[发明专利]一种定位网元布局的智能优化方法和装置

说明书

本发明公开了一种定位网元布局的智能优化方法和装置，所述方法包括：按照设定的网元移动方式，对本次迭代的当前最优网元布局x^best中的各网元进行移动，得到候选网元布局集合；在候选网元布局集合中选择出集合中的最优网元布局x^now；在x^now和x^best中确定出较优的网元布局，并以确定出的网元布局作为下一次迭代的当前最优网元布局x^best，进行迭代处理；当满足迭代中止条件时，输出末次迭代确定出的网元布局。本发明所述方案了加快网元布局全局寻优过程，避免停留在局部最优解上，为基于位置信息的服务提供支撑。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种定位网元布局的智能优化方法和装置。

背景技术

定位网元指的是可进行定位信号收发的设备，例如基站、伪基站等。现有的网元布局技术一般只针对室外大型基站设备或无线传感器网络中的节点进行布局，主要目的是为了提升通信质量和用户服务质量，理论上也可以用于定位。现有的网元布局优化算法主要考虑的是网元的位置和数量对整体网络覆盖范围和信号质量的影响，优化目标是在满足建网目标的前提下，达到容量、覆盖、质量和成本的最优组合，目前还没有专门针对室内三维定位的网元布局优化方法。网元布局算法可分为两类，一类是基于随机几何的网元布局算法；另一类是基于多目标优化的网元布局智能算法。

基于随机几何建模的方法处于初步研究阶段，还存在一些待解决问题，主要分为两类。第一类问题是由于系统模型简单，忽略了实际系统的某些特征。例如，只考虑了单信道、单天线。未来的系统模型可以引入MIMO技术、考虑多个信道、不同的信道分配策略、功率控制、协作传输、移动性、上行传输等因素；第二类问题是如何对性能分析指标进行扩展。目前的分析指标主要考虑的是覆盖率和可达速率，此外应该考虑传输时延、能量消耗，以及与定位场景的结合。

已有的基于多目标优化的网元智能布局算法研究虽然考虑了多目标的优化问题，但目前还没有一种网元布局方案考虑到与定位需求相结合，并且存在全局搜索能力弱、参数难以调整等问题。例如，基于模拟退火算法的网元智能布局方案的全局搜索性能与其参数“降温速度”密切相关，且初始参数需要根据多次试验调整；基于粒子群算法的网元智能布局方案计算复杂度高，局部寻优能力较差；基于遗传算法的网元智能布局方案需将问题描述转换成适用于遗传算法的“编码”形式，且全局搜索能力不强。

综上所述，存在的问题：(1)由于现有智能优化算法在全局搜索时，可能以很大概率停留在局部最优解上，存在全局搜索能力弱的缺陷；(2)而模拟退火算法初始参数对最终解的影响很大，而且难以调整。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种解决上述问题的定位网元布局的智能优化方法和装置。

依据本发明的一个方面，提供一种定位网元布局的智能优化方法，包括：

按照设定的网元移动方式，对本次迭代的当前最优网元布局x^best中的各网元进行移动，得到候选网元布局集合；

在所述候选网元布局集合中选择出集合中的最优网元布局x^now；

在所述x^now和所述x^best中确定出较优的网元布局，并以确定出的网元布局作为下一次迭代的当前最优网元布局x^best，进行迭代处理；

当满足迭代中止条件时，输出末次迭代确定出的网元布局。

依据本发明的另一个方面，提供一种定位网元布局的智能优化装置，包括：

布局生成模块，用于按照设定的网元移动方式，对本次迭代的当前最优网元布局x^best中的各网元进行移动，得到候选网元布局集合；