專(zhuān)利名稱(chēng)：一種寬帶碼分多址系統(tǒng)中擴(kuò)頻碼的分配方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種移動(dòng)通信系統(tǒng)中無(wú)線資源分配的方法，具體地說(shuō)，涉及的是一種寬帶碼分多址(CDMA)系統(tǒng)中分配擴(kuò)頻碼的方法。
擴(kuò)頻通信在寬帶碼分多址系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用，傳輸信息時(shí)所用的信號(hào)帶寬比傳送此信息所需的最小帶寬要寬得多；展寬頻帶是用獨(dú)立于傳輸數(shù)據(jù)的碼來(lái)完成的，接收端用同步的碼來(lái)解擴(kuò)而恢復(fù)數(shù)據(jù)。寬帶碼分多址系統(tǒng)的無(wú)線資源是由頻率(或時(shí)隙)與擴(kuò)頻碼(或稱(chēng)為信道碼)組成。在頻率或時(shí)隙相同的情況下，一個(gè)小區(qū)所能使用的無(wú)線資源實(shí)際上對(duì)應(yīng)于這個(gè)小區(qū)所能使用的所有擴(kuò)頻碼。因此對(duì)于一個(gè)低于最大速率的資源請(qǐng)求來(lái)說(shuō)，如何分配擴(kuò)頻碼對(duì)于有效的利用無(wú)線資源至關(guān)重要。
目前的相關(guān)規(guī)范中僅對(duì)擴(kuò)頻碼選擇時(shí)應(yīng)遵循的準(zhǔn)則有一些描述，對(duì)擴(kuò)頻碼來(lái)說(shuō)，用于寬帶碼分多址系統(tǒng)的擴(kuò)頻碼稱(chēng)為OVSF碼，即正交可變擴(kuò)頻因子碼。每個(gè)擴(kuò)頻碼用Cch，SF，k，來(lái)表示，其中SF是指碼的擴(kuò)頻因子，k為碼號(hào)，0≤k≤SF-1。碼樹(shù)的每一級(jí)定義了長(zhǎng)度為SF的擴(kuò)頻碼，對(duì)應(yīng)于擴(kuò)頻因子為SF的擴(kuò)頻碼。選取擴(kuò)頻碼的基本準(zhǔn)則包括三個(gè)，即準(zhǔn)則1可用性?？捎眯远x為可用帶寬與整個(gè)帶寬的比。盡量保留較小擴(kuò)頻因子的碼可以有更高的機(jī)會(huì)來(lái)提供較高的可用性。例如，對(duì)于基站來(lái)說(shuō)，C4，0和(C8，0，C8，2)都可以支持960kbps的數(shù)據(jù)速率，而在移動(dòng)臺(tái)只能支持一個(gè)信道碼的接收的情況下，只有C4，0碼可以支持960kbps的數(shù)據(jù)速率，因此如果可用的擴(kuò)頻碼集中剩下前者，將提供一個(gè)較好的可用性。
準(zhǔn)則2復(fù)雜性。一般來(lái)說(shuō)，所使用的擴(kuò)頻碼個(gè)數(shù)越多，系統(tǒng)的復(fù)雜性就越高。在同時(shí)滿足準(zhǔn)則1的條件之下，用此準(zhǔn)則來(lái)選擇擴(kuò)頻碼。
準(zhǔn)則3能力限制。分配出來(lái)的擴(kuò)頻碼個(gè)數(shù)不能超過(guò)手機(jī)的接收能力，即手機(jī)最多所能接收的碼道個(gè)數(shù)。
除了以上的描述之外，并沒(méi)有一個(gè)選取擴(kuò)頻碼的完整算法，因此要得到符合選取準(zhǔn)則的擴(kuò)頻碼只能通過(guò)窮舉的辦法。這種選取方法顯得效率低下，實(shí)現(xiàn)起來(lái)也存在一定的難度。
本發(fā)明的發(fā)明的目的在于將擴(kuò)頻碼的分配方法歸納為一個(gè)有規(guī)律的篩選過(guò)程，在給定可用所有擴(kuò)頻碼、要求的無(wú)線資源、以及用戶設(shè)備的接收能力等相關(guān)參數(shù)之后，就可以迅速獲得符合規(guī)范要求的擴(kuò)頻碼(組)，從而大大提高了選取擴(kuò)頻碼的效率。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的擴(kuò)頻碼的分配包括以下幾個(gè)步驟a)確定整個(gè)系統(tǒng)中擴(kuò)頻碼分配所需的初始化參數(shù)，其中所述初始化參數(shù)至少包括可用擴(kuò)頻碼集合(C)、用最小無(wú)線資源的整數(shù)倍表示的要求的無(wú)線資源(R)以及用戶設(shè)備最大可支持的碼道數(shù)(MaxCh)；b)對(duì)所述可用擴(kuò)頻碼集合(C)中的擴(kuò)頻碼進(jìn)行合并，直到所述可用擴(kuò)頻碼集合(C)中的擴(kuò)頻碼無(wú)法合并為擴(kuò)頻因子更小的擴(kuò)頻碼為止；c)進(jìn)行第一次挑選，所述第一次挑選包括在不拆開(kāi)可用擴(kuò)頻碼集合(C)中的擴(kuò)頻碼的情況下，選出不小于所述要求無(wú)線資源(R)的初選擴(kuò)頻碼集合(S)；d)進(jìn)行第二次挑選，所述第二次挑選包括在拆開(kāi)所述步驟c)中初選擴(kuò)頻碼集合(S)中的擴(kuò)頻碼的情況下，將初選擴(kuò)頻碼集合(S)中多余的碼資源放回可用擴(kuò)頻碼集合(C)。


圖1為本發(fā)明中合并擴(kuò)頻碼和拆開(kāi)擴(kuò)頻碼的示意圖；圖2為本發(fā)明最佳分配擴(kuò)頻碼一個(gè)示例中一次挑選的流程圖；圖3為本發(fā)明最佳分配擴(kuò)頻碼一個(gè)示例中二次挑選的流程圖。
下面結(jié)合附圖，通過(guò)對(duì)本發(fā)明的詳細(xì)描述，本發(fā)明的特性、優(yōu)點(diǎn)和目的將顯而易見(jiàn)。
參照?qǐng)D1，所謂合并的概念來(lái)自正交可變擴(kuò)頻因子碼(OVSF)，擴(kuò)頻碼合并與擴(kuò)頻碼拆開(kāi)是兩個(gè)互逆的過(guò)程，如圖所示，C1，0可以拆成C2，0和C2，1兩個(gè)擴(kuò)頻碼，C2，0又可以拆成C4，0和C4，1兩個(gè)擴(kuò)頻碼，其他依次類(lèi)推。那么對(duì){C4，0，C4，2，C64，32，C64，33，C128，32}的集合就可以合并為{C4，0，C4，2，C32，16，C128，32}。
接下來(lái)參看圖2，圖3。我們?cè)诖擞肅表示目前可用擴(kuò)頻碼的集合，用S表示初選擴(kuò)頻碼的集合。概括地說(shuō)，本發(fā)明是將擴(kuò)頻碼的篩選分為兩個(gè)步驟，在第一個(gè)步驟中，得到的擴(kuò)頻碼集合必然是可用的擴(kuò)頻碼，但是沒(méi)有經(jīng)過(guò)優(yōu)化，不完全符合選取準(zhǔn)則；第二個(gè)步驟中得到的擴(kuò)頻碼集合則是經(jīng)過(guò)優(yōu)化后的擴(kuò)頻碼集合，屬于符合選取準(zhǔn)則的最佳選擇結(jié)果?？偟膩?lái)說(shuō)，本方法將擴(kuò)頻碼的分配由窮舉轉(zhuǎn)化為有條件的搜索，大大簡(jiǎn)化了算法的執(zhí)行時(shí)間，并且同樣可以得出符合擴(kuò)頻碼分配準(zhǔn)則的擴(kuò)頻碼。
圖2給出了最佳分配擴(kuò)頻碼一個(gè)示例中一次挑選的流程圖。在不拆散集合C中的擴(kuò)頻碼的情況下選出符合要求無(wú)線資源的擴(kuò)頻碼集合。具體步驟如下該流程在塊101處開(kāi)始，給出包括可用的擴(kuò)頻碼集合C、要求的無(wú)線資源R、以及用戶設(shè)備最大可支持的碼道數(shù)MaxCh在內(nèi)的初始化參數(shù)。在第一步驟，塊102處，把可用擴(kuò)頻碼集合C中擴(kuò)頻因子最大的擴(kuò)頻碼分配給中間變量SFtar。在步驟103中，對(duì)集合C中是否有SFtar進(jìn)行判斷，如果有，就從集合C中選出擴(kuò)頻因子為SFtar的一個(gè)擴(kuò)頻碼，放入集合S；否則，就將SFtar減小一半，返回塊104。接著進(jìn)入塊105，取出集合C中SF為SFtar的碼取出放入集合S中，在塊105中，如果集合S中的資源小于R，進(jìn)入塊107，進(jìn)行判斷，如果集合S中的碼個(gè)數(shù)已經(jīng)等于MaxCh，從集合S中去掉一個(gè)擴(kuò)頻因子最大的擴(kuò)頻碼，放回集合C，返回塊102，如果碼個(gè)數(shù)不等于MaxCh，直接返回塊102。如果塊105中集合S中的資源不小于R，則結(jié)束第一步驟，開(kāi)始第二步驟。
參考圖3，在第二步驟中，首先在塊109中，判斷集合S中擴(kuò)頻碼的資源數(shù)是否與要求的資源相等，如果相等，表示符合條件，直接進(jìn)入塊121輸出結(jié)果，結(jié)束。若不相等，塊110，將集合S中擴(kuò)頻因子最小的擴(kuò)頻碼分配給中間變量SFtar，接著塊111，將集合S中擴(kuò)頻因子為SFtar的擴(kuò)頻碼和大于SFtar的最小擴(kuò)頻因子分別分配給PointC和EndSF，然后執(zhí)行塊112，判斷是否去掉一個(gè)擴(kuò)頻因子SFtar的擴(kuò)頻碼后集合S中資源數(shù)仍然大于要求的擴(kuò)頻碼資源數(shù)，如果滿足該條件，塊113，將集合S中擴(kuò)頻因子為SFtar的擴(kuò)頻碼放回集合C中，否則，在塊114中進(jìn)一步判斷，若SFtar拆開(kāi)后與EndSF比較，若大于等于中間變量EndSF，塊115，再次賦值，SFtar中放大于SFtar的最小擴(kuò)頻因子，然后返回塊111，如果塊114中的判斷成立，接著進(jìn)入塊117，判斷是否拆散PonitC后去掉一個(gè)擴(kuò)頻因子為SFtar的擴(kuò)頻碼后仍然保持集合S中的資源數(shù)大于等于要求的資源數(shù)，如果不成立，返回塊114，如果成立，進(jìn)入塊119，從PointC中去掉一個(gè)擴(kuò)頻因子為SFtar的擴(kuò)頻碼放回集合C中，接著塊120檢查集合S中的擴(kuò)頻碼是否全部搜索過(guò)，如果沒(méi)有全部搜索過(guò)，返回塊111，一旦全部搜索過(guò)，塊121輸出結(jié)果，終止此次分配。
根據(jù)該最佳分配方法的一個(gè)示例流程圖，現(xiàn)具體舉兩例進(jìn)行說(shuō)明發(fā)明。這里假定擴(kuò)頻因子最大為256，即意味著擴(kuò)頻碼資源的最小單位是一個(gè)擴(kuò)頻因子為256的擴(kuò)頻碼。
例1目前可用的擴(kuò)頻碼資源是{C256，0，C64，1，C32，2，C4，1}，要求的擴(kuò)頻碼資源為45(即45個(gè)擴(kuò)頻因子為256的擴(kuò)頻碼能提供的資源)，移動(dòng)臺(tái)最多可以同時(shí)接收4個(gè)擴(kuò)頻碼，那么經(jīng)過(guò)本方法的第一個(gè)步驟，需要的擴(kuò)頻碼依然是{C256，0，C64，1，C32，2，C4，1}，經(jīng)過(guò)第二個(gè)步驟之后，需要的擴(kuò)頻碼為{C256，0，C64，1，C32，2，C8，3}，這是在當(dāng)前條件下的最優(yōu)結(jié)果。剩下的可用擴(kuò)頻碼為{C8，2}。
例2可用的擴(kuò)頻碼資源和要求的擴(kuò)頻碼資源都同例1，但移動(dòng)臺(tái)最多可以同時(shí)接收3個(gè)擴(kuò)頻碼，那么經(jīng)過(guò)本方法的第一個(gè)步驟，需要的擴(kuò)頻碼依然是{C64，1，C32，2，C4，1}，經(jīng)過(guò)第二個(gè)步驟之后，需要的擴(kuò)頻碼為{C16，5，C8，3}，這是在當(dāng)前條件下的最優(yōu)結(jié)果。剩下的可用擴(kuò)頻碼為{C256，0，C64，1，C32，2，C16，4}。
權(quán)利要求
1.一種用于規(guī)律篩選擴(kuò)頻碼的寬帶碼分多址系統(tǒng)中擴(kuò)頻碼的分配方法，其特征在于，所述方法包括以下幾個(gè)步驟a)確定整個(gè)系統(tǒng)中擴(kuò)頻碼分配所需的初始化參數(shù)，其中所述初始化參數(shù)至少包括可用擴(kuò)頻碼集合(C)、用最小無(wú)線資源的整數(shù)倍表示的要求的無(wú)線資源(R)以及用戶設(shè)備最大可支持的碼道數(shù)(MaxCh)；b)對(duì)所述可用擴(kuò)頻碼集合(C)中的擴(kuò)頻碼進(jìn)行合并，直到所述可用擴(kuò)頻碼集合(C)中的擴(kuò)頻碼無(wú)法合并為擴(kuò)頻因子更小的擴(kuò)頻碼為止；c)進(jìn)行第一次挑選，所述第一次挑選包括在不拆開(kāi)可用擴(kuò)頻碼集合(C)中的擴(kuò)頻碼的情況下，選出不小于所述要求無(wú)線資源(R)的初選擴(kuò)頻碼集合(S)；d)進(jìn)行第二次挑選，所述第二次挑選包括在拆開(kāi)所述步驟c)中初選擴(kuò)頻碼集合(S)中的擴(kuò)頻碼的情況下，將初選擴(kuò)頻碼集合(S)中多余的碼資源放回可用擴(kuò)頻碼集合(C)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寬帶碼分多址系統(tǒng)中擴(kuò)頻碼的分配方法，其特征在于，在進(jìn)行所述第一次挑選和所述第二次挑選過(guò)程中，初選擴(kuò)頻碼集合(S)還受下列條件限制，所述條件包括a)初選擴(kuò)頻碼集合(S)中的擴(kuò)頻碼個(gè)數(shù)不能大于用戶設(shè)備最大可支持的碼道數(shù)(MaxCh)；b)初選擴(kuò)頻碼集合(S)中擴(kuò)頻碼按照擴(kuò)頻因子的大小有序排列；c)初選擴(kuò)頻碼集合(S)中所能提供的無(wú)線資源總數(shù)要不小于所述要求的無(wú)線資源(R)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的寬帶碼分多址系統(tǒng)中擴(kuò)頻碼的分配方法，其特征在于，所述第一次挑選中，初選擴(kuò)頻碼集合(S)是按照擴(kuò)頻因子增加的順序進(jìn)行挑選。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的寬帶碼分多址系統(tǒng)中擴(kuò)頻碼的分配方法，其特征在于，所述第二次挑選中，將初選擴(kuò)頻碼集合(S)中多余的碼資源放回可用擴(kuò)頻碼集合(C)的過(guò)程是按照擴(kuò)頻因子減小的順序挑選。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的寬帶碼分多址系統(tǒng)中擴(kuò)頻碼的分配方法，其特征在于，所述第一次挑選中，采用先入先出的隊(duì)列來(lái)存儲(chǔ)選出的擴(kuò)頻碼集合，以保證選出的擴(kuò)頻碼集合個(gè)數(shù)不超過(guò)用戶設(shè)備最大可支持碼道數(shù)(MaxCh)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的寬帶碼分多址系統(tǒng)中擴(kuò)頻碼的分配方法，其特征在于，將初選擴(kuò)頻碼集合(S)中多余的碼資源放回可用擴(kuò)頻碼集合(C)的過(guò)程是在不拆開(kāi)擴(kuò)頻碼的情況下將擴(kuò)頻碼放回。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的寬帶碼分多址系統(tǒng)中擴(kuò)頻碼的分配方法，其特征在于，將初選擴(kuò)頻碼集合(S)中多余的碼資源放回可用擴(kuò)頻碼集合(C)的過(guò)程是將擴(kuò)頻碼拆散后放回其中一擴(kuò)頻碼。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的寬帶碼分多址系統(tǒng)中擴(kuò)頻碼的分配方法，其特征在于，按照順序存儲(chǔ)可用擴(kuò)頻碼集合(S)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的寬帶碼分多址系統(tǒng)中擴(kuò)頻碼的分配方法，其特征在于，所述順序存儲(chǔ)包括鏈表結(jié)構(gòu)。
全文摘要
一種寬帶碼分多址系統(tǒng)中擴(kuò)頻碼的分配方法。進(jìn)行初始化,合并可用擴(kuò)頻碼集合中的擴(kuò)頻碼,在不拆開(kāi)可用擴(kuò)頻碼集合中的擴(kuò)頻碼的情況下,選出不小于所述要求無(wú)線資源的初選擴(kuò)頻碼集合,在可以拆開(kāi)初選擴(kuò)頻碼集合中的擴(kuò)頻碼的情況下,將初選擴(kuò)頻碼集合中多余的碼資源放回可用擴(kuò)頻碼集合。本方法將擴(kuò)頻碼的分配由窮舉轉(zhuǎn)化為有條件的搜索,大大簡(jiǎn)化了方法的執(zhí)行時(shí)間,并且同樣可以得出符合擴(kuò)頻碼分配準(zhǔn)則的擴(kuò)頻碼。
文檔編號(hào)H04J13/02GK1374772SQ0110565
公開(kāi)日2002年10月16日 申請(qǐng)日期2001年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月14日
發(fā)明者李引新, 陸武 申請(qǐng)人:上海大唐移動(dòng)通信設(shè)備有限公司