分层优化网络资源规划方法之网络规划和设计方法
我们提出了蜂窝移动通信网络设计的 三层 HOP 方法。网络规划的三层结构如图 2 所示。
在第一层，决定了小区数量的上界和相应的小区覆盖范围。 HOP 的输入参数如下：忙时的话务负荷，覆盖要求和整个服务区域的地形特征。并选择典型情况下的传播参数。任务为用最小的小区数量覆盖整个区域并满足平均话务需求。
在第二层，小区的数量和最佳的小区位置由大型的组合优化模型决定。模型的规划目标是使总的系统成本最小化，同时确保覆盖的质量，并努力符合非一致话务负载的要求。我们考虑到了不同用户的话务密度和不同类型服务区域的地形特征。如图 1 所示，整个区域被划分为市区，郊区和农村。这些区域进一步被划分为更小的网格。环境结构方面的信息，用户密度和每个网格的平均俯角等都可以从地理信息系统 (GIS) 的数据库里得到。
详细规划在第三层进行，每个小区的具体参数，如天线模型及其增益，发射功率，天线高度和信道利用率等都在这一层设置。最后，把成本估计出来。
规划过程的总体系统性能很大程度上取决于不同层次上的不同活动和决策相结合的程度。如图 2 所示，决策必须在双向上相互调整和加强。
为了获得这个 HOP 方法和最优成本模型，需要考虑几个复杂的关系：覆盖率的要求，小区的覆盖范围和小区边界信号强度之间的关系 [2] ；传播损失和具体的人造建筑物及地形外表之间的关系 [17] ；设备和成本之间的关系。
传播损失可以用 Hata 传播模型预测 [18] 。 Hata 模型刻划了对于市区，郊区和农村等地形是准光滑或不规则的不同环境下无线传播的特性。在蜂窝系统的设计中这个模型广泛应用于预测不同环境下的路径损失 [17][19] 。
关于市区内基本传输损耗的 Hata 公式由下式给出：
Lu (db) = 69.55 + 26.26 · log(f) - 13.82 · log( 
) - a( 
)
+ [44.9 - 6.55 · log( 
)] · log(d) (1)
其中移动台天线高度的校正因子 a( 
) 为：对于中小城市， a( 
)=[1.1 · log(f)-0.7] · 
-[1.56 · log(f)-0.8] ；对于大城市， a( 