CN103634881B - 频点搜索方法及装置、终端 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种频点搜索方法，包括：终端开机后，根据所述终端存储的记忆频点信息进行频点搜索，搜索出系统频点时驻留于所述系统频点。根据所述终端存储的记忆频点信息未搜索出系统频点时，根据所述终端存储的预测频点信息进行频点搜索，搜索出系统频点时驻留于所述系统频点。根据所述终端存储的预测频点信息未搜索出系统频点时，以所述终端默认的方式进行频点的搜索。本发明公开了一种实现前述方法的频点搜索装置及一种终端。本发明通过存储换复杂度的概念，极大降低了处理复杂度，减少了终端的搜索时延；通过一定合理的数学分析方法，降低了对传统搜索方法的依赖，可以更有的放矢地进行制式和频点的搜索。
Description
技术领域
本发明涉及频点搜索技术，尤其涉及一种基于频点历史统计信息的按制式进行频点搜索的方法及装置、终端。
背景技术
随着无线通信技术迅速发展，有限的频谱资源被不同制式接入技术所共享。
对于终端而言，移动网络所使用的通信制式和频点可能均是未知的，这样，当终端开机时，终端可能并不知道当前可以接入的频率有哪些。同时，在同一段频率范围内，有可能同时存在多种接入制式的多个频点。对于终端而言，开机时并不知道应该在这个频段上的哪个频点上使用哪种制式接入。现有技术中对于该问题一种常用的方法为：在每个可用的频率范围内，对每个可能的不同制式如全球移动通讯系统(GSM，Global System ofMobile communication)/时分同步码分多址(TD-SCDMA，Time Division-SynchronousCode Division Multiple Access)/长期演进(LTE，Long Term Evolution)等进行搜索。该方法需要对每个频点重复进行多次测量，导致测量周期比较长。而且由于多种制式的存在，可能对于每种制式的最高功率的几个频点都需要同步，导致所需时间比较长。当然，也存在明确了终端的通信制式，但终端并不确定接入哪个频点的情况。若确定了某种制式，终端需要在可用的频率范围内进行频点搜索。传统的扫频方案是在全频段中按照固定的扫频步长对每个频点的接收信号强度指示(RSSI，Received Signal Strength Indication)进行测量，然后将每个频点上测得的RSSI值按频点从大到小排好顺序并送给终端的小区搜索模块进行小区搜索，完成网络登记和驻留。
虽然上述扫频过程可以非常精确、完整地对频段进行扫频，但由于扫频是对全频段的每个频点都进行RSSI测量，而且后续小区搜索模块根据RSSI值从强到弱的顺序对每个频点进行小区搜索，造成时间消耗较大。以TD-LTE系统为例描述：3GPP标准TS 36.101中规定了TD-LTE系统的可用频谱资源从15MHz-100MHz，可能的工作带宽集合为[1.4，3,5,10,15,20]MHz，信道栅格为100KHz。假定系统可用频谱资源最大为100MHz，那么如果每间隔100KHz进行一次频点搜索，共需进行100MHz/100KHz＝1000次RSSI测量。假如每一次RSSI测量至少需要接收一个半帧(5ms)的数据，那么至少需要5s，接入小区时间太长，很大程度影响了用户设备(UE，User Equipment)的性能。
为了避免逐一搜频造成超时的现象发生，现有的很多技术方案都采用“粗扫+细扫”的多阶段扫描方法。
根据前面的描述的各技术方案，若终端需要同时确定制式和频点，现有技术方案的时间较长、复杂度也较高；若终端仅需要确定频点，现有技术方案通常采用“粗扫+细扫”的多阶段扫描方法。而“粗扫”时通常利用快速傅里叶变换(FFT，Fast Fourier Transform)的方法分析频域数据。由于LTE带宽较宽的原因，通常需要采用宽带FFT，计算复杂度高，对终端的处理能力也要求较高。“细扫”时通常会依据两个半帧的主同步信号的相关峰值进行判断。然而，频率选择性衰落会造成主同步信号频谱的失真，导致在频点搜索范围内，主同步相关功率值的峰值不在正确频点的位置，在一定范围内产生了偏移。
此外，即使是采用“粗扫+细扫”的多阶段扫描方法，也会产生较大时延，影响终端的接入性能。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种频点搜索方法及装置、终端，能降低处理复杂度、提高准确性及降低时延。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种频点搜索方法，包括：
终端开机后，根据所述终端存储的记忆频点信息进行频点搜索，搜索出系统频点时驻留于所述系统频点；
根据所述记忆频点信息未搜索出系统频点时，根据所述终端存储的预测频点信息进行频点搜索，搜索出系统频点时驻留于所述系统频点。
优选地，所述方法还包括：根据所述终端存储的预测频点信息未搜索出系统频点时，以所述终端默认的方式进行频点的搜索。
优选地，所述方法还包括：
所述终端记录所述终端所驻留的所有频点信息，并作为历史频点信息进行存储。
优选地，所述方法还包括：
以所述历史频点信息确定出所述终端最近驻留的设定数量的频点，作为记忆频点信息进行存储。
优选地，所述方法还包括：
在所述历史频点信息中统计所述终端驻留于各个频点的频度，按照频度从大到小的顺序、确定出去除所述记忆频点后的设定数量的频点，作为第一预测频点信息进行存储。
优选地，所述方法还包括：
在所述历史频点信息中将所有的频点按所述终端所支持的制式进行分类，形成各制式的频点集合；
频点集合Fi的元素数目记为NUMi，Fi中的最大值和最小值分别记为MAXi和MINi；其中，i为所述终端所支持的某种制式的编号；
确定插值步长为STEPi＝(MAXi-MINi)/NUMi，将所有插值存入集合Ki，Ki＝{MINi+STEPi，MINi+2×STEPi，…，MAXi-STEPi}；
去除Ki中与所述记忆频点及第一预测频点重复的频点，作为第二预测频点信息进行存储。
优选地，所述方法还包括：
Fi中的频点仅为一个时，确定Fi中的频点与所述记忆频点、第一预测频点及第二预测频点不重复时，将Fi中的频点作为第二预测频点信息进行存储。
优选地，所述方法还包括：
所述终端按所存储的频点信息进行频点搜索时，频点信息中含有制式信息时，按所含有的制式进行搜索，频点信息中未含有制式信息时，以所有制式分别搜索频点。
一种频点搜索装置，所述装置包括存储单元、搜索单元和驻留单元，其中：
存储单元，用于存储记忆频点信息及预测频点信息；；
搜索单元，用于在终端开机后，根据所述记忆频点信息进行频点搜索，并在搜索出系统频点时触发驻留单元；以及，根据所述记忆频点信息未搜索出系统频点时，还根据所述预测频点信息进行频点搜索，并在搜索出系统频点时触发驻留单元；
驻留单元，用于驻留于所搜索出的系统频点。
优选地，所述搜索单元在根据所述终端存储的预测频点信息未搜索出系统频点时还用于，以默认的方式进行频点的搜索。
优选地，所述存储单元还用于，记录所述终端所驻留的所有频点信息，并作为历史频点信息进行存储。
优选地，所述装置还包括：
确定单元，用于以所述历史频点信息确定出所述终端最近驻留的设定数量的频点，通知所述存储单元作为记忆频点信息进行存储。
优选地，所述确定单元还用于，在所述历史频点信息中统计所述终端驻留于各个频点的频度，并按照频度从大到小的顺序确定出去除所述记忆频点后的设定数量的频点，通知所述存储单元作为第一预测频点信息进行存储。
优选地，所述确定单元还用于，在所述历史频点信息中将所有的频点按所述终端所支持的制式进行分类，形成各制式的频点集合；
频点集合Fi的元素数目记为NUMi，Fi中的最大值和最小值分别记为MAXi和MINi；其中，i为所述终端所支持的某种制式的编号；
确定插值步长为STEPi＝(MAXi-MINi)/NUMi，将所有插值存入集合Ki，Ki＝{MINi+STEPi，MINi+2×STEPi，…，MAXi-STEPi}；
去除Ki中与所述记忆频点及第一预测频点重复的频点，通知所述存储单元作为第二预测频点信息进行存储。
优选地，所述搜索单元还用于，在按所述存储单元所存储的频点信息进行频点搜索时，频点信息中含有制式信息时，按所含有的制式进行搜索，频点信息中未含有制式信息时，以所有制式分别搜索频点。
一种终端，所述终端包括前述的频点搜索装置。
本发明中，终端开机后，根据所述终端存储的记忆频点信息进行频点搜索，搜索出系统频点时驻留于所述系统频点。根据所述终端存储的记忆频点信息未搜索出系统频点时，根据所述终端存储的预测频点信息进行频点搜索，搜索出系统频点时驻留于所述系统频点。根据所述终端存储的预测频点信息未搜索出系统频点时，以所述终端默认的方式进行频点的搜索。本发明通过存储换复杂度的概念，极大降低了处理复杂度，减少了终端的搜索时延；通过一定合理的数学分析方法，降低了对传统搜索方法(如宽带FFT等)的依赖，可以更有的放矢地进行制式和频点的搜索。
附图说明
图1为本发明实施例的频点搜索方法的流程图；
图2为本发明实施例的确定第一预测频点信息的流程图；
图3为本发明实施例的确定第二预测频点信息的流程图；
图4为本发明实施例的频点搜索装置的组成结构示意图。
具体实施方式
本发明的基本思想为：终端开机后，根据终端存储的记忆频点信息进行频点搜索，搜索出系统频点时驻留于所述系统频点；而当根据终端存储的记忆频点信息未搜索出系统频点时，根据终端存储的预测频点信息进行频点搜索，搜索出系统频点时驻留于所述系统频点；根据终端存储的预测频点信息未搜索出系统频点时，以终端默认的方式进行频点的搜索。
考虑到实际情况，终端驻留的频点在相当一段长的时间内会保持不变，即使发生改变，也会有一定的规律可循；本发明技术方案正是利用这一特点，基于历史频点信息进行频点的预测，为终端提供最可能接入的系统频点，减少终端搜索到系统频点的时间。
以下介绍利用本发明的方法，如何确定终端存储的记忆频点信息及预测频点信息。
首先，本发明的终端对自身所驻留的小区及频点信息进行记录，即在终端设置的存储空间内，将终端所驻留的所有频点信息进行，并作为历史频点信息进行存储。若存储的频点信息超出了终端设置的存储空间，则将新记录的频点信息覆盖最早记录的频点信息。
其中，记忆频点信息即是以所述历史频点信息为基础，确定出所述终端最近驻留的设定数量的频点，作为记忆频点信息进行存储。例如，可以将终端最近驻留的8个频点信息作为记忆频点信息进行存储。这样，当终端开机后，优先在自身存储的记忆频点信息中进行频点搜索，当搜索出系统频点时，即进行驻留。这主要是考虑到终端驻留的频点在相当一段长的时间内会保持不变，本发明的记忆频点信息是终端最可能再次驻留的频点信息。
构造集合W0(基于统计规律的预测)：统计各个频点出现的频度，并按照频度大小进行排序。设频点f出现的次数为K，则将频点f的出现频度记为Pf＝K/M，M表示频点历史信息共M条。选择频度最大的N个(数目可以与记忆频点信息中的记忆频点数目相同，如N＝8，当然也可以与记忆频点信息中的记忆频点数目不同，如N＝6等)构造待搜索频点集合W0。集合W0中的频点即为本发明的第一预测频点；在确定集合W0中的频点时，如果存在与前述记忆频点相同的频点，则去除与前述记忆频点相同的频点；因为该第一预测频点是在终端搜索了前述记忆频点之后未搜索到系统频点时，再进行另外的频点搜索的备选频点信息，如果与记忆频点信息有相同的，即会造成重复搜索。将集合W0中的频点信息作为第一预测频点信息进行存储。
构造集合Wi(基于插值的预测)：考虑到实际情况，即使终端为多模终端，其接入的频点也会分布在相对集中的几个范围内。按照不同制式分别确定每个制式对应的频点集合F1、F2、F3、F4…Fi。将制式i的频点集合Fi的元素数目记为NUMi，集合Fi中的最大值和最小值分别记为MAXi和MINi。对集合Fi分别进行线性插值预测，具体的预测方法为：确定插值步长为STEPi＝(MAXi-MINi)/NUMi。将所有插值点的结果存入集合Ki，即Ki＝{MINi+STEPi，MINi+2×STEPi，…，MAXi-STEPi}。特别地，若集合Fi中仅有一个元素，即NUMi＝1，那么Ki＝Fi。
除去Ki与W0中重复的频点，以及与记忆频点重复的频点，即为搜索频点集合Wi。将集合Wi中的频点信息作为第二预测频点信息进行存储。也就是说，终端所支持的每一制式均会确定出对应的集合Wi。
本发明充分利用较长时间内存储的历史频点信息，通过对历史频点信息的统计确定出记忆频点及预测频点，终端在搜索频点时优先搜索这些记忆频点和预测频点，可以减少终端搜索接入频点和制式的时间，并能有效提高终端的接入成功率。
本发明中，接入所涉及的制式包括GSM、TD-SCDMA和LTE。本领域技术人员应当理解，本发明的示意性实施例及说明仅用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下举实施例并参照附图，对本发明进一步详细说明。
图1为本发明实施例的频点搜索方法的流程图，如图1所示，该实施例中的制式和频点的搜索方法包括以下步骤：
步骤101，终端开机后，依次遍历终端中存储的记忆频点信息的所有记忆频点。若某记忆频点即是系统频点，搜索结束，否则执行步骤102。
具体的，此处的遍历是指制式和频点的双重遍历：对于每个记忆频点，分别采用搜索GSM、TD-SCDMA和LTE制式进行一次搜索尝试。
步骤102，依次遍历终端中存储的第一预测频点信息(W0中的预测频点)中的所有预测频点。其中第一预测频点信息中的每个频点均是终端驻留过的频点，频点信息中存在对应的制式信息，因此针对每个频点分别采用相应制式的搜索方法确定该频点是否是系统频点即可。若某预测频点即是系统频点，搜索结束，否则执行步骤103。
步骤103，依次遍历终端中存储的第二预测频点信息(Wi(i＝1,2,3))中的所有预测频点。其中集合W1，W2，W3分别对应三种制式GSM、TD-SCDMA、LTE。针对每个集合中的频点分别采用相应制式的搜索方法确定该频点是否是系统频点。若某预测频点即是系统频点，搜索结束，否则执行步骤104。
需要特别说明的是，步骤101至步骤103中所提到的搜索GSM、TD-SCDMA和LTE制式频点的方式可以采用现有技术中的任一种方式进行，本发明实施例对此不进行限制，但应当是较为通用的方法。例如，针对LTE的系统频点搜索方式可以按如下方式进行：在频点上接收5ms半个无线帧长数据，将此数据与本地主同步信号做滑动相关，若出现相关峰，则证明此频点即是系统频点，反之则不是。
步骤104，采用现有的某种方式进行制式和频点的搜索。例如采用终端默认的频点搜索方式进行搜索。
需要特别说明的是，其中所提到的现有的某种搜索方式可以采用现有技术中的任一种方式，本发明实施例对此不进行限制。
步骤105，搜索结束后，更新终端中存储的历史频点信息。终端需对当前的历史频点信息进行更新。
步骤106，根据更新后的历史频点信息，对系统频点可能值进行预测，作为下次搜索的依据。
历史频点信息进行更新时，记忆频点信息以及预测频点信息也可能需要对应更新。以下对预测频点信息中第一预测频点信息及第二预测频点信息的更新方式作进一步详细阐述。
具体的，预测方法分为构造集合W0(基于统计规律的预测)和构造集合Wi(基于插值的预测)两步进行。其中：
图2为本发明实施例的确定第一预测频点信息的流程图，如图2所示，构造集合W0(第一预测频点信息)的方式包括以下步骤：
步骤201，根据历史频点信息统计各个频点出现的频度。
步骤202，按照频度大小进行排序。频度的计算方式为Pf＝K/M(设频点f出现的次数为K，共M条历史信息)。
步骤203，选择频度最大的8个频点构造待搜索频点集合W0。这里，所选的频度最大的8个频点，是不同与前述记忆频点的频点，即与前述的记忆频点不重复。当然，也可以选择其他数目的频点作为集合W0的元素，如选择4个频点、5个频点、6个频点等，当然，也可以选择8个以上的频点。集合W0中的频点信息即本发明的第一预测频点信息。
图3为本发明实施例的确定第二预测频点信息的流程图，如图3所示，构造集合Wi(第二预测频点信息)的方式包括以下步骤：
步骤301，按照终端所支持的制式确定对应的三个频点集合F1、F2、F3。将集合Fi的元素数目记为NUMi，集合Fi中的最大值和最小值分别记为MAXi和MINi。
步骤302，对集合Fi分别进行线性插值预测，确定插值步长为STEPi＝(MAXi-MINi)/NUMi。确定插值并将插值存入集合Ki中，即Ki＝{MINi+STEPi，MINi+2*STEPi，…，MAXi-STEPi}。
步骤303，筛选Ki中的重复频点，即除去Ki与W0重复的频点，以及除去与前述记忆频点重复的频点。将Ki中剩余的频点作为Wi中的元素。Wi中的频点信息即为本发明的第二预测频点信息。本发明中，Wi总共有三个集合，即集合W1，W2，W3，分别对应于终端所支持的三种制式：GSM、TD-SCDMA、LTE。
图4为本发明实施例的频点搜索装置的组成结构示意图，如图4所示，本示例的频点搜索装置包括存储单元40、搜索单元41和驻留单元42，其中：
存储单元40，用于存储记忆频点信息及预测频点信息；；
搜索单元41，用于在终端开机后，根据所述记忆频点信息进行频点搜索，并在搜索出系统频点时触发驻留单元42；以及，根据所述记忆频点信息未搜索出系统频点时，还根据所述预测频点信息进行频点搜索，并在搜索出系统频点时触发驻留单元；
驻留单元42，用于驻留于所搜索出的系统频点。
上述搜索单元41在根据所述终端存储的预测频点信息未搜索出系统频点时，还用于，以默认的方式进行频点的搜索。
上述存储单元40还用于，记录所述终端所驻留的所有频点信息，并作为历史频点信息进行存储。
在图4所示的频点搜索装置的基础上，本示例的频点搜索装置还包括：
确定单元(图4中未示出)，用于以所述历史频点信息确定出所述终端最近驻留的设定数量的频点，通知所述存储单元作为记忆频点信息进行存储。
所述确定单元还用于，在所述历史频点信息中统计所述终端驻留于各个频点的频度，并按照频度从大到小的顺序确定出去除所述记忆频点后的设定数量的频点，通知所述存储单元作为第一预测频点信息进行存储。
所述确定单元还用于，在所述历史频点信息中将所有的频点按所述终端所支持的制式进行分类，形成各制式的频点集合；
频点集合Fi的元素数目记为NUMi，Fi中的最大值和最小值分别记为MAXi和MINi；其中，i为所述终端所支持的某种制式的编号；
确定插值步长为STEPi＝(MAXi-MINi)/NUMi，将所有插值存入集合Ki，Ki＝{MINi+STEPi，MINi+2×STEPi，…，MAXi-STEPi}；
去除Ki中与所述记忆频点及第一预测频点重复的频点，通知所述存储单元作为第二预测频点信息进行存储。
其中，Fi中的频点仅为一个时，确定Fi中的频点与所述记忆频点、第一预测频点及第二预测频点不重复时，将Fi中的频点作为第二预测频点信息进行存储。
上述搜索单元41还用于，在按所述存储单元40所存储的频点信息进行频点搜索时，频点信息中含有制式信息时，按所含有的制式进行搜索，频点信息中未含有制式信息时，以所有制式分别搜索频点。
本领域技术人员应当理解，图4中所示的频点搜索装置中的各处理单元的实现功能可参照前述频点搜索方法的相关描述而理解。本领域技术人员应当理解，图4所示的频点搜索装置中各处理单元的功能可通过运行于处理器上的程序而实现，也可通过具体的逻辑电路而实现。如前述的存储单元可以为RAM、ROM或闪存等。
本发明还记载了一种终端，包括前述的频点搜索装置。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种频点搜索方法，其特征在于，所述方法包括：
以历史频点信息确定出终端最近驻留的设定数量的频点，作为记忆频点信息进行存储；
终端开机后，根据所述终端存储的记忆频点信息进行频点搜索，搜索出系统频点时驻留于所述系统频点；
在所述历史频点信息中统计所述终端驻留于各个频点的频度，按照频度从大到小的顺序、确定出去除所述记忆频点后的设定数量的频点，作为第一预测频点信息进行存储；在所述历史频点信息中将所有的频点按所述终端所支持的制式进行分类，形成各制式的频点集合；以确定的插值步长将所有插值存入频点集合，在所述频点集合中去除与所述记忆频点及第一预测频点重复的频点，作为第二预测频点信息进行存储；
根据所述记忆频点信息未搜索出系统频点时，依次遍历所述终端中存储的第一预测频点信息中的所有预测频点，未搜索出系统频点时，依次遍历所述终端中存储的第二预测频点信息中的所有预测频点，搜索出系统频点时驻留于所述系统频点。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：根据所述终端存储的预测频点信息未搜索出系统频点时，以所述终端默认的方式进行频点的搜索。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述终端记录所述终端所驻留的所有频点信息，并作为历史频点信息进行存储。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
Fi中的频点仅为一个时，确定Fi中的频点与所述记忆频点、第一预测频点及第二预测频点不重复时，将Fi中的频点作为第二预测频点信息进行存储。
5.根据权利要求1、2或4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述终端按所存储的频点信息进行频点搜索时，频点信息中含有制式信息时，按所含有的制式进行搜索，频点信息中未含有制式信息时，以所有制式分别搜索频点。
6.一种频点搜索装置，其特征在于，所述装置包括存储单元、确定单元、搜索单元和驻留单元，其中：
存储单元，用于存储记忆频点信息及预测频点信息；
确定单元，用于以历史频点信息确定出终端最近驻留的设定数量的频点，通知所述存储单元作为记忆频点信息进行存储；
所述确定单元还用于，在所述历史频点信息中统计所述终端驻留于各个频点的频度，按照频度从大到小的顺序、确定出去除所述记忆频点后的设定数量的频点，作为第一预测频点信息进行存储；在所述历史频点信息中将所有的频点按所述终端所支持的制式进行分类，形成各制式的频点集合；以确定的插值步长将所有插值存入频点集合，在所述频点集合中去除与所述记忆频点及第一预测频点重复的频点，作为第二预测频点信息进行存储；
搜索单元，用于在终端开机后，根据所述记忆频点信息进行频点搜索，并在搜索出系统频点时触发驻留单元；以及，根据所述记忆频点信息未搜索出系统频点时，依次遍历所述终端中存储的第一预测频点信息中的所有预测频点，未搜索出系统频点时，依次遍历所述终端中存储的第二预测频点信息中的所有预测频点，并在搜索出系统频点时触发驻留单元；
驻留单元，用于驻留于所搜索出的系统频点。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述搜索单元在根据所述终端存储的预测频点信息未搜索出系统频点时还用于，以默认的方式进行频点的搜索。
8.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述存储单元还用于，记录所述终端所驻留的所有频点信息，并作为历史频点信息进行存储。
9.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述搜索单元还用于，在按所述存储单元所存储的频点信息进行频点搜索时，频点信息中含有制式信息时，按所含有的制式进行搜索，频点信息中未含有制式信息时，以所有制式分别搜索频点。
10.一种终端，其特征在于，所述终端包括权利要求6至9中任一项所述的频点搜索装置。
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