專利名稱：：一種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)信息下發(fā)的柵格劃分方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及無線通信
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其涉及一種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)信息下發(fā)的柵格劃分方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：隨著各種新技術(shù)和新概念的出現(xiàn)，無線異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的共存和融合已成為不可逆轉(zhuǎn)的大趨勢，作為支持異構(gòu)共存和融合的技術(shù)主要有重配置技術(shù)、軟件無線電技術(shù)、認(rèn)知無線電技術(shù)等。重配置技術(shù)包括對無線電接入技術(shù)(RAT,RadioAccessTechnology)的調(diào)整、對頻譜帶寬的改變、對網(wǎng)絡(luò)參數(shù)和網(wǎng)絡(luò)可重配置協(xié)議的改變，以此來獲得無線資源的整體最優(yōu)化利用。軟件無線電(SDR，Software-DefinedRadio)技術(shù)是一種將傳統(tǒng)通信硬件設(shè)備進(jìn)行軟件化的可支持多空口、多協(xié)議的具有重配置功能的無線電技術(shù)。認(rèn)知無線電(CR，CognitiveRadio)技術(shù)基于軟件無線電平臺，是一種具有對環(huán)境認(rèn)知的智能無線電技術(shù)，它具有通過對周圍變化的無線環(huán)境的學(xué)習(xí)來完成自身重配置的能力。異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)共用的公共信道技術(shù)即認(rèn)知導(dǎo)頻信道(CPC，CognitivePilotChannel)技術(shù)的出現(xiàn)成為異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)信息下發(fā)的技術(shù)方案之一。已有的認(rèn)知導(dǎo)頻信道技術(shù)的發(fā)送模式分為廣播模式和點播模式，通過公共信令信道將網(wǎng)絡(luò)信息廣播給用戶設(shè)備，以實現(xiàn)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)信息的發(fā)送和共享。已有的認(rèn)知導(dǎo)頻信道技術(shù)的實現(xiàn)方式分為帶外方式和帶內(nèi)方式。在帶外方式下，異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)信息通過共用的公共信道向用戶設(shè)備發(fā)送異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)信息。在帶內(nèi)方式下，異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)信息通過已有無線接入技術(shù)的信令信道向用戶設(shè)備發(fā)送異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)信息。為了使終端能夠更為準(zhǔn)確有效的接收到認(rèn)知導(dǎo)頻信道發(fā)送的信息，已有方案假定將認(rèn)知導(dǎo)頻信道的覆蓋區(qū)域劃分為多個柵格。認(rèn)知導(dǎo)頻信道覆蓋區(qū)域內(nèi)的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)信息按照柵格進(jìn)行存儲，當(dāng)終端開機(jī)或是需要切換時，只需要先確定自己所在的位置，就能夠通過廣播或是點播的方法獲得所在柵格內(nèi)基本的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)信息，包括可用運(yùn)營商信息，可用無線接入技術(shù)信息，可用頻率信息等?，F(xiàn)有技術(shù)對于柵格的劃分方法并沒有給出具體的闡述。通常認(rèn)為柵格的大小是固定的，然而這種固定大小的柵格劃分方法并不能夠完全滿足實際中的網(wǎng)絡(luò)部署需求。在無線環(huán)境簡單的場景下，如異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)重疊覆蓋較少的場景下，如果使用較小的柵格劃分方法將會造成異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)信息廣播的時延增加，降低異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)信息發(fā)送的效率；而在無線環(huán)境較復(fù)雜的場景下，如異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)重疊覆蓋較多的場景下，由于異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)重疊覆蓋的不規(guī)則性，固定大小的柵格劃分方法將會造成重疊覆蓋區(qū)域柵格信息不夠準(zhǔn)確，影響異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)信息下發(fā)的準(zhǔn)確性，導(dǎo)致終端難以根據(jù)獲得的信息選擇合適的網(wǎng)絡(luò)接入。另一方面，原有的柵格劃分方法并沒有考慮實際無線環(huán)境下的終端定位偏移的因素，也沒有考慮網(wǎng)絡(luò)覆蓋不規(guī)則等因素的綜合影響，這些因素的共同作用將會降低柵格內(nèi)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)信息的準(zhǔn)確性和可靠性。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)信息下發(fā)的柵格劃分方法及系統(tǒng)，該方法及系統(tǒng)適用于靜態(tài)和動態(tài)環(huán)境下的柵格劃分，考慮了終端定位誤差對柵格劃分信息準(zhǔn)確度的影響，以及異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)重疊覆蓋對柵格信息準(zhǔn)確度的影響等因素，可確保異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)信息下發(fā)的準(zhǔn)確性、可靠性和有效性，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明釆用如下技術(shù)方案。一種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)信息下發(fā)的柵格劃分方法，該方法包括步驟網(wǎng)絡(luò)重疊覆蓋的信息精確度和丟失率；53.確定影響柵格劃分的各因素的權(quán)重；54.根據(jù)所述權(quán)重，確定柵格劃分的候選方案；55.比較所述候選方案，并確定最終柵格劃分方案。其中，步驟S2進(jìn)一步包括S2.1根據(jù)所述布局?jǐn)?shù)據(jù)信息計算終端定位偏移誤差；S2.2根據(jù)所述布局?jǐn)?shù)據(jù)信息計算異構(gòu)多網(wǎng)絡(luò)重疊覆蓋的信息精確度和丟失率。其中，步驟S2.1進(jìn)一步包括S2.ll根據(jù)所述布局?jǐn)?shù)據(jù)信息確定終端定位誤差偏移量；S2.12根據(jù)所述布局?jǐn)?shù)據(jù)信息選取候選柵格劃分的大小尺寸；S2.13根據(jù)所述偏移量以及候選柵格劃分的大小尺寸計算終端定位偏移誤差概率因素。其中，步驟S2.2進(jìn)一步包括S2.21根據(jù)所述布局?jǐn)?shù)據(jù)信息計算各候選柵格劃分的大小尺寸下的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積大??；S2.22設(shè)置信息濾除因子，濾除次要的網(wǎng)絡(luò)信息；S2.23計算各柵格中余下的各異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的信息精確度；S2.24計算所述不同候選方案下的平均信息精確度及平均信息丟失率。其中，所述偏移誤差概率因素的計算公式為—16ZZ-3Z2A為所述偏移誤差概率因素，z為所述誤差偏移量，y為所述柵格劃分的大小尺寸。其中，所述平均信息精確度計算公式為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>/V為所述平均信息精確度，/、為柵格J'中的信息準(zhǔn)精確，-^W,/^,^/"為柵格y中未被濾去的網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積，^為每個柵格覆蓋的面積；所述平均信息丟失率計算公式為F,/-/V。一種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)信息下發(fā)的柵格劃分系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括信息輸入模塊，用于獲得異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)布局?jǐn)?shù)據(jù)信息；影響因素計算模塊，用于根據(jù)所述布局?jǐn)?shù)據(jù)信息計算終端定位偏移誤差以及異構(gòu)多網(wǎng)絡(luò)重疊覆蓋的信息精確度和丟失率；權(quán)重計算模塊，用于確定影響柵格劃分的各因素的權(quán)重；候選方案確定模塊，用于根據(jù)所述權(quán)重，確定柵格劃分的候選方案；篩選模塊，用于比較所述候選方案，并確定最終柵格劃分方案。本發(fā)明的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)信息下發(fā)的柵格劃分方法及系統(tǒng)考慮了終端定位誤差因素和異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)重疊覆蓋因素對柵格信息準(zhǔn)確度的影響，適用于靜態(tài)和動態(tài)環(huán)境，并可提高異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)信息下發(fā)的準(zhǔn)確性、可靠性及有效性。圖l為依照本發(fā)明一種實施方式的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)信息下發(fā)的柵格劃分方法流程圖2為依照本發(fā)明一種實施方式的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)信息下發(fā)的柵格劃分方法中偏移誤差計算方法流程圖3為依照本發(fā)明一種實施方式的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)信息下發(fā)的柵格劃分方法中信息精確度和丟失率計算方法流程圖4為依照本發(fā)明一種實施方式的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)信息下發(fā)的柵格劃分系統(tǒng)框圖5為實施例中AHP層次分析法的構(gòu)成圖。具體實施例方式本發(fā)明提出的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)信息下發(fā)的柵格劃分方法及系統(tǒng)，結(jié)合附圖和實施例說明如下。如圖l所示，依照本發(fā)明一種實施方式的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)信息下發(fā)的柵格劃分方法包括如下步驟51.獲得異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)布局?jǐn)?shù)據(jù)信息，作為柵格劃分的數(shù)據(jù)源和異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)信息依據(jù)，包括異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的運(yùn)營商信息、頻譜占用信息、無線接入技術(shù)等信息；52.根據(jù)所述布局?jǐn)?shù)據(jù)信息計算終端定位偏移誤差以及異構(gòu)多網(wǎng)絡(luò)重疊覆蓋的信息精確度和丟失率；53.確定影響柵格劃分的各因素的權(quán)重；54.根據(jù)所述權(quán)重，確定柵格劃分的候選方案；55.比較所述候選方案，并確定最終柵格劃分方案。其中，步驟S2進(jìn)一步包括S2.1根據(jù)布局?jǐn)?shù)據(jù)信息計算終端定位偏移誤差；S2.2根據(jù)布局?jǐn)?shù)據(jù)信息計算異構(gòu)多網(wǎng)絡(luò)重疊覆蓋的信息精確度和丟失率。如圖2所示，步驟S2.1進(jìn)一步包括S2.ll根據(jù)布局?jǐn)?shù)據(jù)信息確定終端定位誤差偏移量Z;S2.12根據(jù)布局?jǐn)?shù)據(jù)信息選取候選柵格劃分的大小尺寸KS2.13根據(jù)偏移量Z以及候選柵格劃分的大小尺寸r計算終端定位偏移誤差概率因素P,尸—167Z-3Z2r—6廿2如圖3所示，步驟82.2進(jìn)一步包括S2.21根據(jù)布局?jǐn)?shù)據(jù)信息計算各侯選柵格劃分的大小尺寸下的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積大小。例如，在某柵格y中，若存在3個異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)RAT1、RAT2和RAT3，彼此重疊覆蓋，則柵格/被RATl、RAT2和RAT3分別覆蓋的面積大小分別表示為&、&和&，同時被RAT1和RAT2兩個網(wǎng)絡(luò)同時覆蓋的面積為&,2,而同時被RAT1、RAT2和RAT3覆蓋的面積為&,w;S2.22設(shè)置信息濾除因子F,濾除次要的網(wǎng)絡(luò)信息。假設(shè)每個柵格覆蓋的面積均為5"，如果某個RAT的覆蓋面積與柵格y面積的比值低于濾除因子F,則認(rèn)為此RAT的網(wǎng)絡(luò)信息為次要信息，濾除掉該RAT的網(wǎng)絡(luò)信息。假設(shè)柵格乂中未被濾除的RAT總數(shù)為^，各RAT的序號保存在集合A中A=，將柵格7'中未被濾除的網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積平均值定義為5^;，它表示未被濾除的各RAT的平均面積，即氣.一S2.23計算各柵格中余下的各異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的信息精確度。柵格)中的信息精確度/^可由5V^來表示，即/^=5^/&S2.24計算不同候選方案下的平均信息精確度/V及平均信息丟失率R。異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的平均信息精確度/V可由所有柵格內(nèi)信息精確度的平均值計算得出，即平均信息丟失率計算公式為如圖4所示，依照本發(fā)明一種實施方式還提供一種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)信息下發(fā)的柵格劃分系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用上述本發(fā)明提供的方法進(jìn)行柵格的劃分。該系統(tǒng)包括信息輸入模塊，用于獲得異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)布局?jǐn)?shù)據(jù)信息，通過將該信息導(dǎo)入本發(fā)明實施例的系統(tǒng)中，用于作為該系統(tǒng)進(jìn)行柵格劃分的數(shù)據(jù)源和異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)信息依據(jù)；影響因素計算模塊，可以通過信息濾除因子的設(shè)定和多網(wǎng)絡(luò)重疊覆蓋的場景，衡量對柵格劃分的影響因素，根據(jù)布局?jǐn)?shù)據(jù)信息計算終端定位偏移誤差以及異構(gòu)多網(wǎng)絡(luò)重疊覆蓋的信息精確度和丟失率；權(quán)重計算模塊，用于確定影響柵格劃分的各因素的權(quán)重；候選方案確定模塊，用于根據(jù)權(quán)重，確定柵格劃分的候選方案；篩選模塊，用于比較候選方案，并確定最終柵格劃分方其中，影響因素計算模塊進(jìn)一步包括偏移誤差計算單元，用于根據(jù)布局?jǐn)?shù)據(jù)信息計算終端定位偏移誤差；及信息精確度和丟失率計算單元，用于根據(jù)布局?jǐn)?shù)據(jù)信息計算異構(gòu)多網(wǎng)絡(luò)重疊覆蓋的信息精確度和丟失率。實施例本實施例中異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)信息下發(fā)的柵格劃分的方法步驟如下Dl.給定異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)布局?jǐn)?shù)據(jù)信息；D2.在給定網(wǎng)絡(luò)布局的情況下，采用比較確立影響柵格劃分的定位偏移誤差及信息丟失率兩參數(shù)間的比例關(guān)系；D3.計算影響柵格劃分的上述兩因子的權(quán)重，并進(jìn)行一致性檢驗來防止主觀評價帶來的誤差?？紤]上述兩個關(guān)鍵因素建立AHP(AnalyticHierarchyProcess,層次分析法)矩陣，AHP矩陣包含3個層目標(biāo)層，準(zhǔn)則層和方案層，如圖5所示，AHP矩陣A如表1所示。表1最優(yōu)柵格劃分中的AHP層次分析矩陣和權(quán)重A『111/2111/2采用式(1)計算矩陣A的特征向量，最終得到所有因子的權(quán)重，其中Anax是矩陣A的最大特征值，11=2，W表示第i個因子的權(quán)重，采用式(2)和(3)計算AHP矩陣的一致性指數(shù)C/，如果C/值為0，矩陣完全一致，否則，計算C7和隨機(jī)性指數(shù)(W)的比值，即一致性比例(Ci)，如表2所示。當(dāng)0>1的時候，需要對AHP矩陣進(jìn)行調(diào)整，以滿足矩陣各參數(shù)間的一致性要求。(1)C/=(C"—1)(2)10表2AHP層次分析矩陣的一致性指數(shù)CI(3)<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>D4.根據(jù)上述權(quán)重，確定柵格劃分的候選方案；D5.根據(jù)每一個候選柵格劃分方案與理想柵格劃分策略(A)的差異評估其性能，確定最優(yōu)柵格劃分方案。其具體過程如下首先，對參數(shù)進(jìn)行歸一化處理并定義理想柵格劃分策略(&)，基于AHP矩陣準(zhǔn)則層的參數(shù)定位偏移誤差A(yù)和信息丟失率F,,目標(biāo)層的最優(yōu)柵格劃分的策略是在所有候選方案中選擇具有最小定位偏移誤差和最小信息丟失率的候選方案；其次，根據(jù)所有參數(shù)的全局權(quán)重和歸一化值，計算每個候選方案的GRC(GreyRelationalCoefficient,灰色關(guān)聯(lián)系數(shù))值；定位偏移誤差概率A和信息丟失率K均釆用越小越好的方式用式(4)進(jìn)行歸一化，歸一化的值如式(5)所示。(4)(5)其中￡*{《(e),e;(F》|/=i，.."AA}t/j二max(e"y)，e2(力，…e力.》A=min(^C/)，e2(力，..W)}。釆用式(6)-(9)計算GRC值，所有柵格劃分方案的GRC值如式(10)所示。T"1一Amin+Amax,、max(7)乂=1△max=Ta，(e。(力—<(力)(8)△min-T—OoC/)—<C0)(9)r={r01"."r0,j(10)其中，參數(shù)^是第y個元素的權(quán)重，S，^^^是計算集合中相互獨立的元素的最大/最小值的函數(shù)。最后，比較所有候選方案的GRC值，并選擇GRC值最大的候選方案作為最優(yōu)柵格劃分方案。以上實施方式僅用于說明本發(fā)明，而并非對本發(fā)明的限制，有關(guān)
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術(shù)方案也屬于本發(fā)明的范疇，本發(fā)明的專利保護(hù)范圍應(yīng)由權(quán)利要求限定。權(quán)利要求1、一種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)信息下發(fā)的柵格劃分方法，該方法包括步驟S1.獲得異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)布局?jǐn)?shù)據(jù)信息；S2.根據(jù)所述布局?jǐn)?shù)據(jù)信息計算終端定位偏移誤差以及異構(gòu)多網(wǎng)絡(luò)重疊覆蓋的信息精確度和丟失率；S3.確定影響柵格劃分的各因素的權(quán)重；S4.根據(jù)所述權(quán)重，確定柵格劃分的候選方案；S5.比較所述候選方案，并確定最終柵格劃分方案。2、如權(quán)利要求l所述的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)信息下發(fā)的柵格劃分方法，其特征在于，步驟S2進(jìn)一步包括S2.1根據(jù)所述布局?jǐn)?shù)據(jù)信息計算終端定位偏移誤差；S2.2根據(jù)所述布局?jǐn)?shù)據(jù)信息計算異構(gòu)多網(wǎng)絡(luò)重疊覆蓋的信息精確度和丟失率。3、如權(quán)利要求2所述的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)信息下發(fā)的柵格劃分方法，其特征在于，步驟S2.1進(jìn)一步包括S2.ll根據(jù)所述布局?jǐn)?shù)據(jù)信息確定終端定位誤差偏移量；S2.12根據(jù)所述布局?jǐn)?shù)據(jù)信息選取候選柵格劃分的大小尺寸；S2.13根據(jù)所述偏移量以及候選柵格劃分的大小尺寸計算終端定位偏移誤差概率因素。4、如權(quán)利要求2所述的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)信息下發(fā)的柵格劃分方法，其特征在于，步驟S2.2進(jìn)一步包括S2.21根據(jù)所述布局?jǐn)?shù)據(jù)信息計算各候選柵格劃分的大小尺寸下的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積大小；S2.22設(shè)置信息濾除因子，濾除次要的網(wǎng)絡(luò)信息；S2.23計算各柵格中余下的各異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的信息精確度；S2.24計算所述不同候選方案下的平均信息精確度及平均信息丟失率。5、如權(quán)利要求3所述的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)信息下發(fā)的柵格劃分方法，其特征在于，所述偏移誤差概率因素的計算公式為16TZ-3Z2r=6;r"其中，A為所述偏移誤差概率因素，z為所述誤差偏移量，r為所述柵格劃分的大小尺寸。6、如權(quán)利要求4所述的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)信息下發(fā)的柵格劃分方法，其特征在于，所述平均信息精確度計算公式為1wFW臺^其中，/^為所述平均信息精確度，/^為柵格_/中的信息精確度，=^W,j/S,Sf^為柵格乂中未被濾去的網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積，S為每個柵格覆蓋的面積；所述平均信息丟失率計算公式為7、一種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)信息下發(fā)的柵格劃分系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括信息輸入模塊，用于獲得異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)布局?jǐn)?shù)據(jù)信息；影響因素計算模塊，用于根據(jù)所述布局?jǐn)?shù)據(jù)信息計算終端定位偏移誤差以及異構(gòu)多網(wǎng)絡(luò)重疊覆蓋的信息精確度和丟失率；權(quán)重計算模塊，用于確定影響柵格劃分的各因素的權(quán)重；候選方案確定模塊，用于根據(jù)所述權(quán)重，確定柵格劃分的候選方案；篩選模塊，用于比較所述候選方案，并確定最終柵格劃分方案。全文摘要本發(fā)明涉及一種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)信息下發(fā)的柵格劃分方法及系統(tǒng)，該方法包括步驟獲得異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)布局?jǐn)?shù)據(jù)信息；根據(jù)所述布局?jǐn)?shù)據(jù)信息計算終端定位偏移誤差以及異構(gòu)多網(wǎng)絡(luò)重疊覆蓋的信息精確度和丟失率；確定影響柵格劃分的各因素的權(quán)重；根據(jù)所述權(quán)重，確定柵格劃分的候選方案；比較所述候選方案，并確定最終柵格劃分方案。本發(fā)明的方法及系統(tǒng)考慮了終端定位誤差因素和異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)重疊覆蓋因素對柵格信息準(zhǔn)確度的影響，適用于靜態(tài)和動態(tài)環(huán)境，并可提高異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)信息下發(fā)的準(zhǔn)確性、可靠性及有效性。文檔編號H04W28/02GK101651964SQ20091009259公開日2010年2月17日申請日期2009年9月18日優(yōu)先權(quán)日2009年9月18日發(fā)明者馮志勇,平張,張奇勛,乾李,方田,錚胡申請人:北京郵電大學(xué)