基于人口需求导向的区域5G基站选址研究

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新型基础设施建设作为智慧经济时代发展的新理念,正在如火如荼地开展中,5G基站建设作为其中重要一环。随着通信技术的迅猛发展,与2G、3G及4G相比,5G通信技术已经有飞跃性的发展,因此如何实现5G基站精确选址在基础设施建设中是一个重要问题。伴随中国社会的经济发展,人工成本的日益增加,传统模式下的选址方案往往会造成基站建设成本增加,与中国当前的碳中和等节能减排理念相背离。在新的选址原则和要求的基础上,在5G基站站址选择问题上找到最合适的基站选址方法,已经成为众多专家、学者共同关注的焦点问题,各个领域的专家、学者都从自己的专业角度寻求更为科学有效的求解方法。通过构建合理有效的5G网络基站选址优化模型进行选址规划也成为5G网络基站建设领域的重点研究问题。为此本文开展了以下研究:(1)基于效用理论分析用户满意度。选择加载速度和5G套餐通讯费用作为影响使用感的因素,利用问卷调查法向5G网络信号的现有用户及潜在用户发放问卷,建立关于用户满意程度的效用函数。通过分析效用函数的变化曲线,找到满意度变化最大的点,从而获取该点的用户损失率,为排队模型提供依据的同时将用户的满意程度作为基础来规划基站的容量和个数。(2)基于人口需求导向构建5G基站选址模型。以人口需求为导向,利用卫星影像数据及实地调研结果以不同高度划分建筑物区域,并结合腾讯位置大数据平台的全球移动定位数据得出各区域的用户请求点分布情况,再通过分析城郊区建筑密集程度及建筑物高度来确定各区域5G基站覆盖半径,在此基础上构建排队论模型得出最合适基站个数。进而结合已经建成基站位置、周边环境、物业问题等影响因素确定基站具体位置,依托GIS技术,以覆盖人口和覆盖范围最大为约束条件,达到基站建设成本最小的目标,对不同人口密度区域构建位置分配模型,通过多次试验,最终确定基站选址位置。(3)以呈贡新区作为实例来验证选址模型可行性。以云南省昆明市呈贡新区作为实证研究案例,通过向当地222位用户发放问卷,统计问卷调查结果,分析呈贡新区用户的满意程度,确定呈贡新区用户效用变化最大点,进而确定的呈贡新区用户损失率;并基于呈贡新区的数据资料,利用选址模型对5G基站选址,确定5G基站具体位置;最后与呈贡新区已经规划的基站位置对比,验证了选址模型的科学性、合理性。实践证明,研究方法和模型为其他区域5G基站选址优化提供了理论指导和模型参考。
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