護中都是比較重要的組成部分。進行了合理的網(wǎng)絡規(guī)劃與優(yōu)化可以保證網(wǎng)絡在時間與時間得到較大程度的覆蓋。為此，在本文中，筆者主要是以無線傳感網(wǎng)絡服務質量有關的無線網(wǎng)絡規(guī)劃、優(yōu)化等一些突出問題，進行了深入的討論。

關鍵詞：無線傳感；網(wǎng)絡覆蓋；優(yōu)化；策略

1 引言

無線網(wǎng)絡規(guī)劃主要是指以網(wǎng)絡建設為基礎的整座競賣，主要是對無線傳感的覆蓋目標展開設計，同時為該目的所進行的基站位置和配置的設計。這一過程主要有覆蓋目標、容量目標、成本目標等多方面的內容。一些系統(tǒng)采用了無線傳感技術，較之于GSM技術，優(yōu)勢明顯，特別是在容量方面，如果配上相同頻率的資源，前者容量往往是后面的好幾倍。

2 無線傳感無線網(wǎng)絡覆蓋優(yōu)化的必要性分析

2.1 網(wǎng)絡負載變化異常

無線傳感屬于一個干擾受到較大局限的系統(tǒng)，干擾水平的增大將會對系統(tǒng)容量造成直接的影響，也對系統(tǒng)提供的服務質量造成了一定的影響。通過我們研究，發(fā)現(xiàn)如果要保持系統(tǒng)性能穩(wěn)定，負載要保持在60%-70%之間。如果負載高于這個值時，用戶就會受到較大的干擾，服務質量會有大幅度的下降；小區(qū)覆蓋范圍就會有所減少，并最終出現(xiàn)覆蓋的盲點。所以，如何進行合理的布置，選擇合適的參數(shù)，使得所有的用戶需求得到滿足，是當前無線傳感無線規(guī)劃迫切要解決的問題。

2.2 軟切換

軟切換是無線傳感系統(tǒng)獨有的，軟切換技術可以使小區(qū)邊緣用戶的服務質量有保證。過高的軟切換會給系統(tǒng)帶來較大的浪費，使能享受到該用戶的數(shù)量有所下降。

2.3 導頻

導頻對無線傳感系統(tǒng)是極其重要的。移動臺在使用導頻時會區(qū)分基站，而在判斷導頻過程當中，由于相同導頻的相位和導頻的使用距離存在一定關系，相同導頻所對應的使用距離和相鄰導頻間的距離若出現(xiàn)偏差，將直接影響到移動臺對導頻型號的判定，甚至無法判定導頻到底是來自相同基站還會不同基站；如果在搜索導頻是頻率范圍的設置不恰當，一方面可能使移動臺無法判定導頻到底是來自相同基站還是不同基站，另一方面一些位于偏遠地段的移動臺（如小區(qū)邊沿的移動臺）很可能無法接收到一些導頻信號。

3 無線傳感網(wǎng)絡覆蓋的優(yōu)化策略

3.1 前向鏈路干擾

如果有前向鏈路干擾，各指標的顯示結果為：前向FER高（大于6%），Ec/lo低（小于-11dB），Tx正常（小于+16dBm），Rx較好（大于-96dBm）。出現(xiàn)這一情況的主要原因有：

⑴鄰集列表丟失。若PN不僅在候選集中存在，而且還發(fā)送PSMM消息，移動臺往往就無法開展軟切換工作。此時，該PN將對前向鏈路形成一定的阻礙，從而導致目前激活PN的前向FER和Ec/Io都會有一定的下降，并出現(xiàn)掉話現(xiàn)象。因為傳播時延未被搜索到，移動臺無法將這個強導頻向服務基站報告，所以無法進行軟切換。而此時，該導頻屬于干擾源。我們對此問題的解決措施是：1）將該PN放入激活扇區(qū)的鄰集列表內；2）若該PN已經在鄰集列表內，就要擴大搜索框，提升其優(yōu)先級。

⑵突發(fā)強PN干擾。在軟切換發(fā)生期間，往往會出現(xiàn)這種情況。如果移動臺在BTSA的某扇區(qū)覆蓋區(qū)中行進，PN1常常會被地形和建筑物阻擋。這時移動臺就會查找到一個很好的導頻PN2，同時發(fā)出請求把它添加到激活集里。同時，PN1突然從原來的阻擋中出現(xiàn)，PN2的信號將會受到PNl的巨大功率所阻擋。然而，在該PN加到激活集前，前向FER和Ec/Io的性能會出現(xiàn)下降并出現(xiàn)掉話現(xiàn)象，具體如圖1所示。

根據(jù)這一情況，我們主要采用的解決方案是引入軟切換，從而使突發(fā)強PN干擾小區(qū)逐步消除，具體可以用以下幾種措施：

1）增大導頻功率，使突發(fā)PN可以進行軟切換。

2）調整天線方向角、導頻功率等，把信號反射至原來的阻擋區(qū)域，從而達到覆蓋的目的。

3.2 導頻信號功率不足

在實際施工中，因為導頻信號功率不足而造成覆蓋時，各指標往往會是：前向FER高（大于6%）；Ec/Io低（小于-11dB）；TX較高（大于+16dB）。然而，在此情形下，幾乎無法接收到導頻信號表明已經不存在系統(tǒng)丟失了，Rx的值不穩(wěn)定。出現(xiàn)這一現(xiàn)象的主要原因是：⑴切換失??；⑵捕獲失?。阂苿优_在捕獲多徑導頻信號時，沒有接收到較強的信號。這一問題主要是由于在捕獲導頻過程中，搜索范圍過小而前向干擾又較大造成的；為了解決信號覆蓋問題，我們采取的主要措施如下：1）我們知道，服務基站的發(fā)射功率的大小，一定層度上決定了接收范圍的大小，以每步長增加2dB的方式設置最核心的服務基站的發(fā)射功率是常用的措施之一。缺點就是如果小區(qū)的面積相對較小，那么以每步長2dB進行設置，服務基站的發(fā)射功率增幅較小，并不一定能滿足要求；2）為了增加接收端能夠收到的信號，除了增加發(fā)射功率外，還可以增大天線增益和調節(jié)天線的方向角，但是改變天線的方向角后，其他地區(qū)信號必然收到影響。

[參考文獻]

[1]肖青青.無線傳感網(wǎng)絡覆蓋技術的應用與研究[D].武漢理工大學，2010.

[2]周利民，楊科華，周攀.基于魚群算法的無線傳感網(wǎng)絡覆蓋優(yōu)化策略[J].計算機應用研究，2010（06）.

[3]鄭偉，劉靜，曾建潮.人工蜂群算法及其在組合優(yōu)化中的應用研究[J].太原科技大學學報，2010（06）.