專利名稱：一種碼分多址系統(tǒng)中的碼分配方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及碼分多址移動通信系統(tǒng)，尤其涉及一種碼分多址系統(tǒng)中的碼分配方法。
碼分多址系統(tǒng)中，在保證信道間的正交的同時，為了滿足不同服務(wù)質(zhì)量要求的不同業(yè)務(wù)，需要提供可變數(shù)據(jù)速率。所以信道碼采用的是正交可變擴頻因子碼(OVSF)，它們保證不同物理信道之間的正交性，而且因為它們的擴頻因子可變，所以可適用于不同數(shù)據(jù)速率要求。正交可變擴頻因子碼可用

圖1的碼樹來表示。
在圖1中，每個信道碼可用CSF，k來唯一表示，SF是該碼的擴頻因子，k是碼號，0≤k≤SF-1。在碼樹中，擴頻因子SF相同的碼是正交的，父碼和子碼是不正交的，所以在碼樹中可分配的碼應(yīng)滿足以下條件從該碼到碼樹根節(jié)點的路徑上沒有碼被分配。
以該碼為根節(jié)點的子樹中沒有碼被分配。
從圖1中可知，各級擴頻因子都是2n。在寬帶碼分多址系統(tǒng)中使用的擴頻因子是從4到512。如果我們把對應(yīng)擴頻因子為512的數(shù)據(jù)速率歸一化為“1”，那么4、8、16、32、64、128、256、512對應(yīng)的數(shù)據(jù)速率為27、26、25、24、23、22、2、1。
如果在碼樹中擴頻因子SF為4、8、16、32、64、128、256、512的可分配的碼的個數(shù)為a1，a2，a3，a4，a5，a6，a7，a8，則當(dāng)前碼樹可支持的最大數(shù)據(jù)速率為a1×27+a2×26+a3×25+a4×24+a5×23+a6×22+a7×2+a8。由此可見，在碼分配時，在滿足信道數(shù)據(jù)速率的要求下應(yīng)盡量保留擴頻因子SF小的碼以為系統(tǒng)保留更多的資源。
愛立信公司公開的名稱為《CODE ALLOCATION IN CDMA》、專利號為WO024146A1提出了一種碼分配方法，其過程為搜索碼樹及子樹。這種搜索可用碼的過程是從碼樹的跟節(jié)點開始逐級向下的(從圖1中看就是從左向右)，直到找到合適的碼。在每一級的兩個子樹中選擇時，其選擇的標準是對請求分配對應(yīng)數(shù)據(jù)速率為s的碼，被選擇子樹可支持的最大數(shù)據(jù)速率應(yīng)大于s并且是兩個子樹中小的那一個。例如當(dāng)s為25即請求分配擴頻因子為16的碼時，碼樹的狀態(tài)如圖3(陰影表示該碼已被占用)。根據(jù)選擇的標準在C2，0和C2，1兩個子樹之間選擇時應(yīng)選C2，0，在C4，0和C4，1之間應(yīng)選C4，0，再選擇C8，1，最后選擇C16，3。這樣分配是正確的。我們分析該方法可發(fā)現(xiàn)其思想是先分配資源少的子樹的碼而保留資源多的子樹。但它沒有考慮到資源多的子樹并不意味著其上的擴頻因子小的碼就多，這樣分配在某些情況下還是會造成資源的浪費。又例如同樣s為25即請求分配擴頻因子為16的碼時，碼樹的狀態(tài)如圖4。按照其分配方法首先選擇C2，0，然后是C4，1，最后在C16，4，C16，5，C16，6，C16，7中選擇一個。這樣C8，2和C8，3中的一個以及C4，1都不能用了，按照我們提出的盡量保留擴頻因子小的碼的原則顯然應(yīng)該分配C16，13，這樣就保留了更多的擴頻因子為8和4的碼。
從以上的分析可看出愛立信公司的專利號WO024146A1所公開的碼分配方法還不完善，在某些情況下還不能做到充分利用碼資源，碼資源不能充分利用和浪費將會導(dǎo)致的整個系統(tǒng)性能下降。
為此，本發(fā)明的目的是針對上述碼分配方法存在的缺點，提出新的一種碼分多址系統(tǒng)中的碼分配方法，該方法在分配碼時先把滿足請求的可用碼分配出去，盡量分配擴頻因子大的碼，最大限度的保留擴頻因子小的碼。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案該碼分多址系統(tǒng)中的碼分配方法首先用某個碼為根節(jié)點的子樹沒有碼被占用的子樹為空閑子樹以及一棵空閑子樹的兄弟子樹不為空閑的子樹為最大空閑子樹；設(shè)置請碼的擴頻因子；以最大空閑子樹為基礎(chǔ)先查找系統(tǒng)中當(dāng)前全部最大空閑子樹中是否有與請求的擴頻因子相同的最大空閑子樹，當(dāng)系統(tǒng)中沒有與請求的擴頻因字相同的最大空閑子樹，再在系統(tǒng)記錄的最大空閑子樹中逐級向根節(jié)點搜索。
該方法進一步包括以下步驟a，請求擴頻因子為s的碼，開始碼分配；b，設(shè)置可分配碼的最小擴頻因子；
c，對請求碼的擴頻因子是否小于最小擴頻因子進行判斷，若大于等于最小擴頻因子，則進行下一步；當(dāng)擴頻因子是小于最小擴頻因子時，則本次碼分配失??；d，查找在系統(tǒng)記錄的最大空閑子樹表中是否有擴頻因子為s的最大空閑子樹，如果有，則執(zhí)行下一步；e，判斷查找出的最大空閑子樹的擴頻因子是否等于s，若等于s，則選擇碼號最小的碼作為分配結(jié)果。
在步驟d中，如果系統(tǒng)記錄的最大空閑子樹表中沒有擴頻因子為s的最大空閑子樹，則再判斷s/2是否小于設(shè)定的最小擴頻因子，若小于設(shè)定的最小擴頻因子，則本次的碼分配失??；若大于等于設(shè)定的最小擴頻因子，則回到步驟c。
在步驟e中，若最大空閑子樹的擴頻因子不為s，則在查找出的最大空閑子樹中選擇碼號最小的最大空閑子樹，把它從最大空閑子樹表中刪除，增加它的兩個子樹為最大空閑子樹，并回到步驟e。
由以上說明我們可以看到，在本發(fā)明的碼分配方法中，采用了與愛立信公司的專利號WO024146A1所公開的碼分配方法完全不同的碼分配方法，首先用某個碼為根節(jié)點的子樹沒有碼被占用的子樹為空閑子樹以及一棵空閑子樹的兄弟子樹不為空閑的子樹為最大空閑子樹；設(shè)置請求字的擴頻因子；以最大空閑子樹為基礎(chǔ)先查找系統(tǒng)中當(dāng)前全部最大空閑子樹中是否有與請求的擴頻因子相同的最大空閑子樹，當(dāng)系統(tǒng)中沒有與請求的擴頻因字相同的最大空閑子樹，再在系統(tǒng)記錄的最大空閑子樹中逐級向根節(jié)點搜索。本發(fā)明的碼分配方法以最大空閑子樹為基礎(chǔ)來進行碼分配，做到了盡量保留擴頻因子小的碼從而提高了碼資源的利用率，從而極大的減小了因碼資源浪費而導(dǎo)致的整個系統(tǒng)性能下降。
下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的碼分配方法作進一步地詳細地說明圖1為傳統(tǒng)的正交可變擴頻因子碼的碼樹結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明的碼分配方法流程示意圖。
圖3為擴頻因子為16的碼的空閑碼和占用碼的狀態(tài)示表。
圖4為擴頻因子為16的碼的另一空閑碼和占用碼的狀態(tài)示表。
圖5為擴頻因子為16的碼的又一空閑碼和占用碼的狀態(tài)示表。
在本發(fā)明中，我們首先定義了空閑子樹和最大空閑子樹的概念。如果以某個碼為根節(jié)點的子樹上沒有碼被占用，則稱該子樹為空閑子樹。如果一棵空閑子樹的兄弟子樹(它們有共同的父碼)不為空閑子樹，那么我們稱該子樹為最大空閑子樹。其根節(jié)點的擴頻因子可稱為該子樹的擴頻因子。
該方法用某個碼為根節(jié)點的子樹沒有碼被占用的子樹為空閑子樹以及一棵空閑子樹的兄弟子樹不為空閑的子樹為最大空閑子樹；設(shè)置請求碼的擴頻因子；以最大空閑子樹為基礎(chǔ)先查找系統(tǒng)中當(dāng)前全部最大空閑子樹中是否有與請求的擴頻因子相同的最大空閑子樹，當(dāng)系統(tǒng)中沒有與請求的擴頻因字相同的最大空閑子樹，再在系統(tǒng)記錄的最大空閑子樹中逐級向根節(jié)點搜索。
在本發(fā)明的碼分配方法是以最大空閑子樹為基礎(chǔ)，系統(tǒng)只記錄當(dāng)前的全部最大空閑子樹，并不直接記錄每一個可被分配的碼。根據(jù)上面我們對最大空閑子樹的定義，只要記錄了全部是最大空閑子樹就能知道全部可被分配的碼。與愛立信公司的專利號WO024146A1所公開的碼分配方法相反，該方法是從子樹向根節(jié)點搜索(在圖1中從右向左)。對請求擴頻因子為s的碼，我們先搜索擴頻因子為s的最大空閑子樹，如果有就選擇其中一個分配；如果沒有則向上搜索擴頻因子為s/2的最大空閑子樹，如果有則選擇一個把它分裂為2個擴頻因子為s的空閑子樹，分配其中一個，如果沒有再如此向上搜索直到根節(jié)點。當(dāng)然也可限制可分配碼的最小擴頻因子，在搜索到擴頻因子為4的最大空閑子樹時就停止向上搜索。
請結(jié)合圖2所示，本發(fā)明的方法進一步包括以下步驟a，請求擴頻因子為s的碼，開始碼分配；b，設(shè)置可分配碼的最小擴頻因子；c，對請求碼的擴頻因子是否小于最小擴頻因子進行判斷，若大于等于最小擴頻因子，則進行下一步；當(dāng)擴頻因子是小于最小擴頻因子時，則本次碼分配失?。籨，查找在系統(tǒng)記錄的最大空閑子樹表中是否有擴頻因子為s的最大空閑子樹，如果有，則執(zhí)行下一步；
e，判斷查找出的最大空閑子樹的擴頻因子是否等于s，若等于s，則選擇碼號最小的碼作為分配結(jié)果。
在步驟d中，如果系統(tǒng)記錄的最大空閑子樹表中沒有擴頻因子為s的最大空閑子樹，則再判斷s/2是否小于設(shè)定的最小擴頻因子，若小于設(shè)定的最小擴頻因子，則本次的碼分配失??；若大于等于設(shè)定的最小擴頻因子，則回到步驟c。
在步驟e中，若最大空閑子樹的擴頻因子不為s，則在查找出的最大空閑子樹中選擇碼號最小的最大空閑子樹，把它從最大空閑子樹表中刪除，增加它的兩個子樹為最大空閑子樹，并回到步驟e。
在圖3中，當(dāng)請求分配擴頻因子為16的碼時，在碼樹中有兩棵擴頻因子為16的最大空閑子樹根節(jié)點為C16，3的子樹和根節(jié)點為C16，10的子樹，在從中選擇碼號小的C16，3的子樹。
在圖4中，如果也請求擴頻因子為16的碼，在碼樹中就只有一棵擴頻因子為16的最大空閑子樹根節(jié)點為C16，12的子樹。
在圖5中，請求擴頻因子為16的碼時，碼樹中沒有擴頻因子為16的最大空閑子樹。于是搜索擴頻因子為8的最大空閑子樹，從中選擇一個碼號小的來分裂，選擇C8，2來分裂出C16，4和C16，5兩個子樹，再選擇C16，4分配。
需要說明的是，隨著設(shè)置的最小擴頻因子的變化，系統(tǒng)記錄的最大空閑子樹也會發(fā)生變化，例如，如果此最小擴頻因子設(shè)置為4時，有C4，0的最大空閑子樹，當(dāng)最小擴頻因子變?yōu)?時，則變?yōu)镃8，0，C8，1兩個最大空閑子樹。
查找在系統(tǒng)記錄的最大空閑子樹表中是否有擴頻因子為s的最大空閑子樹時，以及在選擇碼號最小的最大空閑子樹分裂為兩個最大空閑子樹時均可以選擇碼號最大的，只要每次分配時掌握統(tǒng)一原則。
權(quán)利要求
1.一種碼分多址系統(tǒng)中的碼分配方法，其特征在于該方法首先用某個碼為根節(jié)點的子樹沒有碼被占用的子樹為空閑子樹以及一棵空閑子樹的兄弟子樹不為空閑的子樹為最大空閑子樹；設(shè)置請求碼的擴頻因子；以最大空閑子樹為基礎(chǔ)先查找系統(tǒng)中當(dāng)前全部最大空閑子樹中是否有與請求的擴頻因子相同的最大空閑子樹，當(dāng)系統(tǒng)中沒有與請求的擴頻因字相同的最大空閑子樹，再在系統(tǒng)記錄的最大空閑子樹中逐級向根節(jié)點搜索。
2.如權(quán)利要求1所述的碼分多址系統(tǒng)中的碼分配方法，其特征在于該方法進一步包括以下步驟a，請求擴頻因子為s的碼，開始碼分配；b，設(shè)置可分配碼的最小擴頻因子；c，對請求碼的擴頻因子是否小于最小擴頻因子進行判斷，若大于等于最小擴頻因子，則進行下一步；當(dāng)擴頻因子是小于最小擴頻因子時，則本次碼分配失?。籨，查找在系統(tǒng)記錄的最大空閑子樹表中是否有擴頻因子為s的最大空閑子樹，如果有，則執(zhí)行下一步；e，判斷查找出的最大空閑子樹的擴頻因子是否等于s，若等于s，則選擇碼號最小的碼作為分配結(jié)果。
3.如權(quán)利要求2所述的碼分多址系統(tǒng)中的碼分配方法，其特征在于在步驟d中，如果系統(tǒng)記錄的最大空閑子樹表中沒有擴頻因子為s的最大空閑子樹，則再判斷s/2是否小于設(shè)定的最小擴頻因子，若小于設(shè)定的最小擴頻因子，則本次的碼分配失?。蝗舸笥诘扔谠O(shè)定的最小擴頻因子，則回到步驟c。
4.如權(quán)利要求2所述的碼分多址系統(tǒng)中的碼分配方法，其特征在于在步驟e中，若最大空閑子樹的擴頻因子不為s，則在查找出的最大空閑子樹中選擇碼號最小的最大空閑子樹，把它從最大空閑子樹表中刪除，增加它的兩個子樹為最大空閑子樹，并回到步驟e。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種碼分多址系統(tǒng)中的碼分配方法,該方法設(shè)置請求碼的擴頻因子,以最大空閑子樹為基礎(chǔ)先查找系統(tǒng)中當(dāng)前全部最大空閑子樹中是否有與請求的擴頻因子相同的最大空閑子樹,當(dāng)系統(tǒng)中沒有與請求的擴頻因字相同的最大空閑子樹,再在系統(tǒng)記錄的最大空閑子樹中逐級向根節(jié)點搜索。本發(fā)明的方法提高了碼資源的利用率,減小了因碼資源浪費導(dǎo)致的系統(tǒng)性能下降。
文檔編號H04J13/02GK1384628SQ0111281
公開日2002年12月11日 申請日期2001年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月30日
發(fā)明者陳運濤, 肖由乾 申請人:華為技術(shù)有限公司