CN1277442C - 一种相邻集生成方法 - Google Patents

Abstract

本发明有关一种相邻集生成方法，适用于无线通信系统，包括步骤：统计移动台激活集中的导频个数；如果激活集只有一个导频，则将此导频的载频相邻集作为该移动台的相邻集；如果激活集有两个导频，则该移动台的相邻集为：A∪B；如果激活集有三个或三个以上导频，则该移动台的相邻集为：A∪(B∩C)，其中，A为信号最强导频的载频相邻集，B为信号次强导频的载频相邻集，C为信号再次强导频的载频相邻集，符号“∩”为数学运算中的求交集，符号“∪”为数学运算中的求并集。本发明方法较好地保证了最紧邻的导频被排在相邻集最靠前的位置，同时不存在漏配的导频，且有效地避免了剩余集导频被大量加入相邻集中。

Description

一种相邻集生成方法

技术领域

本发明涉及CDMA通信系统中的相邻集的生成方法。

背景技术

CDMA系统的相邻集是用于引导手机进行搜索、完成切换的有效手段。相邻集是由基站侧依据网络数据配置和手机所处的无线环境，根据一定的算法生成，再通过协议规定的特定消息由基站下发给手机，从而起到对手机搜索行为的引导作用。

相邻集的数据来源，一般而言都是来自基站侧的网络数据配置和手机所处的无线环境的导频状况。基站侧的网络数据配置代表了网络的实际分布状况，其中的载频间相邻关系也是个集合，但它表征的是各基站载频间的相邻，当网络建设完成后，它是个相对稳定的值；手机所处的无线环境的导频状况，则是个时刻变化的值，它随手机的位置、无线信号波动等因素的变化而不停变化，基站侧对手机无线环境的感知，主要来源于手机上报的导频强度测量消息。本发明方法所要得到的就是手机所处无线环境的相邻集，与基站载频间的相邻是不同的。为方便描述，对载频间的相邻关系集合，称为“载频相邻集”，而“相邻集”或“移动台相邻集”则专指移动台(手机)所处无线环境的相邻集。

具体的相邻集生成方法，如图1所示。

相邻集会对CDMA系统性能造成影响，为此需要优化相邻集生成方法。相邻集对系统的影响主要体现在搜索和切换上，具体分析如下：

切换的触发始于移动台(手机)上报导频强度测量消息，而导频强度测量消息的上报，源于移动台(手机)的搜索器对导频进行不停地搜索的结果。

在移动台(手机)解调业务信道的同时，它的导频搜索器会不停地搜索导频信号，对于激活集、候选集、相邻集、剩余集四种不同的导频集，采用不同的搜索优先级，图2就很形象地描述了搜索器搜索的方式，整个搜索过程就象齿轮组在运转，当所有的激活集和候选集导频被搜索完时，相邻集所在的齿轮就会转动一个齿(即就会搜索一个相邻集的导频)，而当所有的相邻集导频被搜索完时，剩余集所在的齿轮就会转动一个齿(即就会搜索一个剩余集的导频)，如此周而复始。从图中可以看出，激活集，候选集的优先级最高，相邻集次之，优先级最低的为剩余集。

下面从一个简单的例子中可以说明这一点：

如图3所示，为一移动台当前导频集内容，包括：激活集A有3个导频，候选集C有1个导频，相邻集N有12个导频，剩余集R有112个导频，而其搜索顺序如图4所示。

通过以上描述，可知：

(1)在一个相邻集的搜索周期，对相邻集导频的搜索有个顺序关系，排在相邻集靠前位置的导频将被尽早地搜索到。因此，优先将紧邻的导频放入相邻集，即可使得它在一个搜索周期中能够尽早被搜索，而更重要的是优先放入，就避免了由于相邻集满而造成的漏配。

(2)如果相邻集中漏配了某个导频，就只能在剩余集中搜索到它，为此将付出更多的搜索时间，从而大大延误了切换的及时性。因此，合理的相邻集生成算法，还应该避免造成漏配。一般而言，漏配导频出现的概率小于导频顺序不合适出现的概率，但影响要大于后者。

(3)当搜索速率一定时，每个激活集和候选集的导频被搜索到的频率是最高的；其次是每个相邻集导频被搜索到的频率；再次是每个剩余集导频被搜索到的频率。如果相邻集生成的不合适，将一些并不相邻的导频都加入到了相邻集，即将一些本属于剩余集的导频加入了相邻集，则会造成每个相邻集导频被搜索到的频率大为低降，从而降低了系统对无线环境变化做出反应的敏锐性。

从上面的分析，可以得出衡量相邻集生成算法优劣的主要指标：

1)相邻集中合理的导频顺序。即最紧近的导频应排在相邻集的最前面。

2)相邻集的导频不漏配。即完整体现移动台(手机)的相邻导频关系。

3)相邻集的导频个数要适当。在完整体现相邻关系的基础上，避免加入过多不并相邻的导频。

4)此外，算法的复杂度也是一个指标，一般来说，我们希望得到是简单有效的算法，以免过于复杂，而对CPU性能造成影响。

现有技术中相邻集的生成方法为：将激活集中信号最强导频的所有相邻导频(来源于网络数据配置)全部加入到相邻集中，接着将激活集中信号次强导频的所有相邻导频全部加入到相邻集中，以此类推，直到激活集的所有导频的相邻导频都被加入，或相邻集中导频个数达到上限，则不再加入。从而得到相邻集。如图5所示，激活集中有导频P1、P2、P3，其中P1的相邻导频为P11、P12、P13、P14，P2的相邻导频为P21、P22、P23、P24，P25，P3的相邻导频为P31、P32、P33，则生成的相邻集为{P11、P12、P13、P14、P21、P22、P23、P24、P25、P31、P32、P33}。

上述方法具有如下缺点：

1、不能保证导频在相邻集中的合理顺序。在做导频的相邻导频的配置时，我们一般会将小区周围的相邻导频都配置上。由于无线环境的复杂性，移动台(手机)可能会处在小区的不同方位，依据上述方法，只要激活集有某个导频，我们就会将该导频的相邻导频按配置的顺序加入到相邻集中，并未根据手机所处的不同方位，将最靠近的相邻导频优先加入。因此对于前面提到的相邻集导频的顺序要求是不能保证的。

2、此方法极易引起漏配导频。如果激活集中的导频个数较多，或者导频P1、P2配置的相邻导频个数过多，都会使相邻集很快被填满，而使得激活集中较弱的导频所拥有的相邻导频根本无法加入，易于引起漏配。其根本原因在于，对激活集中的较强导频的相邻导频未作区分就全部加入相邻集，就有可能加入了一些与移动台(手机)并不相邻的导频到相邻集中，占据了相邻集的有限空间，使得后面的相邻导频没有机会被加入。

3、此方法不能保证合适的导频个数。与第2点分析类似，由于对相邻导频的不加区分地加入，极易加入并不相邻的导频，而生成了较大的相邻集。

发明内容

本发明提供一种相邻集生成方法，能将移动台最紧邻的导频排在相邻集中靠前的位置，并能有效避免导频漏配。

本发明的相邻集生成方法，适用于无线通信系统，包括下列步骤：

统计移动台激活集中的导频个数；

如果激活集只有一个导频，则将此导频的载频相邻集作为该移动台的相邻集；

如果激活集有两个导频，假设信号最强导频的载频相邻集为A，信号次强导频的载频相邻集为B，则该移动台的相邻集为：A∪B，符号“∪”为数学运算中的求并集；

如果激活集有三个或三个以上导频，假设信号最强导频的载频相邻集为A，信号次强导频的载频相邻集为B，信号再次强导频的载频相邻集为C，则该移动台的相邻集为：A∪(B∩C)，其中，符号“∩”为数学运算中的求交集，符号“∪”为数学运算中的求并集。

根据本发明的上述方法，如果激活集有两个导频，则所求得的相邻集中各导频按以下顺序排列：{A∩B}、{A-A∩B}、{B-A∩B}。

根据本发明的上述方法，如果激活集有三个或三个以上导频，则所求得的相邻集中各导频按以下顺序排列：{A∩B∩C}、{A∩B-A∩B∩C}、{A∩C-A∩B∩C}、{B∩C-A∩B∩C}、{A中剩余的导频}。

根据本发明的上述方法，所述相邻集中，如果任意导频已在激活集中则将此导频从相邻集中删除。

根据本发明的上述方法，可预先设定相邻集中导频的个数，若相邻集已满，则舍弃排列在后的若干个导频。

根据本发明的上述方法，所述无线通信系统为CDMA数字蜂窝通信系统。

本发明方法较好地保证了最紧邻的导频被排在相邻集最靠前的位置，同进不存在漏配的导频，且有效地避免了剩余集导频被大量加入相邻集中。

附图说明

图1为相邻集算法输入输出系统示意图。

图2为导频搜索器搜索导频信号的优先级顺序示意图。

图3为一移动台导频集内容示意图。

图4为移动台搜索的导频顺序排列示意图。

图5为现有技术中相邻集的生成方法示意图。

图6为本发明中激活集有两个导频时相邻集生成方法示意图。

图7为本发明中激活集有三个导频时相邻集生成方法示意图。

具体实施方式

本发明相邻集生成详细方法描述如下：

1、对激活集找其最强的三个导频，根据此三个导频来求手机的相邻集。激活集可以少于三个导频，但最多考虑激活集的三个导频。

在实际网络环境中，我们会合理规划小区的覆盖，避免出现导频污染，即避免在一个地方存在有很多个强度都很好的导频信号；同时为保证资源的合理利用，网络规划中也要控制软切换的比例，这样激活集中的导频个数就不宜过多。本发明只考虑取激活集最强的三个导频，正是基于这一点。

2、如果激活集只有一个导频，则取此导频的载频相邻集做为手机的相邻集。

3、如果激活集有两个导频，取信号最强和次强导频的相邻导频集的并集做为该手机的相邻集。即如果两个激活集导频的载频相邻集分别为A、B(集合A为信号最强导频的载频相邻集)，则手机的相邻集是：A∪B，其中符号“∪”为数学运算中的求并集。考虑到相邻集中导频的顺序问题，集合按以下顺序依次得到相邻导频：

1)A∩B

将集合A与集合B的交集最先加入到相邻集中；

2)A-A∩B

接着求得集合A中除去与集合B交集的导频，加入相邻集；

3)B-A∩B

接着求得集合B中除去与集合A交集的导频，加入相邻集；

以上任意一步中，如果相邻集满，则不再加入；如果任意导频已在激活集中则不再将此导频加入相邻集。

如图6所示，手机激活集中有两个导频：导频1和导频7，且导频1的强度大于导频7的强度；

导频1的载频相邻集是：导频2、3、4、5、6、7；

导频7的载频相邻集是：导频1、2、8、19、18、6；

即，集合A＝{2、3、4、5、6、7}，集合B＝{1、2、8、19、18、6}，设待求相邻集为N，求相邻集过程如下：

第一步：计算A∩B，得到N＝{2、6}；

第二步：计算A-A∩B，继续得到N＝{2、6、3、4、5}；

第三步：再计算B-A∩B，继续得到N＝{2、6、3、4、5、8、19、18}；

通过上述计算我们得到了最终的相邻集N＝{2、6、3、4、5、8、19、18}。

4、如果激活集有三个以上导频，取最强的三个导频，根据它们的载频相邻集A、B、C(A为信号最强导频的载频相邻集，B为信号次强导频的载频相邻集，C为信号再次强导频的载频相邻集)，手机的相邻集内容为：A∪(B∩C)。考虑到相邻集中导频的顺序问题，集合按以下顺序依次得到相邻导频：

1)A∩B∩C

将A、B、C三个集合的交集，最先加入到相邻集中；

2)A∩B-A∩B∩C

将A、B的交集中，除去1)中已加入相邻集的部分，将余下部分再加入到相邻集；

3)A∩C-A∩B∩C

将A、C的交集中，除去1)中已加入相邻集的部分，将余下部分再加入到相邻集；

4)B∩C-A∩B∩C

将B、C的交集中，除去1)中已加入相邻集的部分，将余下部分再加入到相邻集；

5)A集剩余的邻区导频

将A集中，除去1)、2)、3)、4)中已加入相邻集的部分，将余下部分再加入到相邻集；

以上任意一步中，如果相邻集满，则不再加入；如果任意导频已在激活集中则不再将此导频加入相邻集。

如图7所示，手机激活集中有三个导频：导频1、6、7，且导频1的强度大于导频6的强度，导频6的强度大于导频7的强度；

导频1的载频相邻集是：导频2、3、4、5、6、7；

导频6的载频相邻集是：导频7、1、5、16、17、18；

导频7的载频相邻集是：导频8、2、1、6、18、19；

即，集合A＝{2、3、4、5、6、7}，集合B＝{7、1、5、16、17、18}，集合C＝{8、2、1、6、18、19}

设待求相邻集为N，求相邻集过程如下：

第一步：计算A∩B∩C，得到N＝空集；

第二步：计算A∩B-A∩B∩C，继续得到N＝{5}；

第三步：再计算A∩C-A∩B∩C，继续得到N＝{5、2}；

第四步：再计算B∩C-A∩B∩C，继续得到N＝{5、2、18}；

第五步：再由A中剩余的导频，继续得到N＝{5、2、18、3、4}；

通过上述计算我们得到了最终的相邻集N＝{5、2、18、3、4}。

通过上述具体实例，可知：本发明方法较好地保证了最紧邻的导频被排在相邻集最靠前的位置。例如图6的结果，对于导频2、6在图中它们是最靠近手机的相邻导频，因而被加到了相邻集的最前面；并且不受导频在载频相邻集中的位置影响，如导频6，在A、B两个集合中都处于靠后的位置，仍被加入到了相邻集的靠前位置。

采用本发明方法不存在漏配的导频。根据图6、图7可以看到手机周围的相邻导频都被加入到了相邻集中。

本发明方法能有效地避免余集导频被大量加入相邻集。依据图6、图7的结果，可以看到相邻集的范围没有作无谓的扩大。特别是在相似的网络配置情况下图7中得到的相邻集导频个数少于图6中导频个数，这说明了当图7的激活集个数较多时(3个)，对于手机的定位信息也较充分，本发明方法有效地利用了这些定位信息，从而较好地避免了剩余集导频被加入到相邻集中。

本发明方法执行效率高，易于实现。设前述A集中的最大元素个数为M，则用软件实现时，最大循环次数约为4*M*M，取M＝10，则最大循环次数不超过500次。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (6)

1、一种相邻集生成方法，适用于无线通信系统，包括下列步骤：

统计移动台激活集中的导频个数；

如果激活集只有一个导频，则将此导频的载频相邻集作为该移动台的相邻集；

如果激活集有两个导频，假设信号最强导频的载频相邻集为A，信号次强导频的载频相邻集为B，则该移动台的相邻集为：A∪B，符号“∪”为数学运算中的求并集；

如果激活集有三个或三个以上导频，假设信号最强导频的载频相邻集为A，信号次强导频的载频相邻集为B，信号再次强导频的载频相邻集为C，则该移动台的相邻集为：A∪(B∩C)，其中，符号“∩”为数学运算中的求交集，符号“∪”为数学运算中的求并集。

2、如权利要求1所述的一种相邻集生成方法，其特征在于：如果激活集有两个导频，则所求得的相邻集中各导频按以下顺序排列：{A∩B}、{A-A∩B}、{B-A∩B}。

3、如权利要求1所述的一种相邻集生成方法，其特征在于：如果激活集有三个或三个以上导频，则所求得的相邻集中各导频按以下顺序排列：{A∩B∩C}、{A∩B-A∩B∩C}、{A∩C-A∩B∩C}、{B∩C-A∩B∩C}、{A中剩余的导频}。

4、如权利要求1、2或3所述的一种相邻集生成方法，其特征在于：所述相邻集中，如果任意导频已在激活集中则将此导频从相邻集中删除。

5、如权利要求4所述的一种相邻集生成方法，其特征在于：可预先设定相邻集中导频的个数，若相邻集已满，则舍弃排列在后的若干个导频。

6、如权利要求1所述的一种相邻集生成方法，其特征在于：所述无线通信系统为CDMA数字蜂窝通信系统。

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