[发明专利]一种广域三维环境下一体化智能基站自动部署方法

权利要求书

1.一种广域三维环境下一体化智能基站自动部署方法，其特征在于，包括了以下步骤：

S1：根据实际地理信息，获取一定比例的点云坐标进行地形建模；

S2：对地形建模后，根据实际使用的智能基站设备的性能和实际场景的需求，设置基站节点与通信半径相关的参数；

S3：根据已知数据计算出节点间的通信链路集合和节点部署数量m的上下限，m的波动范围是根据实际需求来设置的；

S4：从m的下限开始，利用启发式搜索算法思想，依次计算当前m值对应的最优解并保存；

S5：到m的上限值为止，不断重复S4步骤，最后根据评价函数从所有结果中搜索找出本次的全局最优解；

S6：将所求的全局最优解的结果在三维渲染平台中进行仿真展示；

计算当前m值对应的最优解之前，还包括：

基于下述公式计算连接矩阵：

其中，M为连接矩阵，r_max为设备通信半径，D(i,j)为所述点云坐标与候选节点的距离；

将n个M相乘，得到n次连接矩阵，n为大于等于1且小于等于最大跳数的整数，判断n次连接矩阵的上三角所有值是否都为正，若是，则继续执行后续步骤，若否，则改变m值直至n次连接矩阵的上三角所有值都为正；

所述评价函数包括三个求解目标：覆盖率最大、网络整体服务质量最优和节点部署个数最少；

覆盖率的计算公式如下：

其中，f1为覆盖率，L_cover为被基站节点覆盖的点云坐标的数量，D(t,i)为点云坐标t与基站节点i的欧氏距离，L为点云坐标的数量；

网络整体服务质量为设定距离的和，设定距离为每个点云坐标与设定基站节点的距离，设定基站节点为距离点云坐标最近的基站节点。

2.根据权利要求1所述的一种广域三维环境下一体化智能基站自动部署方法，其特征在于，所述智能基站设备为具有mesh自组网技术的远距离无线通信设备，在模型中将每个智能基站设备作为一个自组网节点，当网络中两节点间的通信线路发生故障中断后，网络会自动为这两个节点重新切换当前的最短通信路径，从而保证网络的通畅。

3.根据权利要求1所述的一种广域三维环境下一体化智能基站自动部署方法，其特征在于，所述启发式搜索算法思想是解决商旅问题的常用思想，在状态空间中对每一个搜索的位置进行评估，得到最好的位置，再从这个位置进行搜索直到找到全局最优目标，此思想是目前用于求解广域智能化基站部署问题的常用方法，由于节点部署数量为未知数，所以可以根据实际需求按照一定的比例设置其波动范围进行计算，从而实现算法的自动化求解。

4.根据权利要求1所述的一种广域三维环境下一体化智能基站自动部署方法，其特征在于，所述根据评价函数从所有结果中搜索找出本次全局最优解，其中评价函数指的是当前解对应的网络覆盖率、网络连通性和建设成本三个指标组成的综合评价函数。