基于MATLAB的Femtocell室内蜂窝网络覆盖性能分析与优化系统

资 源 简 介

本MATLAB项目通过模拟家庭基站(FAPs)部署，分析并优化室内蜂窝网络覆盖性能。系统提供多场景信号覆盖效率评估、干扰管理策略仿真及容量增益计算，支持可视化分析与关键指标输出，为室内弱信号区域增强提供决策支持。

详 情 说 明

基于Femtocell接入点的室内蜂窝网络覆盖性能分析与优化系统

项目介绍

本项目是一个用于分析与优化室内蜂窝网络覆盖性能的仿真系统。系统核心功能在于模拟在不同位置部署Femtocell接入点（FAP），并通过对信号覆盖、干扰和网络容量的综合评估，为改善室内弱信号区域提供数据驱动的部署方案。它尤其适用于复杂的室内环境（如大型办公楼、商场），帮助运营商以低成本实现高质量的室内网络覆盖。

功能特性

• 室内环境建模：支持导入三维结构图，构建包含墙壁、楼板等障碍物的传播环境模型。
• 信号传播仿真：集成经典的无线信号传播模型（如Log-distance路径损耗模型），并考虑不同建筑材料的穿透损耗。
• 干扰分析与协调：模拟宏蜂窝与微蜂窝（FAP）之间的同频干扰，评估系统整体信干噪比（SINR）。
• 多目标优化：基于遗传算法等多目标优化算法，搜索在满足覆盖率和容量需求的前提下，成本最低或性能最优的FAP部署方案。
• 可视化与报告生成：生成信号强度热力图、性能统计报表及对比分析图表，直观展示优化效果。

使用方法

1. 准备输入数据：准备室内环境三维图文件、宏基站和候选FAP位置与参数文件、用户分布数据以及材料衰减系数库。
2. 配置仿真参数：在主脚本或配置文件中设置关键参数，如仿真区域、信道模型参数、优化算法迭代次数等。
3. 运行系统：执行主程序，系统将自动进行环境建模、传播计算、性能评估与优化搜索。
4. 获取结果：程序运行完毕后，在指定输出目录查看生成的热力图图像、Excel报表和部署方案结果图。

系统要求

• 操作系统：Windows 10/11, Linux, 或 macOS
• MATLAB：版本 R2018a 或更高版本
• 必要工具箱：优化工具箱、图像处理工具箱（部分功能依赖）

文件说明

主程序文件整合了系统的核心工作流程。它首先负责读取用户提供的室内环境与网络配置数据，构建基础的仿真场景。随后，该文件调用核心算法模块进行无线信号传播的模拟计算，评估初始部署方案的覆盖性能指标。接着，它会启动优化算法循环，自动调整FAP的部署位置与参数，以寻求最佳的覆盖与容量均衡方案。最终，该文件将主导结果的整理与输出，生成包括可视化热力图、性能数据报表和优化方案建议在内的全套分析结果。