Задача построения системы сотовой связи в городских условиях является довольно сложной и должна решаться в несколько этапов.
Прежде всего, радиосигнал при распространении испытывает многократные переотражения и затухает. В городе будет не одна базовая станция (БС), и необходимо отслеживать распространение радиоволн от каждой из них при различных координатах мобильной станции (МС). В данной работе рассматривалась модель прямоугольной городской застройки, которая представляет собой горизонтальные главные улицы и перпендикулярные им проулки. Для определения зоны покрытия как минимум двух БС мы применяли оптимизационный подход, основанный на генетическом алгоритме.
В рамках разработанной нами методики, реализованной в компьютерной программе, генетический алгоритм, используемый при решении задачи о нахождении оптимального положения БС состоит из следующих шагов:
-
Инициализация входных параметров.
-
Оценка приспособленности хромосом в популяции (расстояние до ближайшей БС не больше Lmax и не меньше Lmin).
-
Проверка условия достаточного уровня сигнала для приема на границе соприкосновения зон покрытия.
-
Селекция хромосом (выбор двух ближние БС и на основе их координат строится третья удовлетворяющая вышеперечисленным параметрам).
-
Если координаты БС подошли, берем за родителя ее и одну из прародителей.
Использовалась многомерная интерполяция, в качестве параметров использовались координаты «Х» первой и второй БС, а так же координаты «У» МС.
На основе проведенных тестовых расчетов были получены результаты оптимального расположения БС в условиях городской застройки.
Предложенный подход позволяет проводить поиск оптимального расположения БС и расчет сигнала по оптимизированному алгоритму, с использованием уже нескольких БС.