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論文中文名稱:以基因演算法進行WCDMA系統基地台配置 [以論文名稱查詢館藏系統]
論文英文名稱:W-CDMA System Base Station Deployment Using Genetic Algorithm [以論文名稱查詢館藏系統]
院校名稱:臺北科技大學
學院名稱:管理學院
系所名稱:資訊與運籌管理研究所
畢業學年度:101
出版年度:102
中文姓名:陳義東
英文姓名:Yi-Tung Chen
研究生學號:100938015
學位類別:碩士
語文別:中文
口試日期:2013-06-07
論文頁數:83
指導教授中文名:王貞淑
指導教授英文名:Chen-Shu Wang
口試委員中文名:蕭文龍;丁一賢
口試委員英文名:Wen-Lung Shiau;I-Hsien Ting
中文關鍵詞:W-CDMA基地台配置基因演算法第三代行動通訊系統
英文關鍵詞:W-CDMABSD ProblemGenetic Algorithm3G Telecommunication System
論文中文摘要:第三代行動通訊系統(3G)發展至今已經超過十年,台灣的3G系統主要是以W-CDMA (Wideband Code-Division Multiple Access,寬頻分碼多工)系統為主,根據今年政府提供的國情統計情報,今年一月3G用戶已經超過兩千一百萬戶,較去年同期增加11%以上,故系統供應商需要增加基地台的數量,以應付增加中的用戶。本研究目的為於昂貴的成本以及使用者需求下,如何於以存在或是完全無配置基地台的區域中進行設置。
在W-CDMA系統中,可以透過系統的表現以及成本進行基地臺配置結果的評估,而系統的表現又可以分成訊號覆蓋率、使用者流量需求滿足率、基地台負載率以及訊號干擾率數項因子,而這些因子之間會有互相影響的現象產生,因此,要同時滿足上述各項條件則成為一NP-Hard的問題,故需要運用演算法找出規畫過程中可能解中的最佳解。
本研究所使用的啟發式演算法為基因演算法,經常使用在網路規劃的研究上,其自然演化的特性可以使基地台配置之演化過程中比較不會受到人為因素的控制以及影響,並且能透過突變來跳脫區域最佳解的情況,以得到在可行解中配適程度較高的配置結果,並透過實驗以及禁忌演算法(Tabu Search)驗證其可用性。
論文英文摘要:Third generation communication system has now been developed over ten years and has several systems in used. In Taiwan, WCDMA system is mainly proposed and tenants are still in growth. According to Government Statistic Report, number of tenants in 3G system aroused over 21 million, which represents the need of 3G base stations to cover the requirement of increasing users. This paper proposed a multi-criteria system that can deploy the base station in different kinds of deploying environment.

In WCDMA system, the system can be evaluated through performance and cost, which the performance of the system is divided into signal coverage, user requirement fulfill rate, base station loading and signal interference. The goal of the research is to maximum the value of each criterion, but to find a deployment with all criteria fulfilled is a NP-Hard problem, so we need to solve the problem through heuristic algorithm.

This paper proposed Genetic Algorithm, which is often used in network planning. The natural inspire of algorithm makes the result less to be controlled and affect by human factors, also, genetic algorithm has mutation mechanism to escape from local Optimal Solution to gain more opportunity to reach better deployment. This paper prove the availability of system through experiments and finally obtain the results that the system can be proposed in different kind requirement of the system provider and is well performed than Tabu search in some conditions.
論文目次:中文摘要 i
英文摘要 ii
誌謝 Iii
目 錄 iv
表目錄 v
圖目錄 vii
第一章 緒論 1
1.1 研究背景與動機 1
1.2 研究目的 2
1.3 研究限制 3
1.4 研究架構 5
第二章 文獻探討 6
2.1 WCDMA系統之特色 6
2.1.1 功率控制(Power Control) 6
2.1.2 頻率重用(Frequency reuse) 8
2.1.3 路徑損失(Path loss): 9
2.2 3G無線基地台於配置時之相關考量: 10
2.3 WCDMA基地台規劃使用之演算法 13
2.3.1 模擬退火法: 13
2.3.2 禁忌搜尋法: 14
2.3.3 基因演算法 14
第三章 問題定義 19
3.1 符號定義 19
3.2 多目標WCDMA基地台配置系統描述 21
3.3 評估目標的計算公式 23
3.4 使用基因演算法進行細胞規劃 27
3.5 目標模型推導以及建立 30
第四章 實驗設計 33
4.1 實驗(一):參數條件(成本、覆蓋率、流量滿足率) 34
4.2 實驗(二):參數條件(流量滿足率、負載率) 42
4.3 實驗(三)流量分配狀況之影響 46
4.4 實驗(四):基因演算法參數比較實驗 51
4.5 實驗(五):GA與TS間之比較實驗 60
4.6 實驗(六):大範圍基地台配置 63
4.7 實驗(七):環境內已有基地台之配置實驗 70
第五章 結論與未來展望 77
5.1 結論 77
5.2 未來展望 79
參考文獻 81
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論文全文使用權限:同意授權於2014-07-23起公開