(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111514472.5 (22)申请日 2021.12.13 (71)申请人 华南农业大 学 地址 510642 广东省广州市天河区五山路 483号 (72)发明人 李康顺　王文祥　王健聪　谢舒闽　 黄旭灵　 (74)专利代理 机构 广州市华学知识产权代理有 限公司 4 4245 代理人 郑秋松 (51)Int.Cl. G06F 30/27(2020.01) G06F 119/02(2020.01) (54)发明名称 一种基于呼吸直方图算法的移动通信网络 覆盖优化方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于呼吸直方图算法的 移动通信网络覆盖优化方法， 该方法的具体步骤 包括在所有需要优化的基站内为全部基站小区 的每台天线构建双极化天线信号传播模型后再 提取基站小区内的参数和优化目标、 根据确定的 全部基站小区的优化目标进行决策变量编码以 构建成种群、 呼吸直方图算法更新迭代由决策变 量所构成的种群得到优化目标的最优解、 输出最 优解的优化目标中每台天线对应校正的优化参 数四个步骤。 本发明的方法， 具备高维优化能力， 运算时的收敛速度更快， 更符合基站网络优化的 工程实践。 权利要求书6页 说明书14页 附图3页 CN 114169244 A 2022.03.11 CN 114169244 A 1.一种基于呼吸直方图算法的移动通信网络覆盖优化方法， 其特征在于， 包括以下步 骤： 在每个基站内所有基站小区的每台天线构建双 极化天线信号传播模型， 从双极化天线 信号传播模型中计算每 个基站小区内的采样点的信号强度； 将每个基站小区与采样点信号强度相关的参考信号接收电平RSRP、 信噪比SINR、 重叠 覆盖率OCR三个参数作为优化目标， 将每个基站中基站小区的天线的发射功率Pi、 方位角A、 下倾角D作为网络优化的决策变量进行编码从而构成一个种群； 对由决策变量编码而来的种群， 利用呼吸直方图算法对种群进行迭代， 不断地更新种 群直到前后两次迭代种群的聚合适应值的差值小于设定阈值或者迭代次数达到设定的最 大迭代次数； 从最后更新的一个种群中得到优化后的参考信号接收电平RSRP、 信噪比SINR、 重叠覆 盖率OCR三个优化目标， 并对该种群进 行决策变量编码的解码运算， 得到每个基站小区中对 应优化后的天线的发射功率Pi、 方位角A、 下倾角D参数。 2.根据权利要求1中所述基于呼吸直方图算法的移动通信网络覆盖优化方法， 其特征 在于， 构建双极化天线信号传播模型计算每 个基站小区内的采样点的信号强度的步骤为： 根据双极化定向天线的天线增益G、 水平3dB功率角 θ1、 垂直3dB功率角 θ2， 实测的参考信 号接收电平RSRP、 实测的信噪比SINR、 基站的底部中心坐标O(X0,Y0)， 天线的挂 高H、 方位角 A、 下倾角D、 发射功率Pi， 计算双极化定向天线电磁波信号覆盖范围内任意一个采样点S(X1, Y1)的信号强度。 3.根据权利要求2中所述基于呼吸直方图算法的移动通信网络覆盖优化方法， 其特征 在于， 计算双 极化定向天线电磁波信号覆盖范围内任意一个采样点S(X1,Y1)的信号强度的 步骤为： 根据下面的式子解出双极化定向天线所发出电磁波信号的中心波瓣 点M(XM,YM)坐标： 从上式得到M(XM,YM)后， 由下式计算中心波瓣点M(XM,YM)到双极化定向天线的距离d如 下式为： 从上式得到中心波瓣点M(XM,YM)到双极化定向天线的距离d后， 进而由下式计算中心波 瓣点M(XM,YM)处的信号功率PM如下式为： 将上式两边对10取对数变换可得到中心波瓣点M(XM,YM)处的信号强度PM的对数表示如权　利　要　求　书 1/6 页 2 CN 114169244 A 2下式： 变换后PM的单位为分贝毫瓦； PT为天线的发射功率， 单位为瓦特， n为天线发出电磁波的 衰减系数； 接着， 由PM求得双极化定向天线发出的电磁波在水平3dB功率点N处的信号强度PN如下 式为： 从上式求解在双极化定向天线电磁波信号覆盖范围内任意一个采样点S(X1,Y1)到天线 的距离d1如下式： 其中， d0为采样点S(XS,YS)到基站坐标O(X0,Y0)的水平距离； 从下式求 解采样点S(X1,Y1)与天线电磁波信号中心波瓣传播方向的垂直偏转角 其中， d2为采样点S(X1,Y1)到中心波瓣 点M(XM,YM)的水平距离； 然后， 计算水平偏移投影点P处的信号强度PP如下式为： 其中， 水平偏移投影点P是以O为圆心以OM为半径在水平面上 的圆弧与线段OS的延长线的交点； 计算垂直偏移投影点 Q处的信号强度PQ如下式为： 其中， 垂直偏移点 Q是以O'为圆心d1为半径的竖直平面内的圆弧与直线O'P的交点； 计算垂直3dB功率 点R的功率PR如下式为： PR＝PQ‑3权　利　要　求　书 2/6 页 3 CN 114169244 A 3