專利名稱：寬帶碼分多址通信系統(tǒng)信道化碼動態(tài)優(yōu)化分配的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種關于WCDMA(寬帶碼分多址，Wide-band Code DivisionMultiple Access)移動通信系統(tǒng)的下行鏈路信道化碼資源動態(tài)分配的方法，屬于無線移動通信技術領域。
背景技術：
移動通信在經(jīng)歷了第一代模擬移動通信技術、第二代數(shù)字移動通信(GSM)和窄帶CDMA通信技術的發(fā)展后，現(xiàn)已發(fā)展到應用寬帶碼分多址技術的第三代移動通信系統(tǒng)(WCDMA)。
WCDMA通信系統(tǒng)采用的是碼分工作方式，在物理信道成幀之后，需進行擴頻和擾碼操作。擴頻是用一個高速數(shù)字序列與數(shù)字信號相乘，把數(shù)據(jù)符號轉(zhuǎn)換為一系列碼片，提高數(shù)字符號的速率，增加信號帶寬；用來轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的數(shù)字序列符號叫做正交信道化碼；每個符號被轉(zhuǎn)換成的碼片數(shù)目叫做擴頻因子。擾碼操作是用一個偽隨機碼序列與已擴頻碼相乘，對信號進行加密，這個偽隨機碼序列就叫做擾碼。在WCDMA中，下行方向采用正交信道化碼區(qū)分物理信道，上行方向采用擾碼區(qū)分用戶。
參見圖1，由于一個小區(qū)只有一張正交信道化碼表，擴頻因子越小，正交信道化碼Cch，i，j的個數(shù)就越少；小擴頻因子對應的碼樹上碼字是高速擴頻碼，大擴頻因子對應的碼樹上碼字是低速擴頻碼。同時，正交信道化碼具有以下特點(1)只有其父節(jié)點碼字以及其子樹上的任何節(jié)點碼字都未被分配掉的碼字才可以被分配；(2)碼字被分配掉以后，就會阻塞掉其子樹上的所有低速擴頻碼以及它到根路徑上的高速擴頻碼。
從結(jié)構圖和特點可看出正交信道化碼資源是非常有限的，因此需要對正交信道化碼資源的分配采用優(yōu)化分配策略，以盡量避免由碼資源分配的不合理導致的多個高速擴頻碼被阻塞，造成系統(tǒng)容量減小的現(xiàn)象。寬帶碼分多址移動通信系統(tǒng)下行方向正交信道化碼資源的分配就是在用戶接入或業(yè)務的服務質(zhì)量(Quality of Service，簡稱QoS)變化時，根據(jù)用戶的要求和系統(tǒng)現(xiàn)有的碼資源，給用戶分配一個合適的碼。正交信道化碼資源分配的目的是使系統(tǒng)在低復雜度條件下支持盡可能多的用戶。
隨著移動通信技術的快速發(fā)展，已有許多學者對移動通信的各種新技術進行了深入研究，然而對于寬帶碼分多址系統(tǒng)中，信道化碼資源分配問題的研究幾乎還是一片空白。程江，朱世華，黨安紅在《西安交通大學學報》(vol.35，No.6，Jun.2001.pp581-585)上發(fā)表的《寬帶碼分多址系統(tǒng)中正交碼的分配策略研究》，給出了一種基于代價函數(shù)的寬帶碼分多址系統(tǒng)中正交碼的分配策略，其代價函數(shù)為E=A1RE+A2(M-Σn=1Nsn)2+A3Σ{Σci∈L(n)[si(1-bτ(i)]-[1-(-1)na(n)]/2}.........(1)]]>從上述的公式(1)可看出對基于代價函數(shù)的方法不僅需要去確定N個子集，還要進行兩重求和運算，計算復雜度很高；而且A1、A2、A3三個常數(shù)的不確定性，導致這種方法在實際實現(xiàn)時存在一定難度。
美國專利6,108,369《Channelization Code Allocation for RadioCommunication Systems》的重點是保證控制和數(shù)據(jù)物理信道的信道化碼的正交性。其缺點是未涉及正交化碼分配策略和優(yōu)化的問題；因此，會因為在用戶接入時，碼資源阻塞導致系統(tǒng)容量的減小。美國專利6,163,524《Code Allocation in CDMA》揭示的在碼資源分配方法也會在分配碼資源時造成碼資源的浪費，影響系統(tǒng)的容量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種寬帶碼分多址通信系統(tǒng)信道化碼動態(tài)優(yōu)化分配方法，根據(jù)現(xiàn)有碼資源的實際狀況，對新接納業(yè)務的正交信道化碼進行實時的動態(tài)優(yōu)化分配，在分配過程中采用權值比較的方法來考慮碼資源的合理使用問題，使得分配掉碼資源后引起碼樹的阻塞率最小，以使系統(tǒng)的碼資源狀況得到最優(yōu)。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種寬帶碼分多址通信系統(tǒng)信道化碼動態(tài)優(yōu)化分配方法，在分配過程中考慮碼資源的阻塞率的問題，盡量保證在下行鏈路不會因為碼資源受限而影響系統(tǒng)的容量，同時也可以提高系統(tǒng)的容量。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的一種本發(fā)明所述的寬帶碼分多址通信系統(tǒng)信道化碼優(yōu)化分配的方法(權值法)描述如下首先先對一些概念作一下定義。
定義1把擴頻因子(Speading Factor，簡稱SF)對應的碼樹層上可分配的節(jié)點構成的集合稱為可分配集。
在WCDMA通信系統(tǒng)中允許多碼傳輸，因此在進行優(yōu)化動態(tài)分配碼資源時就存在著一次需分配一個和多個碼字的情況。本發(fā)明給出的技術方案適合一次分配一個和多個碼字兩種情況。
本發(fā)明的一個核心特征就是用分配狀態(tài)和權值兩個屬性來描述碼字在碼表中的分配狀況；根據(jù)信道化碼的生成特點，可以把小區(qū)的下行鏈路的所有信道化碼構成一棵完全二叉樹，對于下行方向，整棵碼樹共有8層，對應的擴頻因子擴頻因子＝{4，8，16，32，64，128，256，512}。每層上對應的結(jié)點總數(shù)等于擴頻因子的大小。碼字兩個屬性分配狀態(tài)(Flag可設為3個值，分別代表已分配、未分配、為下行共享信道預留的子碼樹狀態(tài))和權重(Weight)，其初始值為未分配，權重為0。擴頻因子＝{4，8，16，32，64，128，256，512}層所對應的節(jié)點最大權值分別為MaxWeight＝{128，64，32，16，8，4，2，1}，如果節(jié)點被分配，則令該節(jié)點的Flag＝已分配，Weight＝MaxWeight[i]，其中i為申請的擴頻因子所對應的層；然后，修改相應的父節(jié)點和子節(jié)點的權值，分配狀態(tài)不用修改。父節(jié)點的權值只需累加其相應兩個子節(jié)點的權值，此節(jié)點之下的所有低速子節(jié)點的權值都設為對應層上的最大權值。
在小區(qū)建立時需要初始化碼表(設置碼字的分配狀態(tài)和權值為初始值[未分配狀態(tài)，0])。
WCDMA通信系統(tǒng)中動態(tài)分配信道化碼資源的總體步驟如下第一步取輸入?yún)?shù)(擴頻因子擴頻因子)和要分配的碼字個數(shù)N；第二步首先判斷輸入的擴頻因子對應的碼樹層上是否有N(N＝1，...，6)個可分配的信道化資源(判斷方法無論碼表的分配狀況如何，每層上各節(jié)點的權值總和都相等，因此在判斷是否有可分配的碼資源時，只需累加最小擴頻因子層上節(jié)點的權值和，然后再加上將要分配的擴頻因子層N個最大權值，得到判斷分值，若判斷分值大于單層所有節(jié)點最大權值的總和，則表明此時碼表沒有與業(yè)務相匹配的碼資源，返回碼資源已被分配完的命令；否則表明有可分配的碼資源)；若沒有可分配的碼資源，則執(zhí)行第十步；否則表明有可分配的碼資源，繼續(xù)執(zhí)行第三步；第三步調(diào)用分配單枝被占用的空閑碼字方法，執(zhí)行完畢后繼續(xù)第四步；第四步判斷第三步返回的是否分配成功命令，若分配成功，則執(zhí)行第七步；否則執(zhí)行第五步；第五步調(diào)用在可分配集中分配信道化碼的方法，執(zhí)行完畢后繼續(xù)第六步；第六步判斷第五步返回的是否分配成功命令，若分配成功，則執(zhí)行第七步；否則執(zhí)行第九步；第七步從寄存器中取出前N個分配的碼字，并修改這N個碼字的分配狀態(tài)和權值以及其所有父節(jié)點和子節(jié)點的權值，執(zhí)行第八步；
第八步返回分配成功的命令(包括分配的碼字編號)。
第九步返回由于破網(wǎng)(當用戶結(jié)束通信時，碼資源管理模塊就會釋放此用戶使用的碼資源，但由于用戶結(jié)束通信過程是隨機的，因此造成正交信道化碼樹的碼資源占用情況變得很不緊致，也就是所謂的破網(wǎng))造成不能分配的命令。
第十步返回碼資源不夠分配的命令。
分配單枝被占用的空閑碼字的步驟如下第一步初始化參數(shù)設置優(yōu)化分配計數(shù)器，分配碼字個數(shù)為N，設置一個中間變量Startid用以指示本擴頻因子層比較節(jié)點的標號；第二步判斷本擴頻因子的碼字節(jié)點是否比較完；若沒有比較完，則執(zhí)行第三步；若比較完，則執(zhí)行第十步；第三步判斷Startid標志的節(jié)點是否空閑碼字；若為空閑碼字，則執(zhí)行第四步；若不是空閑碼字，則執(zhí)行第六步；第四步判斷該空閑碼字的兄弟節(jié)點是否被占用；若被占用，則執(zhí)行第七步；否則執(zhí)行第五步；第五步把此Startid號加入可分配集中，并把Startid加2(因為是雙枝未分配，所以其下一個節(jié)點就不用再判斷)，然后跳到第二步；第六步比較本擴頻因子層上的下一碼字節(jié)點(Startid加1)，并跳到第二步；第七步優(yōu)化分配碼字計數(shù)器加1，并把該碼字的編號存儲到碼字存儲器中；第八步判斷優(yōu)化分配碼字個數(shù)是否已滿足需求；若滿足，則執(zhí)行第九步；否則跳到第六步；第九步返回分配成功(含N個分配碼字標號)，結(jié)束。
第十步返回分配未成功(含已分配的碼字標號)，結(jié)束。
在可分配集中分配信道化碼的步驟如下第一步判斷已優(yōu)化分配的碼字個數(shù)與可分配集中的元素個數(shù)的2倍之和是否滿足需要分配的碼字個數(shù)；若滿足，則執(zhí)行第二步；否則執(zhí)行第十二步；第二步從本擴頻因子層的第一層父節(jié)點(FatherLayer＝1)開始進行優(yōu)化分配；第三步從可分配集中的第一個元素(i＝0)開始；第四步判斷可分配集中的元素是否比較完；若比較完，則執(zhí)行第十一步；否則執(zhí)行第五步；第五步判斷該元素的第FatherLayer層父節(jié)點的兄弟節(jié)點是否被占用；若被占用，則執(zhí)行第七步；若未被占用，則執(zhí)行第六步；第六步從可分配集中取出當前元素后的第2FatherLayer個元素(因為如果該元素的FatherLayer層父節(jié)點的兄弟節(jié)點沒有被占用，那么則不用去取出可分配集中該元素的FatherLayer層父節(jié)點的兄弟節(jié)點子樹上的空閑碼字進行比較)，然后跳到第四步；第七步此時表明該元素即為可分配的碼字，由于該元素的FatherLayer層父節(jié)點子樹上擴頻因子層的空閑碼字個數(shù)有2FatherLayer個，因此令優(yōu)化分配碼字計數(shù)器加2FatherLayer；把此次優(yōu)化分配的碼字編號Nodei，Nodei+1，...，Nodei+2FatherLayer(Nodei為當前判斷的可分配集中第i個元素對應的碼字編號)放到寄存器中；并更新可分配集(在分配集中去掉第i，i+1，i+2FatherLayer-1個元素)，繼續(xù)第八步；第八步判斷優(yōu)化分配碼字個數(shù)是否已滿足需求；若滿足，則執(zhí)行第九步；否則執(zhí)行第十步；第九步返回分配成功(含N個分配碼字節(jié)點標號)，結(jié)束。
第十步從可分配集中仍取出第i個元素，跳到第四步；
第十一步此時說明在擴頻因子層的第FatherLayer層已經(jīng)比較完，還沒有滿足分配的需求，那么此時就要通過判斷更高一層的父節(jié)點的兄弟節(jié)點的占用情況來分配信道化碼，令FatherLayer加1，并跳到第三步；第十二步返回由于鏈路隨時釋放造成破網(wǎng)導致分配失敗的命令，結(jié)束。
注意上述的占用包括分配、屏蔽和阻塞三種情況。
注意由于在下行方向進行信道化碼分配時，首先要分配某些公用信道的信道化碼，而某些公用信道化碼的碼字是固定的，只需直接分配即可。因此對于整個碼表來說，并不存在一開始對應的擴頻因子層上所有的碼字均未被分配的情況。
通過以上技術方案，本發(fā)明具有如下效果采用本發(fā)明所述方法，與現(xiàn)有技術相比，具有易于實現(xiàn)、計算復雜度更低、系統(tǒng)開銷小的特點，便于在實際的系統(tǒng)開發(fā)中應用，達到了理論與實際應用相結(jié)合的效果，并且提高了在寬帶碼分多址移動通信系統(tǒng)中信道化碼分配的效率。從寬帶碼分多址移動通信系統(tǒng)下行鏈路的容量角度來說，其容量受限于基站最大總功率和信道化碼資源，采用本發(fā)明提出的方法進行實際實現(xiàn)，可以提高寬帶碼分多址移動通信系統(tǒng)的容量，對于寬帶碼分多址移動通信系統(tǒng)的實際開發(fā)具有非常重要的意義。


圖1為信道化碼樹結(jié)構圖；圖2為動態(tài)分配信道化碼的總體流程圖；圖3為分配單枝被占用的碼資源方法流程圖；圖4為在可分配集中分配信道化碼方法流程圖；圖5為優(yōu)化分配信道化碼的一個實例圖。
具體實施例方式
以下結(jié)合附圖和具體的實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明參見圖2，動態(tài)分配信道化碼資源的總體步驟如下第一步取輸入?yún)?shù)(擴頻因子擴頻因子)和要分配的碼字個數(shù)N；第二步首先判斷輸入的擴頻因子對應的碼樹層上是否有N(N＝1，...，6)個可分配的信道化資源(判斷方法無論碼表的分配狀況如何，每層上各節(jié)點的權值總和都相等，因此在判斷是否有可分配的碼資源時，只需累加最小擴頻因子層上節(jié)點的權值和，然后再加上將要分配的擴頻因子層N個最大權值，得到判斷分值，若判斷分值大于單層所有節(jié)點最大權值的總和，則表明此時碼表沒有與業(yè)務相匹配的碼資源，返回碼資源已被分配完的命令；否則表明有可分配的碼資源)；若沒有可分配的碼資源，則執(zhí)行第十步；否則表明有可分配的碼資源，繼續(xù)執(zhí)行第三步；第三步調(diào)用分配單枝被占用的空閑碼字方法，執(zhí)行完畢后繼續(xù)第四步；第四步判斷第三步返回的是否分配成功命令，若分配成功，則執(zhí)行第七步；否則執(zhí)行第五步；第五步調(diào)用在可分配集中分配信道化碼的方法，執(zhí)行完畢后繼續(xù)第六步；第六步判斷第五步返回的是否分配成功命令，若分配成功，則執(zhí)行第七步；否則執(zhí)行第九步；第七步從寄存器中取出前N個分配的碼字，并修改這N個碼字的分配狀態(tài)和權值以及其所有父節(jié)點和子節(jié)點的權值，執(zhí)行第八步；第八步返回分配成功的命令(包括分配的碼字編號)。
第九步返回由于破網(wǎng)(當用戶結(jié)束通信時，碼資源管理模塊就會釋放此用戶使用的碼資源，但由于用戶結(jié)束通信過程是隨機的，因此造成正交信道化碼樹的碼資源占用情況變得很不緊致，也就是所謂的破網(wǎng))造成不能分配的命令。
第十步返回碼資源不夠分配的命令。
參見圖3，分配單枝被占用的空閑碼字的步驟如下第一步初始化參數(shù)設置優(yōu)化分配計數(shù)器，分配碼字個數(shù)為N，設置一個中間變量Startid用以指示本擴頻因子層比較節(jié)點的標號；第二步判斷本擴頻因子的碼字節(jié)點是否比較完；若沒有比較完，則執(zhí)行第三步；若比較完，則執(zhí)行第十步；第三步判斷Startid標志的節(jié)點是否空閑碼字；若為空閑碼字，則執(zhí)行第四步；若不是空閑碼字，則執(zhí)行第六步；第四步判斷該空閑碼字的兄弟節(jié)點是否被占用；若被占用，則執(zhí)行第七步；否則執(zhí)行第五步；第五步把此Startid號加入可分配集中，并把Startid加2(因為是雙枝未分配，所以其下一個節(jié)點就不用再判斷)，然后跳到第二步；第六步比較本擴頻因子層上的下一碼字節(jié)點(Startid加1)，并跳到第二步；第七步優(yōu)化分配碼字計數(shù)器加1，并把該碼字的編號存儲到碼字存儲器中；第八步判斷優(yōu)化分配碼字個數(shù)是否已滿足需求；若滿足，則執(zhí)行第九步；否則跳到第六步；第九步返回分配成功(含N個分配碼字標號)，結(jié)束。
第十步返回分配未成功(含已分配的碼字標號)，結(jié)束。
參見圖4，在可分配集中分配信道化碼的步驟如下第一步判斷已優(yōu)化分配的碼字個數(shù)與可分配集中的元素個數(shù)的2倍之和是否滿足需要分配的碼字個數(shù)；若滿足，則執(zhí)行第二步；否則執(zhí)行第十二步；第二步從本擴頻因子層的第一層父節(jié)點(FatherLayer＝1)開始進行優(yōu)化分配；第三步從可分配集中的第一個元素(i＝0)開始；第四步判斷可分配集中的元素是否比較完；若比較完，則執(zhí)行第十一步；否則執(zhí)行第五步；第五步判斷該元素的第FatherLayer層父節(jié)點的兄弟節(jié)點是否被占用；若被占用，則執(zhí)行第七步；若未被占用，則執(zhí)行第六步；第六步從可分配集中取出當前元素后的第2FatherLayer個元素(因為如果該元素的FatherLayer層父節(jié)點的兄弟節(jié)點沒有被占用，那么則不用去取出可分配集中該元素的FatherLayer層父節(jié)點的兄弟節(jié)點子樹上的空閑碼字進行比較)，然后跳到第四步；第七步此時表明該元素即為可分配的碼字，由于該元素的FatherLayer層父節(jié)點子樹上擴頻因子層的空閑碼字個數(shù)有2FatherLayer個，因此令優(yōu)化分配碼字計數(shù)器加2FatherLayer；把此次優(yōu)化分配的碼字編號Nodei，Nodei+1，...，Nodei+2FatherLayer(Nodei為當前判斷的可分配集中第i個元素對應的碼字編號)放到寄存器中；并更新可分配集(在分配集中去掉第i，i+1，i+2FatherLayer-1個元素)，繼續(xù)第八步；第八步判斷優(yōu)化分配碼字個數(shù)是否已滿足需求；若滿足，則執(zhí)行第九步；否則執(zhí)行第十步；第九步返回分配成功(含N個分配碼字節(jié)點標號)，結(jié)束。
第十步從可分配集中仍取出第i個元素，跳到第四步；第十一步此時說明在擴頻因子層的第FatherLayer層已經(jīng)比較完，還沒有滿足分配的需求，那么此時就要通過判斷更高一層的父節(jié)點的兄弟節(jié)點的占用情況來分配信道化碼，令FatherLayer加1，并跳到第三步；第十二步返回由于鏈路隨時釋放造成破網(wǎng)導致分配失敗的命令，結(jié)束。
參見圖5，對一個移動通信系統(tǒng)來說，其信道化碼的分配和釋放是隨機的。首先我們假設現(xiàn)有的信道化碼樹已分配和占用的碼字如圖5所示，需要說明的是，圖5只是為了說明權值法的應用，只畫出了碼樹的一部分。而權值法的作用是針對整棵碼樹的。本實施例只是針對圖5，給出權值法的具體實現(xiàn)步驟。
在圖5中，其中6、8、9、20、21號節(jié)點是已被分配的節(jié)點，4號和5號節(jié)點是由于其父節(jié)點被分配而間接被占用的節(jié)點?，F(xiàn)在假設擴頻因子為32的業(yè)務申請6個信道化碼。
圖5中，空白圓形形代表未被占用的空閑碼字，三角形代表已分配的碼字，深色圓形代表由于低速擴頻因子的碼字被分配而屏蔽掉的高速擴頻因子碼字，方框代表高速擴頻因子碼字被分配而屏蔽掉的低速擴頻因子碼字，六邊形代表優(yōu)化分配的碼字(根據(jù)申請的擴頻因子)。
采用技術方案中描述的權值法具體實現(xiàn)步驟如下第一步，判斷擴頻因子為32對應的碼樹層上是否有可分配6個碼字的碼資源；判斷方法依據(jù)技術方案中的方法，若沒有可分配的碼資源則返回碼資源已被分配完的命令；若有可分配的碼資源，繼續(xù)執(zhí)行第二步；第二步，初始化參數(shù)設置優(yōu)化分配碼字計數(shù)器AssNodeCounter＝0；第三步，在碼樹上對應的擴頻因子為32對應的碼樹層上尋找空閑碼字，根據(jù)可分配集的構成規(guī)則得到此層上可分配碼字的集合A。在本實例中，得到A＝
。分配標號為7的碼字為第一個將要被分配的碼字，并把7存儲到寄存器B中B＝[7]，此時優(yōu)化分配碼字計數(shù)器(AssNodeCounter)為1；由于優(yōu)化分配碼字計數(shù)器為1，小于6，則應繼續(xù)進行第三步的分配；加入分配集的節(jié)點順序為0-2-(把7號節(jié)點存儲起來)-10-12-14-16-18-24-26-28-30；第四步，然后統(tǒng)計可分配的碼字個數(shù)(AssNodeCounter+2×可分配集中元素個數(shù))，在本實例中為1+11×2＝23，大于6，說明沒有因為破網(wǎng)造成不夠分配的情況，繼續(xù)下一步；第五步，根據(jù)權值法的優(yōu)化分配流程圖，可知首先判斷擴頻因子＝16的碼樹層上的可分配集中的節(jié)點對應的父節(jié)點的兄弟節(jié)點是否被分配；第六步，從0號節(jié)點開始判斷，由于0號節(jié)點的父節(jié)點的兄弟節(jié)點未被分配，則根據(jù)分配原則，需更新可分配集(在可分配集中去掉2號節(jié)點)，A＝
。由于此時判斷的節(jié)點不是可分配集的最后一個節(jié)點，則繼續(xù)判斷新可分配集中的該節(jié)點的下一個節(jié)點，即10號節(jié)點；第七步，由于10號節(jié)點的父節(jié)點的兄弟節(jié)點已被分配，則分配10和11號節(jié)點為將要分配的碼字節(jié)點號，把10、11標號存儲到寄存器B中(B＝[7，10，11])，然后把優(yōu)化分配碼字計數(shù)器加2(AssNodeCounter＝3)；由于AssNodeCounter小于6，則更新分配集去掉10號節(jié)點，A＝
，繼續(xù)判斷可分配集中的下一個節(jié)點(12號節(jié)點)；第八步，由于12號節(jié)點的父節(jié)點的兄弟節(jié)點未被分配，則根據(jù)分配原則，需更新可分配集(在可分配集中去掉14號節(jié)點)，A＝
。由于此時判斷的節(jié)點不是可分配集的最后一個節(jié)點，則繼續(xù)判斷新可分配集中的該節(jié)點的下一個節(jié)點，即16號節(jié)點；16號節(jié)點與12號節(jié)點的性質(zhì)相同，只需在更新可分配集(在可分配集中去掉18號節(jié)點)即可；然后判斷22號節(jié)點；第九步，22號節(jié)點與10號節(jié)點性質(zhì)相同，此時將分配22和23號節(jié)點，把22、23標號存儲到寄存器B中(B＝[7，10，11，22，23])，然后把優(yōu)化分配碼字計數(shù)器加2(AssNodeCounter＝5)；由于AssNodeCounter小于6，則更新分配集去掉22號節(jié)點；A＝
，繼續(xù)判斷可分配集中的下一個節(jié)點(24號節(jié)點)；24、28號節(jié)點都是其父節(jié)點的兄弟節(jié)點未分配的情況，因此只需更新可分配集即可，最后可分配集A＝
；第十步，由于此時AssNodeCounter＝5小于6，因此還需根據(jù)更高一層(擴頻因子＝8)的父節(jié)點來判斷新分配集中應分配哪一個節(jié)點；第十一步，首先判斷0號節(jié)點，因其擴頻因子層上的父節(jié)點的兄弟節(jié)點已被分配，則分配0、1、2、3號節(jié)點；把0、1、2、3標號存儲到寄存器B中(B＝[7，10，11，22，23，0，1，2，3])，然后把優(yōu)化分配碼字計數(shù)器加4(AssNodeCounter＝9)；由于AssNodeCounter＞6，此時就不用再繼續(xù)分配；第十二步，從寄存器B中取出前6個碼字編號，修改這6個碼字的分配狀態(tài)和權值以及它們所對應的所有父節(jié)點和子節(jié)點的權值，返回優(yōu)化分配的碼字。
基于代價函數(shù)方法的正交化碼分配策略是對于任何一個空閑碼字均需進行代價函數(shù)的計算，而且對于每一項代價其目標函數(shù)的計算都是利用一個比較復雜的公式，這明顯增加了系統(tǒng)分配碼字的計算量，即增加了系統(tǒng)的開銷；同時，基于代價函數(shù)法涉及三個常數(shù)A1，A2，A3的確定，應以什么標準來定也沒有明確，這樣給計算此代價函數(shù)帶來了困難，使得此方法實現(xiàn)起來比較困難，同時給此方法也帶來一些主觀因素的影響。而本發(fā)明提出的基于權值法的動態(tài)優(yōu)化分配信道化碼方法，由于在分配時就已經(jīng)考慮了正交化碼本身的特點分配碼的結(jié)果，就會阻塞掉其子樹上的所有低速擴頻碼和它到根路徑上的高速擴頻碼，所以利用阻塞來屏蔽掉基于代價函數(shù)法中提到的干擾代價和業(yè)務代價函數(shù)的計算，在實際中很容易實現(xiàn)。根據(jù)此方法，可以求得任何情況下的正交化碼的資源分配問題，而且還能保證正交化碼的緊致性。根據(jù)技術方案的論述和實施例的實現(xiàn)可看出，其目的就是保證分配信道化碼引起的整個碼表阻塞率最小，也就是代價最??；而且權值法無須去確定未知的、與系統(tǒng)有關的參數(shù)，使得此方法不會由于主觀原因產(chǎn)生任何偏差。因此，相對于基于代價函數(shù)法的信道化碼分配方法，本方法不僅實現(xiàn)簡單、計算量小，而且實現(xiàn)了對當前碼表任何分配狀況進行信道化碼的優(yōu)化分配。
最后所應說明的是以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案而非限制；盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解依然可以對本發(fā)明的技術方案進行修改或者等同替換；而不脫離本發(fā)明技術方案的精神和范圍，其均應涵蓋在本發(fā)明的權利要求范圍當中。
權利要求
1.一種寬帶碼分多址通信系統(tǒng)信道化碼動態(tài)優(yōu)化分配的方法，其特征在于至少包括如下的步驟步驟1讀取輸入的擴頻因子和要分配的碼字個數(shù)N；步驟2判斷輸入的擴頻因子對應的碼樹層上是否有N個可分配的信道化資源；若沒有可分配的碼資源，則執(zhí)行步驟10；否則繼續(xù)執(zhí)行步驟3；步驟3分配單枝被占用的空閑碼字；步驟4判斷步驟3返回的是否分配成功命令；若分配成功，則執(zhí)行步驟7；否則執(zhí)行步驟5；步驟5在可分配集中分配信道化碼；步驟6判斷步驟5返回的是否為分配成功命令，若分配不成功，則執(zhí)行步驟9；否則執(zhí)行步驟7；步驟7從寄存器中取出前N個分配的碼字，并修改這N個碼字的分配狀態(tài)和權值以及其所有父節(jié)點和子節(jié)點的權值，執(zhí)行步驟8；步驟8返回包括分配的碼字編號的分配成功的命令；步驟9返回由于破網(wǎng)造成不能分配的命令；步驟10返回碼資源不夠分配的命令。
2.根據(jù)權利要求1所述的寬帶碼分多址通信系統(tǒng)信道化碼動態(tài)優(yōu)化分配的方法，其特征在于步驟2中判斷輸入的擴頻因子對應的碼樹層上有N個可分配的信道化資源的方法為累加最小擴頻因子層上節(jié)點的權值和，然后再加上將要分配的擴頻因子層N個最大權值，得到判斷分值；若判斷分值大于單層所有節(jié)點最大權值的總和，則此時碼表沒有與業(yè)務相匹配的碼資源，否則表明有可分配的碼資源。
3.根據(jù)權利要求1所述的寬帶碼分多址通信系統(tǒng)信道化碼動態(tài)優(yōu)化分配的方法，其特征在于步驟3中分配單枝被占用的空閑碼字的步驟為步驟31初始化參數(shù)，設置優(yōu)化分配計數(shù)器，分配碼字個數(shù)為N，設置用以指示本擴頻因子層比較節(jié)點標號的中間變量；步驟32判斷本擴頻因子的碼字節(jié)點是否比較完；是則執(zhí)行步驟3A，否則執(zhí)行步驟33；步驟33判斷該中間變量標志的節(jié)點是否為空閑碼字；是則執(zhí)行步驟34；若不是空閑碼字，則執(zhí)行步驟36；步驟34判斷該空閑碼字的兄弟節(jié)點是否被占用；若被占用，則執(zhí)行步驟37；否則執(zhí)行步驟35；步驟35把中間變量標志加入可分配集中，并把中間變量加2，然后執(zhí)行步驟32；步驟36比較本擴頻因子層上的下一碼字節(jié)點(中間變量值加1)，并執(zhí)行步驟32；步驟37優(yōu)化分配碼字計數(shù)器加1，并把該碼字的編號存儲到碼字存儲器中；步驟38判斷優(yōu)化分配碼字個數(shù)是否已滿足需求；若滿足，則執(zhí)行步驟39；否則執(zhí)行步驟36；步驟39返回包含N個分配碼字標號的分配成功信息，結(jié)束。步驟3A返回包含已分配的碼字標號的分配未成功信息，結(jié)束。
4.根據(jù)權利要求1所述的寬帶碼分多址通信系統(tǒng)信道化碼動態(tài)優(yōu)化分配的方法，其特征在于步驟5中在可分配集中分配信道化碼的步驟為步驟51判斷已優(yōu)化分配的碼字個數(shù)與可分配集中的元素個數(shù)的2倍之和是否滿足需要分配的碼字個數(shù)；若滿足，則執(zhí)行步驟52；否則執(zhí)行步驟5C；步驟52從本擴頻因子層的第一層父節(jié)點(FatherLayer＝1)開始進行優(yōu)化分配；步驟53從可分配集中的第一個元素(i＝0)開始；步驟54判斷可分配集中的元素是否比較完；若比較完，則執(zhí)行步驟5B；否則執(zhí)行步驟55；步驟55判斷該元素的當層父節(jié)點的兄弟節(jié)點是否被占用；若被占用，則執(zhí)行步驟57；若未被占用，則執(zhí)行步驟56；步驟56按照如下公式從可分配集中取出當前元素后的第M個元素M＝2Fatherlayer然后執(zhí)行步驟54；其中，F(xiàn)atherLayer為當前層數(shù)；步驟57令優(yōu)化分配碼字計數(shù)器加2FatherLayer，再將把此次優(yōu)化分配的碼字編號放到寄存器中；并更新可分配集；其中，F(xiàn)atherLayer為當前層數(shù)；步驟58判斷優(yōu)化分配碼字個數(shù)是否已滿足需求；若滿足，則執(zhí)行步驟59；否則執(zhí)行步驟5A；步驟59返回含N個分配碼字節(jié)點標號的分配成功信息，結(jié)束。步驟5A從可分配集中仍取出第i個元素，執(zhí)行步驟54；步驟5B令將當前層數(shù)加1，并執(zhí)行步驟53；步驟5C返回由于鏈路隨時釋放造成破網(wǎng)導致分配失敗的命令，結(jié)束。
5.根據(jù)權利要求4所述的寬帶碼分多址通信系統(tǒng)信道化碼動態(tài)優(yōu)化分配的方法，其特征在于步驟57中優(yōu)化分配的碼字編號按照如下的公式對應Nodei，Nodei+1，...，Nodei+2FatherLayer；其中，Nodei為當前判斷的可分配集中第i個元素對應的碼字編號；FatherLayer為當前層數(shù)。
全文摘要
一種寬帶碼分多址通信系統(tǒng)信道化碼動態(tài)優(yōu)化分配的方法，包括讀取輸入的擴頻因子和要分配的碼字個數(shù)N；判斷輸入的擴頻因子對應的碼樹層上可分配的信道化資源；分配單枝被占用的空閑碼字；在可分配集中分配信道化碼；從寄存器中取出前N個分配的碼字，并修改其分配狀態(tài)和權值以及其所有父節(jié)點和子節(jié)點的權值。本發(fā)明計算復雜度低，系統(tǒng)開銷小，便于應用，提高了信道化碼分配的效率，可以提高寬帶碼分多址移動通信系統(tǒng)的容量，對于寬帶碼分多址移動通信系統(tǒng)的實際開發(fā)具有非常重要的意義。
文檔編號H04W72/04GK1490957SQ02137559
公開日2004年4月21日 申請日期2002年10月17日 優(yōu)先權日2002年10月17日
發(fā)明者柯雅珠, 竇建武, 黃明 申請人:深圳市中興通訊股份有限公司