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[摘 要] 本文提供了一种适用于CDMA无线通信系统的相邻集生成方法,较好地保证了最紧邻的导频被排在相邻集最靠前的位置,不存在漏配导频的情况,同时有效地避免了剩余集导频被大量加入相邻集中。
[关键词] 相邻集 导频 生成方法
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方式由基站发送给手机,从而引导手机的搜索行为。
一、CDMA导频简介
CDMA系统的移动台(手机)在进行业务通信时,会发生软切换、硬切换和到模拟信道(现已取消)的切换。硬切换是先中断与原基站的联系,再在一定时间内与新基站取得联系。软切换则不中断与原基站的联系,这样就可大大减少由于切换造成的掉话,带来更好的话音质量并且从某种程度上增加了系统容量。
二、相邻集对系统性能影响的分析
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:
移动台对导频进行不停搜索,将导频强度测量消息上报,据此上报消息,进行切换的触发。
在移动台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。整个搜索过程就像齿轮组在运转,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,如图2所示。激活集、候选集的优先级最高,相邻集次之,优先级最低的是剩余集。
三、相邻集生成算法分析
从上面的分析,我们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,即最靠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,避免加入过多并不相邻的导频。
(4)算法不应过于复杂,以免加大CPU的负担,影响系统性能。
现有技术中常见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。从而得到相邻集。
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。而由于无线环境的复杂性,移动台极可能会处于小区的不同方位,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,并没有充分考虑移动台所处的不同方位的影响,将最靠近的相邻导频优先加入。因此不能保证前面提到的相邻集导频的顺序要求。
2、极易产生导频的漏配。如果激活集中的导频个数较多,或者导频配置的相邻导频个数过多,都会使相邻集快速被填满,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,容易造成漏配。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,这就有可能加入了一些实际与移动台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、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。
四、一种新的相邻集生成算法
基于以上对相邻集作用、影响及生成算法的分析,相邻集会对CDMA系统性能造成影响,为此需要优化相邻集的生成方法。为了能将与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,特提出一种新的相邻集生成算法,其具体步骤如下:
1、统计移动台激活集中的导频个数。
2、如果激活集中只有一个导频,则将此导频的载频相邻集作为该移动台的相邻集。
3、如果激活集有两个导频,假设信号强的导频的载频相邻集为A,信号弱的导频的载频相邻集为B,则该移动台的相邻集为:A∪B(∪是求并集的符号)。所求得的相邻集中所有的导频按信号强弱按以下顺序排列:{A∩B}(A与B中都有的载频,其中∩是求交集的符号)、{A-A∩B}(属于A但不在A与B交集中的载频)、{B-A∩B}(属于B但不在A与B交集中的载频)。
4、如果激活集有三个导频(导频有三个以上时只考虑信号最强的三个导频),其中A、B定义同上,C为三个导频中信号最弱的导频的载频相邻集,则该移动台的相邻集为A∪(B∩C)。所求得的相邻集中所有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}。
上述方法在计算中,如果相邻集里有导频已经在激活集中出现,则此导频要从相邻集中删除,以免重复。实际运用时,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。此方法能够很好地保证最紧邻的导频被排在相邻集最靠前的位置,同时由于充分利用三个最强导频来确定移动台方位,因而一般情况下不存在漏配的导频,且有效地避免了剩余集导频被大量地加入相邻集中。设前述A、B、C每个集合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,当M=10时,则最大循环次数不超过500次。不难看出,此方法执行的效率高,易于实现。
五、结论
软切换作为CDMA系统特有的关键技术之一,对于提高通话质量、增加系统容量、减低系统干扰、降低系统的掉话率起着极其重要的作用。因此好的相邻集生成方法也有助于CDMA系统性能的提升。
本论文源自公司算法专利,在实际产品中已得到有效应用。
参 考 文 献
[1] 丘映莹,一种相邻集生成方法,中华人民共和国国家知识产权局,专利号:200310102352.X
[2] 孙立新、邢宁霞,CDMA(码分多址)移动通信技术,人民邮电出版社,1996年5月第一版
[3] 罗凌等,第三代移动通信技术与业务,人民邮电出版社,2007年7月■
[关键词] 相邻集 导频 生成方法
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方式由基站发送给手机,从而引导手机的搜索行为。
一、CDMA导频简介
CDMA系统的移动台(手机)在进行业务通信时,会发生软切换、硬切换和到模拟信道(现已取消)的切换。硬切换是先中断与原基站的联系,再在一定时间内与新基站取得联系。软切换则不中断与原基站的联系,这样就可大大减少由于切换造成的掉话,带来更好的话音质量并且从某种程度上增加了系统容量。
二、相邻集对系统性能影响的分析
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:
移动台对导频进行不停搜索,将导频强度测量消息上报,据此上报消息,进行切换的触发。
在移动台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。整个搜索过程就像齿轮组在运转,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,如图2所示。激活集、候选集的优先级最高,相邻集次之,优先级最低的是剩余集。
三、相邻集生成算法分析
从上面的分析,我们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,即最靠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,避免加入过多并不相邻的导频。
(4)算法不应过于复杂,以免加大CPU的负担,影响系统性能。
现有技术中常见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。从而得到相邻集。
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。而由于无线环境的复杂性,移动台极可能会处于小区的不同方位,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,并没有充分考虑移动台所处的不同方位的影响,将最靠近的相邻导频优先加入。因此不能保证前面提到的相邻集导频的顺序要求。
2、极易产生导频的漏配。如果激活集中的导频个数较多,或者导频配置的相邻导频个数过多,都会使相邻集快速被填满,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,容易造成漏配。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,这就有可能加入了一些实际与移动台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、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。
四、一种新的相邻集生成算法
基于以上对相邻集作用、影响及生成算法的分析,相邻集会对CDMA系统性能造成影响,为此需要优化相邻集的生成方法。为了能将与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,特提出一种新的相邻集生成算法,其具体步骤如下:
1、统计移动台激活集中的导频个数。
2、如果激活集中只有一个导频,则将此导频的载频相邻集作为该移动台的相邻集。
3、如果激活集有两个导频,假设信号强的导频的载频相邻集为A,信号弱的导频的载频相邻集为B,则该移动台的相邻集为:A∪B(∪是求并集的符号)。所求得的相邻集中所有的导频按信号强弱按以下顺序排列:{A∩B}(A与B中都有的载频,其中∩是求交集的符号)、{A-A∩B}(属于A但不在A与B交集中的载频)、{B-A∩B}(属于B但不在A与B交集中的载频)。
4、如果激活集有三个导频(导频有三个以上时只考虑信号最强的三个导频),其中A、B定义同上,C为三个导频中信号最弱的导频的载频相邻集,则该移动台的相邻集为A∪(B∩C)。所求得的相邻集中所有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}。
上述方法在计算中,如果相邻集里有导频已经在激活集中出现,则此导频要从相邻集中删除,以免重复。实际运用时,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。此方法能够很好地保证最紧邻的导频被排在相邻集最靠前的位置,同时由于充分利用三个最强导频来确定移动台方位,因而一般情况下不存在漏配的导频,且有效地避免了剩余集导频被大量地加入相邻集中。设前述A、B、C每个集合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,当M=10时,则最大循环次数不超过500次。不难看出,此方法执行的效率高,易于实现。
五、结论
软切换作为CDMA系统特有的关键技术之一,对于提高通话质量、增加系统容量、减低系统干扰、降低系统的掉话率起着极其重要的作用。因此好的相邻集生成方法也有助于CDMA系统性能的提升。
本论文源自公司算法专利,在实际产品中已得到有效应用。
参 考 文 献
[1] 丘映莹,一种相邻集生成方法,中华人民共和国国家知识产权局,专利号:200310102352.X
[2] 孙立新、邢宁霞,CDMA(码分多址)移动通信技术,人民邮电出版社,1996年5月第一版
[3] 罗凌等,第三代移动通信技术与业务,人民邮电出版社,2007年7月■