一种GSM-R网络频率规划的方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种GSM-R网络频率规划的方法及系统，其方法包括：步骤1：接收包括基站参数信息、传播模型信息和系统参数信息的模型参数信息；步骤2：根据传播模型参数信息选择传播模型，基于基站参数信息确定覆盖半径模型；步骤3：根据传播模型和覆盖半径模型计算覆盖半径；步骤4：对覆盖半径内的小区采用改进后的遗传算法，计算获得频率分频方案，将频率分频方案发送到多个基站中；步骤5：对频率分配方案的效果进行预测，对于效果较差的基站发送报警信息；步骤6：对于效果较差的基站进行网络优化，结束。针对铁路场景适应性强；节省投资、操作性强；面向工程，结果准确。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种GSM-R网络频率规划的方法及系统。
技术介绍
GSM-R系统现有频率规划方式 目前在进行GSM-R无线网络规划与频率规划时普遍采用公网（移动GSM、联通 GSM)固定信道分配（FCA)频率复用方式（面状复用或带状复用方式），没有结合GSM-R无 线网络特殊的带状覆盖特点（单网覆盖、交织单网冗余覆盖和双网冗余覆盖等）、线路传播 环境的复杂性（平原覆盖、山区覆盖、隧道覆盖、路堑覆盖、高架桥覆盖等）及用户的特殊性 (低速移动、中速移动、高速移动、个呼、组呼等）等。 根据需要，基站可采用N小区带状复用模式。【主权项】1. 一种GSM-R网络频率规划的方法，其特征在于，具体包括以下步骤： 步骤1 :接收包括基站参数信息、传播模型信息和系统参数信息的模型参数信息； 步骤2 :根据传播模型参数信息选择传播模型，基于基站参数信息确定覆盖半径模型； 步骤3 :根据传播模型和覆盖半径模型计算覆盖半径； 步骤4 :对覆盖半径内的小区采用改进后的遗传算法，计算获得频率分频方案，将频率 分频方案发送到多个基站中； 步骤5 :对频率分配方案的效果进行预测，对于效果较差的基站发送报警信息； 步骤6 :对于效果较差的基站进行网络优化，结束。2. 根据权利要求1所述的一种GSM-R网络频率规划的方法，其特征在于，所述步骤4中 的频率分频方案必须满足以下三种约束： 同信道约束CCC:是指使用相同信道小区的空间间隔要求，满足该条件的两个小区可 以分配相同的信道，同一个信道不能在其同频干扰范围内再次使用； 邻信道约束ACC:是指相邻小区的信道间隔要求，不能同时把相邻信道分配给相邻小 区使用； 同小区约束CSC:同一个小区内的所有信道之间必须要有一定的频率间隔，通常要大 于邻信道约束ACC所要求的。3. 根据权利要求1所述的一种GSM-R网络频率规划的方法，其特征在于，所述步骤4具 体包括以下步骤： 步骤4. 1 :将信道用正整数进行编号，将覆盖半径内包含n个小区的蜂窝系统定义为 n*n维的对称矩阵，称之为约束矩阵； 步骤4. 2 :通过对蜂窝系统中每个小区的话务量分析，定义一个n维矢量来表示每个小 区的频点需求，得到需求向量，其中需求向量中的第i个元素代表第i个小区需要的频点 数； 步骤4.3 :基于需求向量、频点数、小区数目和可用的频点数目，执行改进后的遗传算 法，得出频率分配方案，将频率分频方案发送到多个基站中。4. 根据权利要求3所述的一种GSM-R网络频率规划的方法，其特征在于，所述步骤4. 3 中的改进后的遗传算法具体包括以下步骤： 步骤4. 3. 1 :采用随机方法初始化种群，为每个小区分配一个信道，每个小区代表种群 中的一个个体； 步骤4. 3. 2 :根据需求向量的限制计算适应度函数； 步骤4. 3. 3 :对初始化种群中的所有个体根据适应度函数计算适应度，将初始化种群 中的个体按照适应度由小到大的顺序进行排序； 步骤4. 3. 4 :根据设定的选择概率按照排序选择需要数目的个体，将其他适应度较大 的个体丢弃； 步骤4. 3. 5 :对保留的个体随机产生两个交叉点，两个交叉点生成两个新的个体，对交 叉范围内的频率分配方案进行复制，复制给两个新产生的个体； 步骤4. 3. 6 :判断当前个体的收敛程度是否达到预设值，如果是，执行步骤4. 3. 7 ;否 贝IJ，执行步骤4. 3. 5; 步骤4. 3. 7 :根据得到的所有个体组成新的种群，按照每个个体的信道分配方案获得 频率分频方案。5. 根据权利要求4所述的一种GSM-R网络频率规划的方法，其特征在于，所述步骤 4. 3. 2在计算适应度函数时，需要考虑需求向量的限制、同址约束、同信道限制和邻信道限 制。6. 根据权利要求1-5任一项所述的一种GSM-R网络频率规划的方法，其特征在于，所述 同小区约束CSC和需求向量作为硬约束，在改进的遗传算法的执行过程中保持这个特性不 变。7. 根据权利要求1所述的一种GSM-R网络频率规划的方法，其特征在于，所述基站参数 信息包括基站经炜度信息、天线挂高、增益、下倾角、波瓣宽度、半功率角、发射功率和需要 频点数目基站参数信息。8. 根据权利要求1所述的一种GSM-R网络频率规划的方法，其特征在于，所述传播模型 包括：Okumura-Hata传播模型（城市、郊区）、修正SPM传播模型、修正高架桥传播模型、修 正平原传播模型和修正漏缆传播模型。9. 一种GSM-R网络频率规划的系统，其特征在于，包括参数管理模块、频率分配模块、 方案预测模块和智能优化模块； 所述参数管理模块用于接收包括基站参数信息、传播模型信息和系统参数信息的模型 参数信息；根据传播模型参数信息选择传播模型，基于基站参数信息确定覆盖半径模型； 根据传播模型和覆盖半径模型计算覆盖半径； 所述频率分配模块用于对覆盖半径内的小区采用改进后的遗传算法，计算获得频率分 频方案，将频率分频方案发送到多个基站中； 所述方案预测模块用于对频率分配方案的效果进行预测，对于效果较差的基站发送报 警信息； 所述智能优化模块用于对于效果较差的基站进行网络优化。【专利摘要】本专利技术涉及一种GSM-R网络频率规划的方法及系统，其方法包括：步骤1：接收包括基站参数信息、传播模型信息和系统参数信息的模型参数信息；步骤2：根据传播模型参数信息选择传播模型，基于基站参数信息确定覆盖半径模型；步骤3：根据传播模型和覆盖半径模型计算覆盖半径；步骤4：对覆盖半径内的小区采用改进后的遗传算法，计算获得频率分频方案，将频率分频方案发送到多个基站中；步骤5：对频率分配方案的效果进行预测，对于效果较差的基站发送报警信息；步骤6：对于效果较差的基站进行网络优化，结束。针对铁路场景适应性强；节省投资、操作性强；面向工程，结果准确。【IPC分类】H04W72-04, H04W16-18【公开号】CN104796912【申请号】CN201510205154【专利技术人】李栋, 齐大明, 高大纲, 佟强, 吴书伟, 张炳淑 【申请人】中国铁路总公司, 中铁通信信号勘测设计（北京）有限公司【公开日】2015年7月22日【申请日】2015年4月27日本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种GSM‑R网络频率规划的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：步骤1：接收包括基站参数信息、传播模型信息和系统参数信息的模型参数信息；步骤2：根据传播模型参数信息选择传播模型，基于基站参数信息确定覆盖半径模型；步骤3：根据传播模型和覆盖半径模型计算覆盖半径；步骤4：对覆盖半径内的小区采用改进后的遗传算法，计算获得频率分频方案，将频率分频方案发送到多个基站中；步骤5：对频率分配方案的效果进行预测，对于效果较差的基站发送报警信息；步骤6：对于效果较差的基站进行网络优化，结束。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李栋，齐大明，高大纲，佟强，吴书伟，张炳淑，
申请(专利权)人：中国铁路总公司，中铁通信信号勘测设计北京有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11