要滿足區(qū)域S蓋的原則即可,需要m個中繼站。此時r最好不要增 大，因為r增大意味著代價的升高。
1.2移動偽區(qū)域法對中繼站的規(guī)劃根據(jù)上部分估測的中繼站 數(shù)目，利用移動偽區(qū)域法來解決平坦、無大障礙地區(qū)的中繼站規(guī)劃 問題。移動法的思想是:首先,根據(jù)中繼站 有效覆蓋范圍和規(guī)劃區(qū)域的比例關(guān)系，通 過MATLAB軟件生成足夠大的蜂窩型結(jié) 構(gòu)。其次,按照最優(yōu)路徑移動偽區(qū)域使得 該區(qū)域內(nèi)中繼站數(shù)目最少。最后,根據(jù)需 要對邊界區(qū)域的中繼站進行取舍或者微 調(diào)。移動偽區(qū)域法理論上可以有無限多種 填充路徑，因此一定能找到最優(yōu)解，而且 不止一個％移動法的流程圖如圖1。
1.3免疫算法對中繼站的規(guī)劃由于 移動偽區(qū)域法只適用于地形簡單的區(qū)域，
對地形較為復雜的區(qū)域，我們提出了基于 免疫算法中繼站的規(guī)劃方法。免疫算法是 模仿免疫系統(tǒng)抗原識別、抗原與抗體結(jié)合 及抗體產(chǎn)生過程,并利用免疫系統(tǒng)多樣性 和記憶機理抽象得到的一種免疫算法\
我們采用一種基于中繼站坐標的編碼方案。設每個個體由N 個基因組構(gòu)成,每個基因組代表一個中繼站的位置。基因組中的2 個基因&=(*,7),(*,7)為中繼站位置在數(shù)字地圖中的坐標,基因組 不僅可以表示中繼站的位罝，而且可以表示中繼站的數(shù)目。設置面 積覆蓋率下限、中繼站個數(shù)下限隊和中繼站個數(shù)上限N。。
本文設計的免疫遺傳算法的基本步驟(仿真流程圖圖2)如下 ①抗原輸入及參數(shù)設定。將待解問題及目標函數(shù)和約束條件作為算 法的抗原輸入。同時設定種群規(guī)模n,交叉 概率Pc，變異概率Pm等。②計算初始抗體 群體P和初始記憶細胞集M,對初始抗體種 群P生成初步的Pareto集T。③計算親和力
率計算抗原和抗體之間的親和度,通過兩中 繼站間的距離計算抗體和抗體之間的相似 度。重合率較低的抗體加人記抗體庫中，同 時,清除重合率高的以及相似度較大的記憶 單元。④選擇操作。按照基于計算重合率的 函數(shù)，根據(jù)選擇方法選擇個體進入下一代。
⑤交叉、變異操作。在選擇操作的基礎上,根 據(jù)設置的交叉概率Pc和變異概率Pra選擇 抗體進行常規(guī)的交叉、變異操作。⑥更新群 體后轉(zhuǎn)到③。⑦滿足迭代次數(shù),結(jié)束。
2仿真及結(jié)果分析
首先對移動偽區(qū)域法的中繼站規(guī)劃進行仿真。設定目標區(qū)域半 徑為22km,覆蓋區(qū)域為圓形。根據(jù)無線電信號在自由空間中的路損 計算公式和第三部分對中繼站覆蓋半徑的調(diào)整，確定中繼站覆蓋半 徑為7 km。通過MATLAB軟件生成蜂窩區(qū)域如圖3，尋找最優(yōu)路徑 如圖4,對中繼站進行取舍如圖5。結(jié)果免疫算法,迭代200代。無障礙時，覆蓋率為95%，需要 13個中繼站。當有山時，需要11個中繼站，覆蓋率為93%。
分析:移動偽區(qū)域法方便靈活對平坦無高大障礙物的區(qū)域中繼 站規(guī)劃效果優(yōu)于免疫算法,但是免疫算法有自適應調(diào)節(jié)能力，規(guī)劃 者可根據(jù)需要或地形變化尤其是地貌復雜的區(qū)域來調(diào)節(jié)免疫算法 中的參數(shù)(如中繼站數(shù)目、覆蓋率等)得到最優(yōu)解。
3結(jié)束語
該論文針對數(shù)宇對講機中繼站規(guī)劃問題，基于無線通信中蜂窩 覆蓋原理，提出了一套在中繼站規(guī)劃問題分析階段比較完善合理的 實施方案。規(guī)劃者可根據(jù)規(guī)劃區(qū)域面積及十年后數(shù)宇對講機和模擬 對講機用戶的數(shù)目界定所需中繼站的數(shù)目以及每個中繼站的合理 有效作用距離。之后選擇本文中提到的兩種規(guī)劃方法卽移動偽區(qū)域 法和免疫算法。最后根據(jù)實際調(diào)整各方法中的參數(shù)從而科學合理地 規(guī)劃中繼站。因此，本論文對中繼站的規(guī)劃者有一定的參考價值。
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