AISG2.0下的遙控電調(diào)傾角天線設(shè)備搜索算法

鄧春健，羅仁澤，李文生，安源

(1.電子科技大學(xué)中山學(xué)院，廣東中山528402;2.西南石油大學(xué)電氣信息學(xué)院，四川成都610500;3.中科院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所，吉林長(zhǎng)春130033)

0 引言

AISG協(xié)議(antenna interface standards group protocol)是實(shí)現(xiàn)全球不同廠家的天線設(shè)備和基站系統(tǒng)之間對(duì)接的通用接口協(xié)議，目前AISG協(xié)議的最新版本是2.0［1-3］。AISG協(xié)議中，設(shè)備掃描搜索是實(shí)現(xiàn)遙控電調(diào)傾角天線控制系統(tǒng)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)控制系統(tǒng))與電調(diào)傾角天線設(shè)備(以下簡(jiǎn)稱(chēng)電調(diào)天線設(shè)備或天線設(shè)備)間通信控制最重要的步驟。國(guó)內(nèi)外研究電調(diào)天線設(shè)備搜索算法的文獻(xiàn)并不多，從事相關(guān)研發(fā)工作的工程人員能夠獲得的參考信息甚少，研發(fā)過(guò)程往往帶著一定的盲目性。

為降低人們?cè)谘邪l(fā)過(guò)程中的障礙，論文系統(tǒng)地研究了AISG協(xié)議下，電調(diào)天線設(shè)備搜索算法的原理，同時(shí)研究了電調(diào)天線設(shè)備搜索算法的較優(yōu)設(shè)計(jì)方法，并針對(duì)最新協(xié)議版本AISG2.0，提出了基于重復(fù)掃描的混合掩碼放開(kāi)位的電調(diào)天線設(shè)備搜索算法。仿真和實(shí)踐對(duì)比證明，該算法具有較低的設(shè)備識(shí)別時(shí)間，可以提高設(shè)備搜索效率。

1 電調(diào)天線設(shè)備掃描搜索算法基礎(chǔ)

電調(diào)天線設(shè)備搜索算法是通過(guò)一定的設(shè)備掃描搜索策略，使控制系統(tǒng)能識(shí)別AISG網(wǎng)絡(luò)中所有設(shè)備的全球唯一性標(biāo)識(shí)碼(unique ID，UID)。控制系統(tǒng)能否識(shí)別設(shè)備，遵循的是一種掩碼匹配機(jī)制，即天線設(shè)備接收到搜索命令幀后(命令幀格式詳見(jiàn)文獻(xiàn)［2-3］)，先解析出掩碼和匹配碼，再用掩碼屏蔽設(shè)備UID來(lái)與匹配碼相比較，若匹配，則向控制系統(tǒng)作出響應(yīng)，否則不作回應(yīng)。

控制系統(tǒng)向AISG網(wǎng)絡(luò)廣播一次搜索命令幀到接收到天線設(shè)備反饋的時(shí)間為一個(gè)掃描周期，在一個(gè)掃描周期下，如果網(wǎng)絡(luò)中存在一個(gè)符合匹配條件的設(shè)備反饋，則控制系統(tǒng)能夠接收到正確的應(yīng)答幀，該天線設(shè)備UID識(shí)別成功;控制系統(tǒng)發(fā)出設(shè)備搜索命令幀時(shí)，如果沒(méi)有符合條件的設(shè)備作出響應(yīng)，該掃描周期為無(wú)效周期;如果存在2個(gè)或2個(gè)以上的設(shè)備同時(shí)響應(yīng)控制系統(tǒng)設(shè)備搜索命令，信號(hào)就容易發(fā)生沖突干擾，識(shí)別天線設(shè)備UID失敗，需要繼續(xù)深入搜索。從AISG協(xié)議設(shè)備搜索過(guò)程來(lái)看，電調(diào)天線設(shè)備搜索算法屬于防沖突(anti-collision)問(wèn)題［4］。

傳統(tǒng)的防沖突理論中，常常分別將上述反饋狀態(tài)稱(chēng)作可讀反饋、空閑反饋、沖突反饋。但在實(shí)際應(yīng)用中還存在一種反饋狀態(tài)，即當(dāng)控制系統(tǒng)發(fā)出設(shè)備搜索幀后，存在2個(gè)或2個(gè)以上的天線設(shè)備同時(shí)響應(yīng)控制系統(tǒng)設(shè)備搜索命令，但是其中一個(gè)設(shè)備反饋信號(hào)足夠強(qiáng)，能夠覆蓋過(guò)其他設(shè)備的反饋信號(hào)，使得控制系統(tǒng)也能夠成功獲取設(shè)備UID，本文將這一反饋現(xiàn)象稱(chēng)作沖突可讀反饋。沖突可讀反饋是一種不常出現(xiàn)，卻極易被忽視的反饋狀態(tài)。由于可讀反饋和沖突可讀反饋在搜索過(guò)程所表現(xiàn)出的現(xiàn)象是一樣的，控制系統(tǒng)無(wú)法辨別這2種反饋類(lèi)型，若控制系統(tǒng)對(duì)沖突可讀反饋按可讀反饋方式來(lái)處理，則會(huì)存在設(shè)備無(wú)法被識(shí)別的情況。AISG2.0協(xié)議版本提供了一個(gè)解決辦法，即“符合設(shè)備查詢(xún)命令條件的天線設(shè)備如果已經(jīng)附地址了，則不再應(yīng)答控制系統(tǒng)查詢(xún)命令”。

2 電調(diào)天線設(shè)備搜索算法分析及改進(jìn)方法

從電調(diào)天線設(shè)備搜索過(guò)程來(lái)看，電調(diào)天線設(shè)備搜索算法屬于確定型(deterministic method)防沖突算法［4］，該算法通過(guò)在沖突樹(shù)產(chǎn)生分叉來(lái)分解沖突，以查詢(xún)樹(shù)算法(query tree algorithm)為基礎(chǔ)。另外，根據(jù)沖突樹(shù)的分叉?zhèn)€數(shù)，算法又分為2－QT，4－QT，8 －QT 等［5-8］，然而這些算法并不是優(yōu)化算法，設(shè)備搜索過(guò)程會(huì)產(chǎn)生較多的掃描時(shí)間。

電調(diào)天線設(shè)備搜索算法只能夠通過(guò)控制系統(tǒng)是否收到反饋、反饋數(shù)據(jù)幀是否正確來(lái)組織下一幀搜索命令。論文采用對(duì)掃描過(guò)程中各搜索深度分層分析的方法，研究每個(gè)掃描周期下、掩碼放開(kāi)位數(shù)相同時(shí)，天線設(shè)備掃描過(guò)程中的時(shí)間消耗情況。算法分析過(guò)程暫不考慮沖突可讀反饋這一特殊反饋狀態(tài)。先考察一個(gè)沖突結(jié)點(diǎn)下，掩碼放開(kāi)位數(shù)為l位時(shí)的總的掃描周期數(shù)，并假設(shè)天線設(shè)備UID號(hào)是分布均勻的。設(shè)該沖突結(jié)點(diǎn)有N個(gè)待識(shí)別的天線設(shè)備，則搜索深度為i時(shí)，掃描周期中估計(jì)出現(xiàn)R(Ni，l)個(gè)可讀周期，I(Ni，l)個(gè)空閑周期，C(Ni，l)個(gè)沖突周期，并分別用τr，τi，τc表示一個(gè)可讀周期、空閑周期、沖突周期消耗的時(shí)間，那么總的掃描周期為

(1)式中:R(0，l)=0;I(0，l)=0;C(0，l)=1。

在搜索深度為i時(shí)，待識(shí)別的天線設(shè)備數(shù)為

(2)式中:Ni≥ 1;R(Ni，l)表示在搜索深度為 i時(shí)，估計(jì)出現(xiàn)的可讀周期數(shù)，即

而估計(jì)出現(xiàn)空閑周期數(shù)可表示為

一個(gè)沖突結(jié)點(diǎn)將會(huì)產(chǎn)生2l個(gè)分支，而所有沖突結(jié)點(diǎn)產(chǎn)生的分支又包括了沖突周期數(shù)、空閑周期數(shù)、可讀周期數(shù)，根據(jù)(3)—(4)式可推得搜索深度為i時(shí)的沖突周期數(shù)為

由(1)—(5)式完成一次搜索過(guò)程，總掃描時(shí)間為

實(shí)際應(yīng)用中，每個(gè)掃描周期差異較小，分析過(guò)程的每次掃描周期可以認(rèn)為是相等的，則(6)式可以化簡(jiǎn)為

(7)式說(shuō)明總的掃描時(shí)間為設(shè)備搜索過(guò)程中所有沖突產(chǎn)生的時(shí)間總和。根據(jù)(7)式，天線設(shè)備數(shù)不同時(shí)，總設(shè)備掃描周期數(shù)和天線設(shè)備數(shù)在選擇不同掩碼放開(kāi)位數(shù)l時(shí)的對(duì)比關(guān)系如圖1所示。

圖1 總掃描周期數(shù)對(duì)比Fig.1 Comparision for total scanning cycles

根據(jù)圖1曲線對(duì)比分析可得到如下推論。

推論1 當(dāng)以固定的掩碼放開(kāi)位數(shù)l位進(jìn)行掃描搜索，在某個(gè)沖突結(jié)點(diǎn)下，相同數(shù)量的天線設(shè)備，掩碼放開(kāi)位數(shù)l值為1或2時(shí)，總的掃描周期數(shù)較小;l為其他值時(shí)，l值越大，總的掃描周期數(shù)越大;在天線設(shè)備數(shù)較少(設(shè)備數(shù)少于18)、l值為1時(shí)，總掃描周期數(shù)稍微小于l值為2時(shí)的總掃描周期數(shù);而設(shè)備數(shù)較大、l值為2時(shí)，總的掃描周期數(shù)較低(如圖2所示)。

(3)—(5)式說(shuō)明掩碼放開(kāi)位數(shù)的長(zhǎng)短決定著掃描周期的各種反饋周期數(shù)。在搜索深度為i時(shí)，根據(jù)(3)式，當(dāng)天線設(shè)備數(shù)一定時(shí)，隨著l值的增大可讀周期數(shù)也隨之增大;由(4)式可知，l值每增加1位，空閑周期數(shù)以接近2倍的數(shù)量增加。因而圖2中，l值較大(l≥2)，設(shè)備掃描開(kāi)始時(shí)，雖對(duì)沖突分解起一定作用，但是隨著搜索深度增加，每個(gè)產(chǎn)生的沖突結(jié)點(diǎn)都將產(chǎn)生2l個(gè)分支，并且l值越大，產(chǎn)生的空閑周期數(shù)增加得越快，從而引起總的掃描周期數(shù)更快地增長(zhǎng)。而l值較小時(shí)，雖然會(huì)持續(xù)產(chǎn)生較多的沖突周期數(shù)，但由(3)—(5)式可知，增加的空閑周期數(shù)較少，總的掃描周期數(shù)增長(zhǎng)得并不快。

圖2 總掃描周期數(shù)對(duì)比Fig.2 Comparision for total scanning cycles

掃描過(guò)程中總可讀周期數(shù)是確定的，總的掃描周期數(shù)最終由各搜索深度的沖突周期數(shù)及空閑周期數(shù)決定。根據(jù)以上分析，可以采用如下掩碼放開(kāi)步驟來(lái)獲得較低的總掃描周期數(shù):搜索深度較低時(shí)，適當(dāng)增大掩碼放開(kāi)位數(shù)來(lái)分解沖突，使得每個(gè)沖突結(jié)點(diǎn)選擇相同匹配碼的設(shè)備數(shù)降低，用較小的空閑周期數(shù)的增長(zhǎng)換取總的沖突數(shù)量的降低;隨著搜索的深入時(shí)，適當(dāng)減小掩碼放開(kāi)位數(shù)，用較小的沖突增長(zhǎng)抑制較大的空閑周期的增長(zhǎng)。聯(lián)系推論1，在搜索深度大于1時(shí)，掩碼放開(kāi)位數(shù)保持為2;而搜索深度為1時(shí)，根據(jù)天線設(shè)備數(shù)選擇適當(dāng)?shù)难诖a放開(kāi)位數(shù)l。

下面我們將通過(guò)具體公式來(lái)論證這一推斷，并推導(dǎo)在搜索深度為1時(shí)，選擇適當(dāng)掩碼放開(kāi)位的方法。

設(shè)搜索深度為i時(shí)，掩碼放開(kāi)位數(shù)為bi，則根據(jù)(6)式，完成一次搜索過(guò)程所需總的掃描時(shí)間為

根據(jù)上述分析，令b0=l，b1=b2=…=2，并同樣假定τr=τi=τc，則(8)式可以化簡(jiǎn)為

分別記l取不同值時(shí)的算法為H(1，2n)，H(2，2n)，H(3，2n)，…。圖2是根據(jù)(9)式在 l取不同值時(shí)，天線設(shè)備數(shù)和總掃描周期數(shù)的增長(zhǎng)曲線。圖2中，當(dāng)l取不同的值時(shí)，總掃描周期數(shù)增長(zhǎng)趨勢(shì)不同，設(shè)備數(shù)較少時(shí)，l值越小，總掃描周期數(shù)越少，隨著設(shè)備數(shù)的增加，l值越大，總掃描周期數(shù)增長(zhǎng)越慢。與圖1對(duì)比可知，通過(guò)合理編排掩碼放開(kāi)位數(shù)，總的掃描周期數(shù)可以得到有效降低。

根據(jù)上述分析及圖2曲線增長(zhǎng)關(guān)系，可以得到如下推論。

推論2 針對(duì)不同的天線設(shè)備數(shù)N，在搜索深度為1時(shí)，掩碼放開(kāi)位數(shù)l可以根據(jù)表1中天線設(shè)備數(shù)N值的范圍來(lái)確定;在其他搜索深度時(shí)，都采用2位掩碼放開(kāi)位數(shù)，這樣的掩碼放開(kāi)方法可以獲得較低的總掃描周期數(shù)。

表1 l值的選取方法Tab.1 Selection of value of l

3 改進(jìn)算法的實(shí)現(xiàn)

第2節(jié)研究了構(gòu)造較優(yōu)電調(diào)天線設(shè)備搜索算法的方法，為工程應(yīng)用中如何優(yōu)化和改進(jìn)算法搜索效率提供了參考和理論依據(jù)。

在實(shí)際工程中，由于沖突可讀反饋狀態(tài)的存在及該狀態(tài)的不確定性，使得每一個(gè)可讀反饋都可能是沖突可讀反饋狀態(tài)的“懷疑對(duì)象”。AISG2.0協(xié)議規(guī)定了天線設(shè)備若已附地址，則不再應(yīng)答控制系統(tǒng)查詢(xún)命令，因此在每次天線設(shè)備被搜索到后，控制系統(tǒng)都及時(shí)對(duì)設(shè)備進(jìn)行附地址操作，之后再對(duì)出現(xiàn)“可讀反饋”的結(jié)點(diǎn)進(jìn)行重復(fù)掃描來(lái)解決沖突可讀反饋問(wèn)題，以此盡可能避免因沖突可讀反饋狀態(tài)造成的時(shí)間消耗。

綜合推論1，本文提出的算法可以描述為基于重復(fù)掃描的混合掩碼放開(kāi)位的電調(diào)天線設(shè)備搜索算法，記作H(l，2n)，具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程描述如下。

記一個(gè)二進(jìn)制數(shù)為p［l］，其中p表示該二進(jìn)制數(shù)的值，l表示該二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)。由位數(shù)為l的二進(jìn)制數(shù)構(gòu)成的集合由P［l］表示。因此掩碼每放開(kāi)l位，將產(chǎn)生2l個(gè)匹配選項(xiàng)，則l位匹配選項(xiàng)集合可以表示為 P［1］={0［1］，1［1］}，P［2］={0［2］，1［2］，2［2］，3［2］}，…，P［l］={0［l］，1［l］，2［l］，3［l］，…，(2l－ 1)［l］}。

為便于隨后的算法描述，定義二進(jìn)制數(shù)x［m］和y［n］的位擴(kuò)展積運(yùn)算z［n+m］=y［n］?x［m］，其中，z［n+m］的高n位值為y，低m位值為x。并且位擴(kuò)展積適用于元素與集合間的運(yùn)算中。

設(shè)QmatC為二進(jìn)制數(shù)構(gòu)成的匹配碼隊(duì)列，算法開(kāi)始時(shí)QmatC為空，記為ε。依次取出QmatC的元素，同時(shí)與相應(yīng)的掩碼構(gòu)成搜索命令。假設(shè)匹配碼為matC，掩碼為mskC，記設(shè)備搜索命令為Csearch(matC，mskC)。

北方設(shè)施農(nóng)業(yè)及畜牧業(yè)區(qū)要防范大風(fēng)降溫雨雪天氣的不利影響，做好棚舍和設(shè)施溫棚的加固保溫工作。北方冬麥區(qū)要做好冬前田間管理，墑情或苗情偏差田塊要及時(shí)灌溉、施肥，促進(jìn)小麥扎根分蘗，苗情長(zhǎng)勢(shì)過(guò)旺田塊要適時(shí)鎮(zhèn)壓,控旺轉(zhuǎn)壯，確保安全越冬。

算法的實(shí)現(xiàn)步驟如圖3所示。

圖3 算法流程圖Fig.3 Block diagram of the algorithm

步驟1 根據(jù)天線設(shè)備數(shù)量確定l值，將匹配選項(xiàng)集合 P［l］中所有元素插入搜索隊(duì)列 QmatC=〈q1［l］，q2［l］，…，q2l［l］〉，其中 qi［l］∈P［l］，q1［l］為隊(duì)頭元素，q2［l］為隊(duì)尾元素。

步驟 2 此時(shí)匹配碼隊(duì)列 QmatC=〈q1［x1］，q2［x2］，…，qn［xn］〉;

步驟3 從隊(duì)列QmatC中取出第1個(gè)元素q1［x1］，同時(shí)掩碼為(2x1－ 1)［x1］，發(fā)出搜索命令 Csearch(q1［x1］，(2x1－ 1)［x1］);

步驟4 當(dāng)搜索命令發(fā)出后，控制系統(tǒng)將根據(jù)天線設(shè)備的如下幾種反饋類(lèi)型做相應(yīng)處理。

可讀反饋 天線設(shè)備將本機(jī)UID號(hào)和接收的搜索命令幀相匹對(duì)，符合匹配條件的天線設(shè)備將響應(yīng)控制系統(tǒng)。若控制系統(tǒng)收到的應(yīng)答幀正確，可以認(rèn)為搜索到一天線設(shè)備，則存儲(chǔ)該設(shè)備UID同時(shí)發(fā)出附地址命令;同時(shí)將 q1［x1］從隊(duì)列 QmatC中刪除，原隊(duì)列中 qi［xi］更新為 QmatC中第i－1 個(gè)元素，其中 i=2，…，n。

如果此時(shí)x1值為l，則在QmatC隊(duì)列隊(duì)尾插入q1［x1］，搜索隊(duì)列更新為 QmatC=〈q2［x2］，…，qn［xn］，q1［x1］〉。

如果此時(shí) x1值為 l，則在 QmatC隊(duì)尾插入 q1［x1］，搜索隊(duì)列更新為 QmatC=〈q2［x2］，…，qn［xn］，P［2］?q1［x1］，q1［x1］〉。

空閑反饋 由于無(wú)相匹配的天線設(shè)備作出回應(yīng)，控制系統(tǒng)將 q1［x1］從隊(duì)列 QmatC中刪除，原隊(duì)列中qi［xi］更新為 QmatC中第i－1 個(gè)元素，其中 i=2，…，n。

步驟 5 重復(fù)進(jìn)行步驟 2，3，4，直至 QmatC=〈ε〉，設(shè)備搜索結(jié)束。

上述算法實(shí)現(xiàn)過(guò)程初始化時(shí)，掩碼放開(kāi)位數(shù)為l位，首次產(chǎn)生2l個(gè)匹配選項(xiàng);隨著搜索進(jìn)行，每次掩碼位都放開(kāi)2位，搜索隊(duì)列中對(duì)卷入沖突的匹配碼進(jìn)行位擴(kuò)展積運(yùn)算產(chǎn)生新的匹配碼，直至沖突分解完畢。

由于算法執(zhí)行過(guò)程中匹配碼通過(guò)反饋方式生成，生成匹配碼有效地覆蓋到了每一個(gè)設(shè)備UID，且在可讀反饋中生成的與設(shè)備UID匹配的匹配碼是唯一的。另外對(duì)沖突可讀反饋狀態(tài)進(jìn)行了特別處理，因此杜絕了“漏掃”設(shè)備的問(wèn)題。由于沖突可讀反饋狀態(tài)并不常見(jiàn)，為減少不必要的時(shí)間損耗，在算法實(shí)現(xiàn)上僅對(duì)首次分解產(chǎn)生的可讀周期或沖突周期進(jìn)行重復(fù)掃描，算法實(shí)現(xiàn)中用“x1值為l”來(lái)做判斷。

4 改進(jìn)算法的性能及應(yīng)用

以上論文僅僅是從理論上推導(dǎo)了電調(diào)天線設(shè)備掃描算法的優(yōu)化和改進(jìn)措施，然而改進(jìn)算法在實(shí)際應(yīng)用中表現(xiàn)出的性能如何，還需進(jìn)一步分析和比較。

4.1 算法性能及比較

文獻(xiàn)［9-11］是為數(shù)不多的幾篇可以檢索到的電調(diào)天線設(shè)備搜索算法的公開(kāi)文獻(xiàn)。文獻(xiàn)［9］給出的方法實(shí)際是復(fù)述AISG協(xié)議規(guī)范［2-3］中提供的例子，并沒(méi)有對(duì)算法實(shí)現(xiàn)提出更具體的論述和研究;文獻(xiàn)［10-11］提出的算法，其實(shí)質(zhì)采用的都是類(lèi)似2－QT的算法［5］。為說(shuō)明本文算法的性能，考慮到本文掩碼放開(kāi)時(shí)產(chǎn)生的匹配選項(xiàng)，即分支和Q－QT算法分叉思想類(lèi)似，論文將對(duì)這幾種算法通過(guò)總的掃描周期數(shù)、吞吐量等性能指標(biāo)來(lái)和H(l，2n)算法做比較。

圖4a為4種算法隨著天線設(shè)備數(shù)的變化時(shí)，總的掃描周期數(shù)的對(duì)比，從圖4a中可以看出，隨著天線設(shè)備數(shù)的增加，H(l，2n)算法的總的掃描周期數(shù)最少。若定義掃描周期的吞吐量為可讀周期與總掃描周期之比，圖4b為4種算法隨著天線設(shè)備數(shù)的變化時(shí)，吞吐量的對(duì)比，從圖4b中可以看出，隨著天線設(shè)備數(shù)的增加，H(l，2n)算法的吞吐量最大。從上面性能比較中可以看出，由于H(l，2n)算法通過(guò)合理編排掩碼放開(kāi)位數(shù)和步驟，平衡了掃描過(guò)程中產(chǎn)生的空閑周期數(shù)和沖突周期數(shù)這一對(duì)矛盾，使得在有效識(shí)別電調(diào)天線設(shè)備的同時(shí)，獲得較低的掃描時(shí)間開(kāi)銷(xiāo)，從而有效地降低了總的掃描周期數(shù)，提高了搜索效率和吞吐量［12-13］。

4.2 算法應(yīng)用分析

在實(shí)際應(yīng)用中，AISG網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備可能是同一廠商設(shè)備，也可能來(lái)自不同廠商。而天線設(shè)備的UID序列號(hào)命名一般遵循廠商內(nèi)部命名規(guī)范，如用出廠日期、批次、設(shè)備編碼等方式來(lái)命名。

圖4 4種算法性能的比較Fig.4 Performance comparisions for 4 algorithms

我們對(duì)2 －QT，4 －QT，8 －QT，H(l，2n)這4 種算法總的掃描周期數(shù)進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真比較。仿真環(huán)境采用Visual C++6.0，并假設(shè)網(wǎng)絡(luò)中存在5家不同的廠商設(shè)備，設(shè)備UID字節(jié)長(zhǎng)度固定為19位，UID各位按批次、出廠日期、編號(hào)方式生成，天線設(shè)備數(shù)量在1－57間變化，100次仿真取均值，結(jié)果如表2所示。

由表2可見(jiàn)，在仿真環(huán)境下，4種算法中，H(l，2n)的設(shè)備識(shí)別周期數(shù)較少，尤其隨著天線設(shè)備數(shù)量逐漸增加，優(yōu)勢(shì)較為明顯。結(jié)果和理論推導(dǎo)基本一致。

5 結(jié)論

本文對(duì)電調(diào)天線設(shè)備搜索算法進(jìn)行了系統(tǒng)而全面的研究，確定了算法的性質(zhì)和類(lèi)型，并總結(jié)了設(shè)備搜索產(chǎn)生的4種反饋周期，以及算法的應(yīng)對(duì)策略。同時(shí)論文研究了較優(yōu)算法的設(shè)計(jì)方法，針對(duì)最新協(xié)議版本(AISG2.0協(xié)議)提出了基于重復(fù)掃描混合掩碼放開(kāi)位的電調(diào)天線設(shè)備搜索算法。仿真和實(shí)踐證明，該算法可以有效減少天線設(shè)備識(shí)別時(shí)間，提高設(shè)備搜索效率，對(duì)AISG協(xié)議及電調(diào)天線的推廣和應(yīng)用有著重要的意義。

表2 4種算法設(shè)備識(shí)別周期數(shù)的仿真對(duì)比Tab.2 Simulation comparison for 4 algorithms of device recognition cycles

［1］YILMAZ O，HAMALAINEN S，HAMALAINEN J.Comparison of Remote Electrical and Mechanical Antenna Downtilt Performance for 3GPP LTE.［C］//IEEE.2009 IEEE 70thVehicular Technology Conference.New York:IEEE Press，2009，9:1-5.

［2］The Antenna Interface Standards Group.Standard NO.AISG V2.0，Control Interface for Antenna Line Devices［S］.England:AISG Ltd，2006，6.

［3］3GPP Organizational Partners.3GPP TS 25.462 V7.3.0［S］.FRANCE:3GPP Organizational Partners'Publications Offices，2007，6.

［4］JIAO Chuan-hai，WANG Ke-ren.Multi-branch query tree protocol for solving RFID tag collision problem［J］.The Journal of China Universities of Posts and Telecommunications，2008，15(4):51-54.

［5］王雪，錢(qián)志鴻，胡正超.基于二叉樹(shù)的RFID防碰撞算法的研究［J］.計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào)，2010，6(31):49-52.WANG Xue，QIAN Zhi-hong，HU Zheng-chao.Research on RFID anti-collision algorithms based on binary tree［J］.Journal on Communications，2010，6(31):49-52.

［6］KIM Yong Hwan，KIM Sung Soo，LEE Seong Joon，et al.An anti-collision algorithm without idle cycle using 4-ary tree in RFID system［C］//Proceedings of the 3rd International Conference on Ubiquitous Information Management and Communication table of contents.New York，NY，USA:ACM，2009:592-596.

［7］MYUNG J，LEE W.Adaptive Binary Splitting:A RFID Tag Collision Arbitration Protocol for Tag Identification［J］.ACM/Springer Mobile Networks and Applications，2006，8(11):711-722.

［8］PUPUNWIWAT Prapassara.Bela Stantic:Unified Q-ary Tree for RFID Tag Anti-Collision Resolution［C］//Australian Computer Society.Twentieth Australasian Database Conference ADC.Australia:Australian Computer Society Inc，2009:49-58.

［9］陳路遠(yuǎn).電調(diào)天線設(shè)備的地址沖突檢測(cè)方法及系統(tǒng):中國(guó)，CN 101072041［P］.2007-11.CHEN Lu-yuan.Address conflict detecting method and system for electric-tuning antenna device:China，CN 101072041 ［P］.2007-11.

［10］崔文會(huì).電調(diào)天線系統(tǒng)及電調(diào)天線掃描方法:中國(guó)，CN 101674591［P］.2010-03.CUI Wen-hui.Electrical tilt antenna system and scanning method of electrical tilt antenna:China，CN 101674591［P］.2010-03.

［11］李俊儒.掃描電調(diào)天線的方法及裝置、基站及通信系統(tǒng):中國(guó)，CN 101772042 A［P］.2010-07.LI Jun-ru.Method and device for scanning electricallyregulated antenna，base station and communication system:China，CN 101772042 A［P］.2010-07.

［12］田增山，何維，邢培基.移動(dòng)通信系統(tǒng)無(wú)源定位性能分析和比較［J］.重慶郵電大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版，2009，1(21):45-47.TIAN Zeng-shan，HE Wei，XING Pei-ji.Performance analysis and comparison of passive location in mobile communication system ［J］.Journal of Chongqing University of Posts and Telecommunications:Natural Science Edition，2009，1(21):45-47.

［13］鄭娜娥，崔維嘉，王大鳴，等.分布式MIMO系統(tǒng)基于端口選擇的快速天線選擇［J］.北京郵電大學(xué)學(xué)報(bào)，2011，34(4):34-37.ZHENG Na-e，CUI Wei-jia，XANG Da-ming，et al.Fast Antenna Selection Based on Port Selection in Distributed MIMO Systems［J］.Journal of Beijing University of Posts and Telecommunications，2011，34(4):34-37.