1. 立项背景和目标:
传统无线接入点部署依赖人工经验或遗传算法、粒子群、模拟退火等启发式搜索,存在计算耗时长、目标约束难表达、决策过程缺乏解释性等问题。本项目面向城市无线网络规划场景,将 RadioMap 传播预测模型与大语言模型推理结合,目标是根据用户提出的覆盖率、频谱效率、容量、冗余度和站点数量等要求,自动生成接入点部署方案,并通过可视化方式展示每一步决策依据和性能变化。
2. 软件功能及核心模块:
系统主要包含五类功能:一是代理模型模块,使用 PMNet、RMNet、UNet、TransUNet、RadioUNet 快速预测无线传播和路径增益;二是 ReAct 决策模块,将自然语言需求解析为目标、约束和指标权重,循环执行新增、删除、移动站点或停止等动作;三是初始化策略模块,支持随机、贪心、预训练策略及“两阶段排序”初始化;四是启发式基线模块,集成 GA、PSO、SA、Greedy、候选枚举和穷举方法;五是 Web 可视化模块,实时展示覆盖图、路径增益图、站点位置、指标和决策轨迹。
3. 业务流程和功能路径:
用户在 Web 页面选择城市地图、需求模板、规划器、代理模型和候选数量后启动任务;系统首先解析自然语言需求,再生成初始站点集合,通过代理模型计算覆盖率、频谱效率和冗余率;随后从合法候选位置中筛选 Top-K 点位,由 ReAct 或启发式规划器决定下一步动作,并重新评估指标,直至满足约束或达到最大步数。运行过程写入轨迹文件,由后端以约 200ms 周期监控,并通过 SSE 推送到前端,最终形成部署方案、指标汇总和可回溯的动作链。
1. 整体架构、设计思路与技术栈:
项目采用“数据与传播模型层、优化决策层、实验评估层、交互展示层”的分层设计。传播模型基于 Python、PyTorch、NumPy 和 Matplotlib,支持 RadioMap3DSeer、USC 数据及 Sionna/Blender 合成场景;策略初始化使用 Gymnasium、Ray RLlib、CNN 编码器和动作掩码;决策层使用 ReAct、Qwen2.5-7B 和 LLaMA-Factory,同时通过统一适配器接入 GA、PSO、SA 等算法;展示层使用 ThreadingHTTPServer、多线程、子进程、SSE、原生 JavaScript 和 CSS Grid,实现训练、评估和部署决策的统一操作界面。
2. 我的负责模块和结果:
我主要负责代理模型训练评估、接入点初始化策略、ReAct 决策闭环、启发式算法适配以及 Web 可视化链路的集成。项目数据目录包含701组天线元数据、约5.6万张增益标签和约17万张地图输入;实现5类代理网络、4种主要启发式算法及多种初始化方式。初始化对比覆盖7种方法、700次实验,记录结果均无失败。相较随机初始化,预训练策略平均覆盖率由50.38%提升至70.58%,提高20.20个百分点;平均容量由5.80提升至8.52 Mbps,提升约46.9%。两阶段排序初始化平均容量达到9.32 Mbps,单次耗时约1.74秒,相比约15秒的贪心搜索减少约88%的运行时间。
3. 难点、问题与解决方案:
主要难点包括多目标指标量纲不一致、非法站点动作、代理模型重复加载、耗时渲染阻塞状态更新,以及不同设备和模型参数不兼容。对此,我将覆盖率、容量和冗余率转为动态权重与差距指标,统一站点数量约束语义;通过动作掩码把建筑区域、重复位置等非法动作的 Logit 置为极小值;加入模型缓存,避免每一步重复加载权重;采用生产者—消费者线程模型,将轨迹监控和图像渲染解耦;同时统一 CPU、CUDA、MPS 设备参数及实验输出命名,并通过模块测试和批量实验保证结果可复现。