移动通信系统基站覆盖范围划分：Voronoi图方法

“移动通信系统中Voronoi图的研究及应用，任欢欢，北京邮电大学计算机学院。本文探讨了在移动通信系统中利用Voronoi图进行基站覆盖范围划分的方法，结合Delaunay三角网和局部优化原理，以及针对边界点处理的改进策略。” 在移动通信系统的设计和优化中，基站的覆盖范围划分是一项关键任务，因为它直接影响到信号质量、用户服务质量和网络容量。Voronoi图，又称Voronoi分区或Dirichlet分区，是一种在平面内将空间分割成多个区域的几何构造，每个区域对应一个点（在这里是基站），且该区域内所有点都更接近于对应的点而非其他点。在本论文中，作者任欢欢提出了一种利用Voronoi图来优化基站覆盖范围的方法。 首先，通过Delaunay三角网作为基础，该三角网是由一系列相互连接的三角形构成，使得每个顶点的周围三角形不包含任何其他顶点在内切圆内。Delaunay三角网与Voronoi图具有对偶关系，即Voronoi图的每个区域是由Delaunay三角网中对应顶点的邻接三角形的边界构成。然而，原始生成的Delaunay三角网可能不是最优解，因此需要对三角网进行局部优化，确保每个基站的覆盖范围准确无误。 考虑到实际基站覆盖范围需要考虑边界条件，传统的计算几何中的Voronoi图可能无法满足需求。论文中提出了针对边界边的蚕食方法，通过调整边界基站的相邻边，以适应实际基站的物理限制。此外，引入虚拟边界点的概念，用于处理边界基站的覆盖范围，以确保它们能够正确地延伸至边界之外。 实验结果显示，该方法能够有效地完成基站覆盖范围的划分，且划分结果可以进一步应用于移动通信网络优化的过程，如制作话务密度分布图，这对于理解网络负荷、预测热点区域和优化资源分配至关重要。 这篇论文深入研究了Voronoi图在移动通信系统中的应用，结合了计算几何的理论和实际网络环境的需求，提供了一种新的基站覆盖范围划分方法。这种方法对于提高网络性能、减少覆盖盲区和提升用户体验有着重要的实践意义。关键词包括Voronoi图、Delaunay三角网、网络优化和范围划分，这些都是移动通信网络规划和优化中的核心概念。