[發明專利]一種多模移動終端選擇高服務質量扇區的方法

無效

• 申請號: 201210564313.0
• 申請日: 2012-12-21
• 公開（公告）號: CN103052145A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 劉元安;周杰;吳帆;張立佳;張洪光;唐碧華;范文浩;楊洋
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學;華為技術有限公司
• 主分類號: H04W48/20
• 分類號: H04W48/20;H04W88/06
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 韓國勝

技術領域

本發明涉及扇區化的蜂窩無線網絡通信技術領域，一種多模移動終端選擇高服務質量扇區的方法。

背景技術

目前，蜂窩移動通信技術作為一種成熟的移動通信技術，已經在全世界超過200個國家部署，為超過30億用戶提供通信服務。隨著運營商數量的增多，頻譜資源的稀缺，運營商之間的競爭越來越激烈，而蜂窩網絡的服務質量已經成為了用戶選擇運營商和網絡模式的決定性因素。

傳統的蜂窩移動通信指的是全向蜂窩，即基站將無線信號向360度的全范圍發射。由于無線頻譜資源非常有限，為了不斷增加區域內用戶的容量，運營商必需不斷縮小蜂窩尺寸來提高系統性能。然而，蜂窩尺寸的不斷減小大大增加了部署的成本以及相鄰蜂窩的頻率干擾，傳統的蜂窩化頻譜復用已經不能完全滿足移動通信需求。

基于以上原因，為了進一步增加系統容量而不增加蜂窩總數，通常采用扇區化技術，將一個移動通信蜂窩分為若干個扇區，并為每個扇區配備獨立的收發天線。即每個扇區相當于一個獨立的蜂窩小區。目前常用的扇區劃分方式有120°和60°兩種。

經過扇區劃分后的蜂窩網絡能夠有效增強信號能量，改善用戶的網絡服務質量。因為射頻的能量集中在一定角度內，相比之前的360°范圍，用戶的信號強度更大，服務質量更高。同時，由于某一頻率的信號僅僅集中在某一角度內，同頻信號可以在較近的地區內復用，在增強了頻譜利用效率的同時避免了同頻干擾。

隨著技術的不斷進步，多模終端已經可以同時接入2個或者多個扇區信號，如某些多模終端能夠利用TD-SCDMA扇區信號進行3G網絡下載的同時，利用GSM的扇區信號進行語音通信。同時接入多個扇區不但增強了多模終端接入的靈活性，而且提高了用戶的服務質量，能夠有效提高用戶的滿意程度。

然而，由于多模終端可以同時選擇多個扇區進行接入，扇區選擇變成了一類極難解決的“多項式復雜程度的非確定性問題”，簡稱NP難問題。目前對于此類問題還沒有有效的尋找最優解的方案，在多項式時間內難以求得最優解。例如，如果多模終端有10個有信號強度的扇區進行選擇接入，扇區選擇方案共有2¹⁰＝1024種。多模終端的計算能力有限，無法在有限時間內驗證所有1024種方案的可行性和服務質量。

同時，當小區內移動多模終端和扇區數量較多，同時移動終端有多種網絡模式下的扇區可供選擇時，移動多模終端對扇區的選擇和分配變得十分復雜。由于每個扇區的形狀已經不是傳統的六角形蜂窩小區，同時扇區的頻率分配與傳統小區不同，傳統的六角形小區選擇策略在120°和60°扇區選擇中已經不再適用。

經過檢索目前IEEE技術文獻，發現現階段多模終端扇區選擇經常使用進化算法，其代表文獻可見：《Dynamic?sectorization?of?microcellsfor?balanced?traffic?in?CDMA:genetic?algorithms?approach》（刊于IEEETransactions?on?Vehicular?Technology，Volume:51,Issue:1），該文主要描述了一種基于遺傳算法的扇區選擇方案。在該方案中，扇區通過遺傳算法迭代來進行選擇和最終確定。然而，遺傳算法容易陷入早熟收斂以及進化停滯，收斂速度較慢，獲得的分配方案服務質量值不高。同時，當扇區和活動終端較多時，遺傳算法計算速度緩慢，無法滿足系統的實時性要求。

粒子群算法是近年來發展起來的一種新的進化算法。粒子群算法從隨機解出發，通過迭代尋找最優解，并通過適應度來評價解的品質。它比遺傳算法規則更為簡單，它沒有遺傳算法的“交叉”和“變異”操作，它通過追隨當前搜索到的最優值來尋找全局最優。粒子群算法實現容易、精度高、收斂快等優點引起了學術界的重視，并且在很多實際問題中展示了其優越性。因為多模終端的扇區選擇問題正好屬于粒子群算法擅長解決的多項式復雜程度的非確定性問題，因此如何將粒子群算法運用到扇區分配中已經成為了相關研究人員關注的重點問題之一。

發明內容

本發明提供一種多模移動終端選擇高服務質量扇區的方法，用于解決現有技術中扇區分配算法存在的收斂速度較慢，獲得的扇區選擇方案服務質量值不高問題。

本發明提供的一種多模移動終端選擇高服務質量扇區的方法，包括：

步驟S100，多模移動終端遍歷所在位置的所有扇區，統計扇區的數量N，N為自然數；

步驟S200，調用粒子群算法選擇至少一個扇區作為扇區選擇方案；

步驟S300，多模移動終端依據粒子群算法選擇的扇區選擇方案接入所述扇區；