基于阵列天线波束赋形的蜂窝移动通信网络覆盖控制技术研究

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1、⑧论文作者签名：指导教师签名：葱爱誊论文评阅人1：奎亚遮副数援!i重萋评阅人2：鲑财至副数援】蔓重五评阅人3：匿名证闽厶评阅人4：——评阅人5：答辩委员会主席：理尘!基壶王生旦塑i叠兰竺翌委员l：黄爱芏数援!兰重重委员2：韭塑阳教援!i重蔓委员3：鲑财笙副熬援!i重：!委员4：望楦屋进垣!兰重量委员5：答辩日期：2014．3．7浙江大学研究生学位论文独创性声明㈣圳Ⅲ洲Ⅲ洲Ⅲ㈣圳删Y2508209本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得逝江大

2、堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：荔善誊签字日期：乃仔年岁月厂。日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解逝’姿太堂有权保留并向国家有关部门或机构送交本论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权逝’江盘鲎可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：茏蓐等签字日期：函件年3月／0日导师签名：签字日期：浙江大学硕士学位论文致谢时光荏

3、苒，岁月如梭，两年零九个月的硕士阶段学习即将结束。在此，谨向给予我培养教育的老师、帮助支持我的同学和朋友致以最真挚的谢意!首先，我要衷心地感谢我的导师黄爱苹教授。在硕士研究生生涯，黄老师给予了我无微不至的关怀与全面的培养，从课题研究到发表学术论文都离不开黄老师的悉心指导。我的每一次进步、每一个成果，都倾注了黄老师的心血。黄老师严谨周密的科研作风和兢兢业业的工作态度给我留下了深刻的印象，让我受益匪浅。这篇论文从选题到定稿都得到了黄老师细致认真的指导，论文的顺利完成离不开她的辛勤工作。感谢单杭冠老师对我学习、生活的关心和指导，他在我硕士研究生阶段中给了我很大的支持和帮助，

4、他的意见和建议使我受益匪浅。另外也感谢新加坡科技设计大学的TbnyQ．S．Quek教授在科研上给予我的支持和帮助。感谢已经毕业离校的丁雪丽师姐、周利满师兄、赖立人师兄、吴飞师兄、王坚师兄以及武洲云师兄，他们给了我无私的帮助，是我进入实验室后顺利开始科学研究的良师益友。特别要感谢下武洲云师兄，每当我科研上遇到困惑时都能够给予我帮助和指导，让我能够顺利解决难题。感谢张公正博士、信晓峰博士、孙龙博士、蔡瑾琰博士、袁建涛博士、姚棋中博士、倪志峰硕士、何婷婷硕士、王成硕士以及张雅旎硕士，和你们学习和交流让我受益颇多，让我感到非常愉快。我要感谢我的父亲、母亲和姐姐，感谢他们对我一

5、直以来的关心和爱护。在外求学难免会让他们担心和牵挂，但是他们的期望和鼓励一直是我奋斗的动力。最后还要特别感谢一下和我异地恋多年的女友，谢谢她的理解和支持。范东东2014年1月于浙大求是园浙江大学硕士学位论文摘要在蜂窝移动通信网络中，公共控制信号强度、信干噪比均不低于门限的区域构成了小区的实际覆盖范围。根据传播环境及其变化，进行覆盖控制是蜂窝网络设计时和运营中的一项重要任务。本文针对蜂窝移动通信网络，研究基于阵列天线波束赋形的的覆盖控制技术。针对网络设计阶段全网无缝覆盖和小区间低干扰的要求，提出相应的阵列天线激励权值向量求解算法。我们引入弱覆盖面积比和过覆盖面积比这两个

6、覆盖效果评价指标，将蜂窝网络分为许多个扇区簇，对每个扇区簇建立以弱覆盖面积比最小为优化目标，过覆盖面积比为约束条件的数学模型，通过近似、松弛等方法将其转化为凸优化问题，进而求出最优的阵列激励权值向量，并得出相应的弱覆盖面积比和过覆盖面积比。将上述方法以扇区簇为单位推广到全网，即可实现全网的无缝覆盖。仿真结果证实提出的算法可以使弱覆盖区域最小，过覆盖区域不存在。针对网络运营阶段局部区域传播环境、季节的变化导致的覆盖质量下降，提出阵列天线激励权值向量的多扇区联合求解算法。将覆盖质量下降的区域称为待优化区域，建立以待优化区域最小S玳R最大化为优化目标，相邻区域的S小浓为约束

7、条件的数学模型。为了使非凸的优化问题转化为易求解的凸优化问题，提出迭代算法，在迭代过程中逐步提升待优化区域内的最小S胍。仿真结果表明提出的算法得到的覆盖效果优于已有的扇区覆盖更新和联合波束赋形算法和功率穷举算法。针对随着城市中高架桥、立交桥、高层建筑的增多而出现的立体覆盖需求，提出了用面阵天线波束赋形来进行立体覆盖控制的基本思路，重点阐述了天线立体方向图的数学表达以及最小二乘法综合天线立体方向图原理，并结合仿真进行了分析。关键词：覆盖控制、阵列天线、波束赋形、扇区簇、多扇区、立体覆盖控制Ⅱ浙江大学硕士学位论文Abstracth1cellul盯mobi