CN1145296C

CN1145296C - 一种码分多址系统中的码分配方法

Info

Publication number: CN1145296C
Application number: CNB011128127A
Authority: CN
Inventors: 陈运涛; 肖由乾
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2001-04-30
Filing date: 2001-04-30
Publication date: 2004-04-07
Anticipated expiration: 2021-04-30
Also published as: CN1384628A

Abstract

本发明公开了一种码分多址系统中的码分配方法，该方法设置请求码的扩频因子，以最大空闲子树为基础先查找系统中当前全部最大空闲子树中是否有与请求的扩频因子相同的最大空闲子树，当系统中没有与请求的扩频因字相同的最大空闲子树，再在系统记录的最大空闲子树中逐级向根节点搜索。本发明的方法提高了码资源的利用率，减小了因码资源浪费导致的系统性能下降。

Description

一种码分多址系统中的码分配方法

技术领域

本发明涉及码分多址移动通信系统，尤其涉及一种码分多址系统中的码分配方法。

背景技术

码分多址系统中，在保证信道间的正交的同时，为了满足不同服务质量要求的不同业务，需要提供可变数据速率。所以信道码采用的是正交可变扩频因子码(OVSF)，它们保证不同物理信道之间的正交性，而且因为它们的扩频因子可变，所以可适用于不同数据速率要求。正交可变扩频因子码可用图1的码树来表示。

在图1中，每个信道码可用C_SF，k来唯一表示，SF是该码的扩频因子，k是码号，0≤k≤SF-1。在码树中，扩频因子SF相同的码是正交的，父码和子码是不正交的，所以在码树中可分配的码应满足以下条件：

·从该码到码树根节点的路径上没有码被分配。

以该码为根节点的子树中没有码被分配。

从图1中可知，各级扩频因子都是2ⁿ。在宽带码分多址系统中使用的扩频因子是从4到512。如果我们把对应扩频因子为512的数据速率归一化为“1”，那么4、8、16、32、64、128、256、512对应的数据速率为2⁷、2⁶、2⁵、2⁴、2³、2²、2、1。如果在码树中扩频因子SF为4、8、16、32、64、128、256、512的可分配的码的个数为a₁，a₂，a₃，a₄，a₅，a₆，a₇，a₈，则当前码树可支持的最大数据速率为a₁×2⁷+a₂×2⁶+a₃×2⁵+a₄×2⁴+a₅×2³+a₆×2²+a₇×2+a₈。由此可见，在码分配时，在满足信道数据速率的要求下应尽量保留扩频因子SF小的码以为系统保留更多的资源。

爱立信公司公开的名称为《CODE ALLOCATION IN CDMA》、专利号为WO0024146A1提出了一种码分配方法，其过程为搜索码树及子树。这种搜索可用码的过程是从码树的跟节点开始逐级向下的(从图1中看就是从左向右)，直到找到合适的码。在每一级的两个子树中选择时，其选择的标准是：对请求分配对应数据速率为s的码，被选择子树可支持的最大数据速率应大于s并且是两个子树中小的那一个。例如：当s为2⁵即请求分配扩频因子为16的码时，码树的状态如图3(阴影表示该码已被占用)。根据选择的标准在C2，0和C2，1两个子树之间选择时应选C2，0，在C4，0和C4，1之间应选C4，0，再选择C8，1，最后选择C16，3。我们分析该方法可发现其思想是先分配资源少的子树的码而保留资源多的子树。但它没有考虑到资源多的子树并不意味着其上的扩频因子小的码就多，这样分配在某些情况下会造成资源的浪费。又例如：同样s为2⁵即请求分配扩频因子为16的码时，码树的状态如图4。按照其分配方法首先选择C2，0，因为C4，0子树上的码都被占用了，所以选择C4，1子树，最后在C16，4，C16，5，C16，6，C16，7中选择一个。如果选择了C16，4或C16，5，那么他们的父码C8，2就不能再用了，如果选择了C16，6或C16，7，那么他们的父码C8，3就不能再用了。而C16，4，C16，5，C16，6，C16，7中任何一个被分配，作为他们更上一级的父码C4，1也不能用了。而按照我们提出的尽量保留扩频因子小的码的原则，在C2，1子树上的C16，13能够满足扩频因子为16的要求，而且由于C16，12已经被占用，分配C16，13不会影响到其父码的可用状态，也不会影响到其他扩频因子为8和4的码的可用状态，这样就保留了更多的扩频因子为8和4的码。

从以上的分析可看出爱立信公司的专利号WO0024146A1所公开的码分配方法还不完善，在某些情况下可能导致不必要地分裂扩频因子小的码来得到满足要求的码字，如上述当码树状态处于图4所示，申请扩频因子为16时。这样的分配方法导致码资源不能充分利用和浪费，将会导致的整个系统性能下降。

发明内容

为此，本发明的目的是针对上述码分配方法存在的缺点，提出新的一种码分多址系统中的码分配方法，该方法在分配码时先把满足请求的可用码分配出去，尽量分配扩频因子大的码，最大限度的保留扩频因子小的码。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

该码分多址系统中的码分配方法首先标记出系统中所有的最大空闲子树：以某个码为根节点，且其上没有码被占用的子树称为空闲子树，一棵兄弟子树不为空闲子树的空闲子树称为为最大空闲子树，以最大空闲子树根节点的扩频因子和码号来标识此最大空闲子树；以最大空闲子树为基础先查找系统当前的全部最大空闲子树中是否有扩频因子与请求的扩频因子相同的最大空闲子树，当系统中没有与请求的扩频因子相同的最大空闲子树，再在系统记录的最大空闲子树中逐级向根节点搜索。

该方法进一步包括以下步骤：

a，请求扩频因子为s的码，开始码分配；

b，设置可分配码的最小扩频因子；

c，对s是否小于可分配的最小扩频因子进行判断，若大于等于可分配的最小扩频因子，则进行下一步；当s小于可分配的最小扩频因子时，则本次码分配失败；

d，查找在系统记录的最大空闲子树表中是否有扩频因子为s的最大空闲子树，如果有，则执行下一步；

e，判断查找出的最大空闲子树的扩频因子是否等于s，若等于s，则选择码号最小的码作为分配结果。

在步骤d中，如果系统记录的最大空闲子树表中没有扩频因子为s的最大空闲子树，则以s＝s/2回到步骤c，如果从步骤c进行到步骤d，同样以s＝s/2带入步骤d中进行判断。

在步骤e中，若经过步骤c和d的多次循环，查找出的最大空闲子树的扩频因子不为s，其扩频因子可以为s/2，s/4，....成等比数列减小到可分配的最小扩频因子，则在查找出的最大空闲子树中选择码号最小的最大空闲子树，把它从最大空闲子树表中删除，增加它的两个子树中码号较大的一个子树为最大空闲子树，并以码号较小的子树作为输入，重复到步骤e。

由以上说明我们可以看到，在本发明的码分配方法中，采用了与爱立信公司的专利号WO0024146A1所公开的码分配方法完全不同的码分配方法，首先用某个码为根节点的子树没有码被占用的子树为空闲子树以及一棵空闲子树的兄弟子树不为空闲的子树为最大空闲子树；设置请求字的扩频因子；以最大空闲子树为基础先查找系统中当前全部最大空闲子树中是否有与请求的扩频因子相同的最大空闲子树，当系统中没有与请求的扩频因字相同的最大空闲子树，再在系统记录的最大空闲子树中逐级向根节点搜索。本发明的码分配方法以最大空闲子树为基础来进行码分配，做到了尽量保留扩频因子小的码从而提高了码资源的利用率，从而极大的减小了因码资源浪费而导致的整个系统性能下降。

下面结合附图和实施例，对本发明的码分配方法作进一步地详细地说明：

附图说明

图1为传统的正交可变扩频因子码的码树结构示意图。

图2为本发明的码分配方法流程示意图。

图3为扩频因子为16的码的空闲码和占用码的状态示表。

图4为扩频因子为16的码的另一空闲码和占用码的状态示表。

图5为扩频因子为16的码的又一空闲码和占用码的状态示表。

具体实施方式

在本发明中，我们首先定义了空闲子树和最大空闲子树的概念。如果以某个码为根节点的子树上没有码被占用，则称该子树为空闲子树。如果一棵空闲子树的兄弟子树(它们有共同的父码)不为空闲子树，那么我们称该子树为最大空闲子树。其根节点的扩频因子可称为该子树的扩频因子。

该方法用某个码为根节点的子树没有码被占用的子树为空闲子树以及一棵空闲子树的兄弟子树不为空闲的子树为最大空闲子树；设置请求码的扩频因子；以最大空闲子树为基础先查找系统中当前全部最大空闲子树中是否有与请求的扩频因子相同的最大空闲子树，当系统中没有与请求的扩频因字相同的最大空闲子树，再在系统记录的最大空闲子树中逐级向根节点搜索。

在本发明的码分配方法是以最大空闲子树为基础，系统只记录当前的全部最大空闲子树，并不直接记录每一个可被分配的码。根据上面我们对最大空闲子树的定义，只要记录了全部是最大空闲子树就能知道全部可被分配的码。与爱立信公司的专利号WO0024146A1所公开的码分配方法相反，该方法是从子树向根节点搜索(在图1中从右向左)。对请求扩频因子为s的码，我们先搜索扩频因子为s的最大空闲子树，如果有就选择其中一个分配；如果没有则向上搜索扩频因子为s/2的最大空闲子树，如果有则选择一个把它分裂为2个扩频因子为s的空闲子树，分配其中一个，如果没有再如此向上搜索直到根节点。当然也可限制可分配码的最小扩频因子，在搜索到扩频因子为4的最大空闲子树时就停止向上搜索。

请结合图2所示，本发明的方法进一步包括以下步骤：

a，请求扩频因子为s的码，开始码分配；

b，设置可分配码的最小扩频因子；

在步骤e中，若经过步骤c和d的多次循环，查找出的最大空闲子树的扩频因子不为s，其扩频因子可以为s/2，s/4，....成等比数列减小到可分配的最小扩频因子，则在查找出的最大空闲子树中选择码号最小的最大空闲子树，把它从最大空闲子树表中删除，增加它的两个子树中码号较大的一个子树为最大空闲子树，并以码号较小的子树作为输入，重复步骤e。

在图3中，当请求分配扩频因子为16的码时，在码树中有两棵扩频因子为16的最大空闲子树：根节点为C16，3的子树和根节点为C16，10的子树，在从中选择码号小的C16，3的子树。

在图4中，如果也请求扩频因子为16的码，在码树中就只有一棵扩频因子为16的最大空闲子树：根节点为C16，13的子树。

在图5中，请求扩频因子为16的码时，码树中没有扩频因子为16的最大空闲子树。于是搜索扩频因子为8的最大空闲子树，从中选择一个码号小的来分裂，选择C8，5来分裂出C16，10和C16，11两个子树，再选择C16，10分配。

需要说明的是，随着设置的最小扩频因子的变化，系统记录的最大空闲子树也会发生变化，例如，如果此最小扩频因子设置为4时，有C4，0的最大空闲子树，当最小扩频因子变为8时，则变为C8，0，C8，1两个最大空闲子树。

查找在系统记录的最大空闲子树表中是否有扩频因子为s的最大空闲子树时，以及在选择码号最小的最大空闲子树分裂为两个最大空闲子树时均可以选择码号最大的，只要每次分配时掌握统一原则。

由于子码被分配而导致码字不可用和码字被分配是不等价的：如果此码字被分配，那么其所有的子码都不可用；如果是由于其子码被分配而导致此码字不可用，那么它的未被分配的和未受影响的子码仍然可用。所以在图3～5中，以阴影为底的码字表示此码字已经被分配，而由于子码被分配而导致不可用的码字仍然以白底表示。

Claims

1、一种码分多址系统中的码分配方法，其特征在于：该方法首先标记出系统中所有的最大空闲子树：以某个码为根节点，且其上没有码被占用的子树称为空闲子树，一棵兄弟子树不为空闲子树的空闲子树称为为最大空闲子树，以最大空闲子树根节点的扩频因子和码号来标识此最大空闲子树；以最大空闲子树为基础先查找系统当前的全部最大空闲子树中是否有扩频因子与请求的扩频因子相同的最大空闲子树，当系统中没有与请求的扩频因子相同的最大空闲子树，再在系统记录的最大空闲子树中逐级向根节点搜索。

2、如权利要求1所述的码分多址系统中的码分配方法，其特征在于：该方法进一步包括以下步骤：

a，请求扩频因子为s的码，开始码分配；

b，设置可分配码的最小扩频因子；

3、如权利要求2所述的码分多址系统中的码分配方法，其特征在于：在步骤d中，如果系统记录的最大空闲子树表中没有扩频因子为s的最大空闲子树，则以s＝s/2回到步骤c，如果从步骤c进行到步骤d，同样以s＝s/2带入步骤d中进行判断。

4、如权利要求2所述的码分多址系统中的码分配方法，其特征在于：在步骤e中，若经过步骤c和d的多次循环，查找出的最大空闲子树的扩频因子不为s，其扩频因子可以为s/2，s/4，....成等比数列减小到可分配的最小扩频因子，则在查找出的最大空闲子树中选择码号最小的最大空闲子树，把它从最大空闲子树表中删除，增加它的两个子树中码号较大的一个子树为最大空闲子树，并以码号较小的子树作为输入，重复步骤e。