本发明涉及无线通信系统技术领域，特别是涉及一种多天线系统的导频分配方法、系统及电子设备。
背景技术
移动通信发展至今，用户的业务需求日益增长，这就对数据传输速度提出了更高的要求。考虑到频谱资源的稀缺性，充分提升频谱资源的利用率仍然是满足业务需求的重要手段之一。大规模多天线技术的频谱利用率可达几十至上百bps/hz，其作为5g核心技术之一，在频谱资源日愈稀缺的情况下，拥有巨大优势，值得深入研究。
在多天线系统中，每个终端分配一个导频，基站根据导频信号进行信道估计。但是当相干时间较短或者小区内用户数较多的时候，不同小区用户使用同一套导频，导致上行导频信号干扰严重。当服务基站接收到某个终端的导频信号用于信道估计时，实际估计结果是本小区和其他小区共用同一导频的用户发送的导频信号的线性组合，这时信道估计已经被污染，这一现象称为导频污染。
因此，如何实现导频的合理分配，从而有效解决导频污染问题，成为一个亟待解决的问题。
技术实现要素：
本发明实施例的目的在于提供一种多天线系统的导频分配方法、系统及电子设备，以实现导频的合理分配，减少导频污染。
为达到上述目的，本发明实施例公开了一种多天线系统的导频分配方法，包括如下步骤：
确定目标小区群中各小区的导频向量，其中，所述导频向量中包括元素1和0，任一位置处的元素1表示预设导频序列中与该位置对应的导频被占用，任一位置处的元素0表示预设导频序列中与该位置对应的导频未被占用；
根据所述各小区的导频向量计算两两小区之间的导频重复率；
根据所述导频重复率，计算任一小区与所述目标小区群中其他小区满足第一预设条件的导频重复率之和sum值，两两比较符合条件的各sum值，将满足第二预设条件的sum值所对应的小区群作为待优化小区群；
针对每个所述待优化小区群，基于该待优化小区群内的任一用户到对应基站的距离和发射功率确定所述用户对所述基站的干扰强度，在该待优化小区群内按照所述干扰强度的大小依次为该待优化小区群内各用户分配导频。
可选的，所述确定目标小区群中各小区的导频向量包括：
在所述目标小区群中依照负载大小确定所述各小区的导频分配优先级；
根据所述导频分配优先级从大到小的顺序，依次确定所述各小区的导频向量。
可选的，所述根据所述各小区的导频向量计算两两小区之间的导频重复率包括：
获取第一小区导频向量和第二小区导频向量中重复且非零元素的个数作为分子，获取第一小区导频向量中非零元素个数与第二小区导频向量中非零元素个数之和作为分母，所述分子与所述分母的比值即为所述第一小区与所述第二小区的导频重复率，所述第一小区和所述第二小区为所述各小区中任意小区。
可选的，所述根据所述导频重复率，计算任一小区与所述目标小区群中其他小区满足第一预设条件的导频重复率之和sum值包括：
当任一小区与所述目标小区群中其他小区有至少两个大于第一阈值的导频重复率时，将所述大于第一阈值的导频重复率之和作为该小区与所述目标小区群中其他小区满足第一预设条件的导频重复率之和sum值；
当任一小区与所述目标小区群中其他小区只有一个大于所述第一阈值的导频重复率，且行列变换后的小区与所述目标小区群中其他小区在相应位置上也只有一个大于所述第一阈值的导频重复率时，将所述大于第一阈值的导频重复率作为该小区的导频重复率之和sum值；行列变换后的小区导频重复率之和sum值为0。
可选的，所述两两比较符合条件的各sum值，将满足第二预设条件的sum值所对应的小区群作为待优化小区群包括：
当两两比较的sum值所对应的两个小区的导频重复率不为零时，两两比较各sun值，选出数值最大的sum值，将所述数值最大的sum值所对应的小区群作为所述待优化小区群。
可选的，所述针对每个所述待优化小区群，基于该待优化小区群内的任一用户到对应基站的距离和发射功率确定所述用户对所述基站的干扰强度包括：
针对每个所述待优化小区群，计算该待优化小区群内的任一用户到对应基站的距离与该待优化小区内所有用户到所述基站的距离的平均值的第一比值，和该待优化小区内的所述用户到所述基站发射功率与该待优化小区群内所有用户到所述基站发射功率平均值的第二比值；
将所述第一比值与所述第二比值之和作为所述用户对所述基站的干扰强度。
可选的，所述在该待优化小区群内按照所述干扰强度的大小依次为该待优化小区群内各用户分配导频包括：
在该待优化小区群内，根据该待优化小区群对应的导频向量，为干扰强度高于第二阈值的用户依次分配不同的导频；
为干扰强度低于所述第二阈值的用户分配相同的导频。
为达到上述目的，本发明实施例还公开了一种多天线系统的导频分配系统，包括：
导频向量确定单元，用于确定目标小区群中各小区的导频向量，其中，所述导频向量中包括元素1和0，任一位置处的元素1表示预设导频序列中与该位置对应的导频被占用，任一位置处的元素0表示预设导频序列中与该位置对应的导频未被占用；
导频重复率计算单元，用于根据所述各小区的导频向量计算两两小区之间的导频重复率；
待优化小区群确定单元，用于根据所述导频重复率，计算任一小区与所述目标小区群中其他小区满足第一预设条件的导频重复率之和sum值，两两比较符合条件的各sum值，将满足第二预设条件的sum值所对应的小区群作为待优化小区群；
导频分配单元，用于针对每个所述待优化小区群，基于该待优化小区群内的任一用户到对应基站的距离和发射功率确定所述用户对所述基站的干扰强度，在该待优化小区群内按照所述干扰强度的大小依次为该待优化小区群内各用户分配导频。
可选的，所述导频分配单元还包括干扰强度确定单元和导频分配子单元；
所述干扰强度确定单元，具体用于针对每个所述待优化小区群，计算该待优化小区群内的任一用户到对应基站的距离与该待优化小区内所有用户到所述基站的距离的平均值的第一比值，和该待优化小区内的所述用户到所述基站发射功率与该待优化小区群内所有用户到所述基站发射功率平均值的第二比值；将所述第一比值与所述第二比值之和作为所述用户对所述基站的干扰强度。
所述导频分配子单元，具体用于在该待优化小区群内，根据该待优化小区群对应的导频向量，为干扰强度高于第二阈值的用户依次分配不同的导频；为干扰强度低于所述第二阈值的用户分配相同的导频。
为达到上述目的，本发明实施例还公开了一种电子设备，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，所述处理器、所述通信接口、所述存储器通过所述通信总线完成相互间的通信；
所述存储器，用于存放计算机程序；
所述处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现上述任一所述的方法步骤。
本发明实施例提供的一种多天线系统的导频分配方法、系统及电子设备，可以根据小区的导频重复率确定待优化的小区群，在待优化的小区群中根据用户到基站的距离和发射功率确定用户的干扰强度，根据干扰强度依次对用户细分导频，从而实现导频的合理分配，减少导频污染。当然，实施本发明的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种多天线系统的导频分配方法的流程示意图；
图2为本发明实施提供的一种大规模多天线蜂窝小区网络部署场景图；
图3为本发明实施例提供的一种导频重复率表格；
图4为本发明实施例提供的一种多天线系统的导频分配系统的结构示意图；
图5为为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，图1为本发明实施例提供的一种多天线系统的导频分配方法的流程示意图。
s101：确定目标小区群中各小区的导频向量，其中，上述导频向量中包括元素1和0，任一位置处的元素1表示预设导频序列中与该位置对应的导频被占用，任一位置处的元素0表示预设导频序列中与该位置对应的导频未被占用。
如图2所示，图2为大规模多天线蜂窝小区网络部署场景图。为了便于理解，上述目标小区群可以是如图2中的大规模多天线系统中的小区，在本发明的一种实施例中，小区个数l为19，在实际中小区数目可以更多，每个小区中还包括一个基站和若干个用户。
首先要说明的是，本发明中提及的预设导频序列是指在本发明中所采用的所有导频的总称。具体的，上述预设导频序列中包含多个导频，并且导频个数大于上述目标小区群中任一小区的用户数。导频向量中包含元素0和1，任一小区导频向量中的1表示任一小区分配了与预设导频序列相对应位置的导频，任一小区导频向量中的0表示任一小区未分配与预设导频序列相对应位置的导频。
为了确定上述目标小区群中各小区的导频向量，首先在上述目标小区群中依照负载大小确定上述各小区的导频分配优先级；根据上述导频分配优先级从大到小的顺序，依次确定上述各小区的导频向量。优先为负载较大的小区分配导频可以优先缓解受导频污染影响严重的小区。
具体的，如图2所示，在上述目标小区群中按照各小区负载依次标记各小区，标号越小表明负载越大，优先为标号靠前的小区分配导频，在本发明的一种实施例中，比如i小区为标号靠前的小区，那么为i小区分配导频，i小区的用户为k个，首先判断i小区周围的小区是否分配导频。
在本发明的一种实施例中，如果上述i小区周围小区没有被分配导频，那么上述i小区则被分配上述预设导频序列的前k个，上述i小区的导频向量为(1,1,…1,0,0,…0)，其中，i小区周围小区是指与i小区有边界交叠的小区,为了更直观地理解，可以把i小区周围小区理解为在图2中每个小区周围的六个小区。
在本发明的一种实施例中，如果上述i小区周围的小区已经被分配导频，即上述i小区周围小区中的任一小区中的任一用户被分配了导频，都视为被分配了导频。那么获取上述i小区周围小区的导频向量，并对上述i小区周围小区的导频向量进行向量求和，按照和向量元素值从小到大的选取预设导频序列对应位置上的导频分配给i小区，比如i小区周围小区的导频向量分别是(1,1,…1,0,0,…0)、(0,0,…0,0,0,…0)、(0,1,…,1,0,…0)、(0,0,…1,1,1,…0)、(1,0,…0,0,1,…1)、(0,0,…0,0,0,…0)，那么和向量元素值为(2,2,…3,1,2,…1)，那么i小区的导频向量可更新为(0,0,…0,1,1,…1)。
可以理解的是，上述为目标小区群中的各小区分配导频向量即是为各小区分配导频，上述导频分配方法使每个小区与周围小区尽量不使用同一个导频，从次啊哦去的角度减少了导频污染的影响。
s102：根据上述各小区的导频向量计算两两小区之间的导频重复率。
为了在上述目标小区群中进一步得到待优化的小区，首先要计算上述目标小区群中两两小区之间的导频重复率。
具体的，在本发明的一种实施例中，记第一小区和第二小区为上述目标小区中的任意两个小区，将第一小区导频向量和第二小区导频向量中重复且非零元素的个数作为分子，可以理解的是，第一小区导频向量和第二小区导频向量中重复且非零元素指第一小区导频向量与第二小区导频向量在相应位置上同为元素1；将第一小区导频向量中非零元素个数与第二小区导频向量中非零元素个数之和作为分母；上述第一小区与上述第二小区的导频重复率即为上述分子与分母的比值。本领域技术人员应该了解的是，应用上述导频重复率的计算方法可以计算上述目标小区群中任意两两小区之间的导频重复率。
s103：根据上述导频重复率，计算任一小区与上述目标小区群中其他小区满足第一预设条件的导频重复率之和sum值，两两比较符合条件的各sum值，将满足第二预设条件的sum值所对应的小区群作为待优化小区群。
在得到任一小区与上述目标小区群中其他小区的导频重复率后，为了更好的描述，在本发明的一种实施例中，可以将上述导频重复率组成导频重复率表格。
具体的，图3为本发明实施例提供的一种导频重复率表格，与上述小区个数l相对应，导频重复率表格有l行和l列，每一行表示该行小区与其他小区的导频重复率值，每一列表示该列小区与其他小区的导频重复率值。并且r(1,2)＝r(2,1)，r(1,2)和r(2,1)都表示标号为1的小区和标号为2的小区之间的导频重复率。
根据上述重复率表格对满足第一预设条件的导频重复率之和sum值作以下具体描述：
首先定义第一阈值，上述第一阈值指导频重复率的大小，在本发明的一种实施例中，取第一阈值为0.5，在上述导频重复率表格中的每一行中，如果至少有两个导频重复率的值大于0.5，那么该行所对应的小区与其他小区的导频重复率之和sum值便为该行中导频重复率的值大于0.5的导频重复率之和。
在上述导频重复率表格中的每一行中，如果只有一个导频重复率的值大于第一阈值0.5，并且以该导频重复率所对应的列号为行号进行变换，在新行中，如果在相应位置上的导频重复率的值大于第一阈值0.5，并且在新行中只有这一个导频重复率的值大于第一阈值0.5，那么旧行所对应的小区与其他小区的导频重复率之和sum值该行中大于第一阈值的导频重复率的值，新行所对应的小区与其他小区的导频重复率之和sum值为0，或者相反。
需要说明的是，本发明实施例中的每一行的导频重复率之和sum值是指每一个行中大于第一阈值的导频重复率之和。
应用上面的方法可以得到每一行的导频重复率之和sum值，当两两比较的sum值所对应的两个小区的导频重复率不为零时，两两比较各sun值，可以理解的是，每一行的sum值都对应一个行小区，当相比较的两个sum值所对应的两个行小区的导频重复率不为0时，才比较这两个sum值。
两两比较各sum值后选出最大sum值，将上述最大sum值所对应的小区群作为待优化小区群；可以理解的是，最大sum值所在行所对应的行小区和列小区之间的导频重复率比较大，所以最大sum值所在行所对应的行小区和列小区都是需要优化的小区，尤其是最大sum值所对应的行小区更是需要优化，将最大sum值所对应的行小区作为中心小区，将最大sum值所对应的列小区作为上述中心小区的周围小区，二者共同组成待优化小区群。
可以理解的是，在本发明的一种实施例中，也可以选出大于一定阈值的sum值，将上述大于一定阈值的sum值所对应的行小区作为其他待优化的中心小区，将大于一定阈值的sum值所对应的列小区作为各自中心小区的周围小区。这样就得到了多个待优化小区群。
需要说明的是，中心小区的确立和导频重复率之和sum值具有正相关关系。
可以理解的是，由于每个小区已经确定了导频向量，所以会有不同小区共用一个导频的情况，那么sum值最大的待优化小区群优先被优化，可以在一定程度上缓解导频污染。
s104：针对每个上述待优化小区群，基于该待优化小区群内的任一用户到对应基站的距离和发射功率确定上述用户对上述基站的干扰强度，在该待优化小区群内按照上述干扰强度的大小依次为该待优化小区群内各用户分配导频。
由于对于每个待优化小区群的步骤相似，现在选择一个待优化小区群进行详细描述：
为了进一步的抑制导频污染，需要从小区群内的用户角度方面细分导频，从而提升系统性能。
具体的，在待优化小区群中的各小区中获取各小区内的各个用户到对应基站的距离与发射功率，并计算各小区内所有用户到对应基站距离的平均值与发射功率的平均值，为各个小区内的所有用户都定义一个干扰强度，可以理解的是，上述干扰强度是指上述待优化小区群中各小区内的用户对对应基站的干扰强度。
在本发明的一种实施例中，上述干扰强度的计算可以是第一比值与第二比值的和；其中，第一比值指待优化小区内任一用户到对应基站的距离与该待优化小区内所有用户到上述基站的距离的平均值的比，第二比值指该待优化小区内的任一用户到对应基站发射功率与该待优化小区内所有用户到上述基站发射功率平均值的比。
应用上述求干扰强度的方法，可以在上述待优化小区群中得到每一个用户的干扰强度，可以理解的是，在每个待优化小区内都有干扰强度高的用户。也有干扰强度低的用户。
在本发明的一种实施例中，为上述干扰强度设定第二阈值，第二阈值可以是最高干扰强度的50％，根据每一个待优化小区对应的导频向量，为干扰强度高于第二阈值的用户依次分配不同的导频；为干扰强度低于上述第二阈值的用户分配相同的导频。
可以理解的是，每一个待优化小区都有各自的导频向量，也就是说每一个待优化小区群都分配了一定的导频，根据用户的干扰强度，将用户干扰强度进行细化分，使干扰强度高于第二阈值的用户依次分配不同的导频可以理解为各用户依照其各小区的导频向量，将没有和其他小区共用的导频和/或和其他小区共用次数较少的导频分配给上述干扰强度高于第二阈值的用户；使干扰强度低于上述第二阈值的用户分配相同的导频可以理解为各用户依照其各小区的导频向量，将和其他小区的导频分配给上述干扰强度低于于第二阈值的用户。
本发明实施例提供的一种多天线系统的导频分配方法，可以根据小区的导频重复率确定待优化的小区群，在待优化的小区群中根据用户到基站的距离和发射功率确定用户的干扰强度，根据干扰强度依次对用户细分导频，从而实现导频的合理分配，减少导频污染。
如图4所示，图4为本发明实施例提供的一种多天线系统的导频分配系统的结构示意图，
导频向量确定单元401，用于确定目标小区群中各小区的导频向量，其中，上述导频向量中包括元素1和0，任一位置处的元素1表示预设导频序列中与该位置对应的导频被占用，任一位置处的元素0表示预设导频序列中与该位置对应的导频未被占用；
导频重复率计算单元402，用于根据上述各小区的导频向量计算两两小区之间的导频重复率；
待优化小区群确定单元403，用于根据上述导频重复率，计算任一小区与上述目标小区群中其他小区满足第一预设条件的导频重复率之和sum值，两两比较符合条件的各sum值，将满足第二预设条件的sum值所对应的小区群作为待优化小区群；
导频分配单元404，用于针对每个上述待优化小区群，基于该待优化小区群内的任一用户到对应基站的距离和发射功率确定上述用户对上述基站的干扰强度，在该待优化小区群内按照上述干扰强度的大小依次为该待优化小区群内各用户分配导频。
在本发明的一种实施例中，上述导频向量确定单元401，具体用于在上述目标小区群中依照负载大小确定上述各小区的导频分配优先级；根据上述导频分配优先级从大到小的顺序，依次确定上述各小区的导频向量。
在本发明的一种实施例中，上述导频重复率计算单元402，具体用于获取第一小区导频向量和第二小区导频向量中重复且非零元素的个数作为分子，获取第一小区导频向量中非零元素个数与第二小区导频向量中非零元素个数之和作为分母，上述分子与上述分母的比值即为上述第一小区与上述第二小区的导频重复率，上述第一小区和上述第二小区为上述各小区中任意小区。
在本发明的一种实施例中，上述待优化小区确定单元403还包括sum值确定单元4031(图中未标出)和待优化小区群确定子单元4032(图中未标出)。
上述sum值确定单元4031，具体用于当任一小区与上述目标小区群中其他小区有至少两个大于第一阈值的导频重复率时，将上述大于第一阈值的导频重复率之和作为该小区与上述目标小区群中其他小区满足第一预设条件的导频重复率之和sum值；
或者当任一小区与上述目标小区群中其他小区只有一个大于上述第一阈值的导频重复率，且行列变换后的该小区与上述目标小区群中其他小区也只有一个大于上述第一阈值的导频重复率时，将上述大于第一阈值的导频重复率作为该小区的导频重复率之和sum值；行列变换后的小区导频重复率之和sum值为0。
上述待优化小区群确定子单元4032，具体用于当两两比较的sum值所对应的两个小区的导频重复率不为零时，两两比较各sun值，选出数值最大的sum值，将上述数值最大的sum值所对应的小区群作为上述待优化小区群。
在本发明的一种实施例中，导频分配单元404还包括干扰强度确定单元4041(图中未标出)和导频分配子单元4042(图中未标出)。
上述干扰强度确定单元4041，具体用于针对每个上述待优化小区群，计算该待优化小区群内的任一用户到对应基站的距离与该待优化小区内所有用户到上述基站的距离的平均值的第一比值，和该待优化小区内的上述用户到上述基站发射功率与该待优化小区群内所有用户到上述基站发射功率平均值的第二比值；将上述第一比值与上述第二比值之和作为上述用户对上述基站的干扰强度。
上述导频分配子单元4042，具体用于在该待优化小区群内，根据该待优化小区群对应的导频向量，为干扰强度高于第二阈值的用户依次分配不同的导频；为干扰强度低于上述第二阈值的用户分配相同的导频。
本发明实施例提供的一种多天线系统的导频分配系统，可以根据小区的导频重复率确定待优化的小区群，在待优化的小区群中根据用户到基站的距离和发射功率确定用户的干扰强度，根据干扰强度依次对用户细分导频，从而实现导频的合理分配，减少导频污染。
本发明实施例还提供了一种电子设备，如图5所示，包括处理器501、通信接口502、存储器503和通信总线504，其中，处理器501，通信接口502，存储器503通过通信总线504完成相互间的通信，
存储器503，用于存放计算机程序；
处理器501，用于执行存储器503上所存放的程序时，实现如下步骤：
确定目标小区群中各小区的导频向量，其中，上述导频向量中包括元素1和0，任一位置处的元素1表示预设导频序列中与该位置对应的导频被占用，任一位置处的元素0表示预设导频序列中与该位置对应的导频未被占用；
根据上述各小区的导频向量计算两两小区之间的导频重复率；
根据上述导频重复率，计算任一小区与上述目标小区群中其他小区满足第一预设条件的导频重复率之和sum值，两两比较符合条件的各sum值，将满足第二预设条件的sum值所对应的小区群作为待优化小区群；
针对每个上述待优化小区群，基于该待优化小区群内的任一用户到对应基站的距离和发射功率确定上述用户对上述基站的干扰强度，在该待优化小区群内按照上述干扰强度的大小依次为该待优化小区群内各用户分配导频。
本发明实施例提供的一种电子设备，可以根据小区的导频重复率确定待优化的小区群，在待优化的小区群中根据用户到基站的距离和发射功率确定用户的干扰强度，根据干扰强度依次对用户细分导频，从而实现导频的合理分配，减少导频污染。
上述电子设备提到的通信总线可以是外设部件互连标准(peripheralcomponentinterconnect，pci)总线或扩展工业标准结构(extendedindustrystandardarchitecture，eisa)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
通信接口用于上述电子设备与其他设备之间的通信。
存储器可以包括随机存取存储器(randomaccessmemory，ram)，也可以包括非易失性存储器(non-volatilememory，nvm)，例如至少一个磁盘存储器。可选的，存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。
上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(centralprocessingunit，cpu)、网络处理器(networkprocessor，np)等；还可以是数字信号处理器(digitalsignalprocessing，dsp)、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)、现场可编程门阵列(field-programmablegatearray，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统、电子设备实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。