数字对讲机中继站分配的最优化

摘要:本文针对模拟对讲机向数字对讲机过渡的过程中中继站的分配问题,基于蜂窝覆盖原理，提出利用移动伪区域法和免疫算法对不同 地形中中继站分配最优化的方法。首先根据规划区域面积以及数字和模拟对讲机用户数目来估算所需中继站的数目并计算中继站有效作用距 离，之后利用移动伪区域法和免疫算法分别对平坦地形区域和复杂地形区域进行仿真.仿真结果证明该方法的有效性和可行性.

Abstract： Based on the allocation problem existing in the transition from analog interphone to digital interphone and the cellular covering theory, this passage aims at proposing the optimized version of repeater in different terrain, using the Moving Pseudo-area method and Immune Algorithm. At first we should estimate the number of repeater and its effective distance according to the planning area and the number of the users. And then we would use the Moving Pseudo-area methods and Immune Algorithm to emulate the subdued topography and complex topography. The emulation result will prove the effectiveness and feasibility of the version.

关键词:数字对讲机;中继站,分配;最优化;移动伪区域法;免疫算法

Key words: digital interphone； repeater distribution； optimization； Moving Pseudo-area methods； Immune Algorithm

引言

无线电对讲机通信方式具有即时沟通、一呼百应，组呼通播、系 统呼叫、机密呼叫等功能,在处理紧急突发事件中和调度指挥中其作 用是其它通信工具所不能替代的。其在设计技术方面，可分为采用模 拟通信技术设计的模拟对讲机，以及采用数字技术进行设计的数字 对讲机。两者比较而言数字对讲机在利用频谱资源，提高话音质量， 提高和改进语音和数据集成方面更具有优势。但由于其投资成本较 模拟对讲机高得多，据调查现如今我国的无线电对讲机绝大部分采 用的是模拟对讲机。然而在2009年12月工信部发文表态到2011年 1月1日，国家将不再对新开发的模拟对讲机进行型号核准，到2016 年1月1日，模拟对讲机完全退出中国的历史舞台。也就是说，5年 内，数字对讲机将完全取代模拟对讲机。在无线对讲机的通信中由于 对讲机的功耗低，经常出现有信号覆盖不到的区域而不能直接与其 他用户联系，这种限制可以被中继站所克服。中继站可以捕捉到微弱 的信号，然后把它放大，再用不同的频率重新发送。因此在区域内建 设中继站是对讲机进行顺畅通信的重要保证，但如果只是为了保证 通信而架设过多中继站则会增加成本，因此如何最优化分配中继站 将是未来推广普及数字对讲机的重头戏丨q。本文针对的是模拟对讲 机向数字对讲机过渡的过程中中继站的规划问题。与同类中继站规 划的文献不同，我们不是直接假设对讲机用户的数目，而是对规划区 域一段时间(如十年)后的模拟和数字对讲机用户数目进行合理的预 测,之后再利用移动伪区域法和免疫算法来分配中继站，从而对数字 中继站的推广及模拟中继站的淘汰进行科学合理地规划

1数字对讲机中继站的规划

1.1中继站数目的估算及覆盖范围的界定从规划区域面积以 及十年后的数字和模拟对讲机用户数两方面来确定中继站数目和 其合理的覆盖范围。首先是根据区域面积确定中继站数目。每个中 继站在平面上都可形成一个以其为圆心，半径为r(用户对中继站最 大有效距离）的圆，假设一个半径为R Km的圆形规划区域，利用蜂 窝覆盖法来实现对该区域的覆盖。蜂窝覆盖法就是每一个圓都恰有 六个与之相交并且关于它中心对称的圆，相当于每个圆中都内接一 个正六边形。相邻圆的公共面积计算公式％