CN1281012C - Wcdma系统中的上行扰码分配方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种WCDMA系统中的上行扰码分配方法，包括下列步骤：(1)先分配一定数量的扰码给PRACH信道和PCPCH信道使用；(2)根据各RNC的规划容量确定分配给各RNC的上行扰码总数；(3)各RNC内部对分配到的上行扰码资源进行排序和整理；(4)各RNC根据内部的UE的请求分配和释放上行扰码。本发明提出的WCDMA系统中的上行状码分配方法，具有易于实现，计算复杂度低，系统开销小，便于在实际的系统开发中应用等优点。本发明提出的上行扰码分配方法可以避免UE在SRNC重定位时所可能造成的同一扰码被不同UE使用而造成的冲突，特别是对于在地理上接近而由不同RNC控制的小区，能够解决因上行扰码分配无规划而导致上行链路扰码冲突的问题。

Description

WCDMA系统中的上行扰码分配方法
技术领域
本发明涉及WCDMA(Wideband Code Division Multi-Access，宽带码分多址)移动通信系统，具体而言涉及WCDMA系统的上行链路扰码分配方法。
背景技术
WCDMA移动通信系统是采用码分多址的工作方式，在物理信道成帧之后，需进行扩频和加扰操作，扩频就是用一个高速数字序列与数字信号相乘，把数据符号转换为一系列码片，提高数字符号的速率，增加信号带宽，用来转换数据的数字序列符号叫做正交信道化码，每个符号被转换成的码片数目叫做扩频因子；加扰操作就是用一个Gold码序列与已扩频码相乘，对信号进行加密，此Gold码序列就叫做扰码；在WCDMA中下行方向采用正交信道化码来区分物理信道，采用下行扰码来区分小区，上行链路方向则采用上行扰码来区分用户，采用信道化码来区分信道。3GPP(3rd Generation Partnership Project)标准化组织所制定的技术规范TS 25.213提供了224-1(等于16777216)个上行链路扰码可供系统使用，但并没有就如何在一个实际的无线通信系统网络中如何进行分配和使用这些上行链路扰码加以明确的说明，而且到目前为止也未发现有相关内容的专利或技术文献。
由于网络运营商在给定频段上建设一个WCDMA无线通信网络时，一般都需要多个RNC(无线网络控制器：Radio Network Controller)设备来支持网络的正常运行，而在某个时刻，对某个特定的UE(用户设备：User Equipment)而言，其无线资源的配置、管理和维护是受且仅受一个RNC管理的，该RNC被称为SRNC(服务无线网络控制器：Serving Radio Network Controller)，UE此时所使用的上行链路扰码是受SRNC管理和配置的，当该UE漫游到另一个RNC管辖的小区时(该RNC称为：DRNC，漂移无线网络控制器：Drift Radio Network Controller)，如果在给定时间之内，在原SRNC所管辖的下的小区内不再存在与该UE相关的无线链路的话，则原SRNC将会把对该UE的管理权转交给新的RNC，即会发生SRNC的重定位过程，原DRNC将会变为SRNC。由于存在不同RNC之间的重定位过程和不同RNC所管辖小区在地理上相邻的可能性，如果不对上行扰码进行规划的话，很可能会导致不同RNC把相同的扰码分配给不同的UE使用，造成冲突，所以需要对上行链路的扰码资源进行必要的规划以防止在地理上相邻的地区把同一个同RNC之间的重定位过程和不同RNC所管辖小区在地理上相邻的可能性，如果不对上行扰码进行规划的话，很可能会导致不同RNC把相同的扰码分配给不同的UE使用，造成冲突，所以需要对上行链路的扰码资源进行必要的规划以防止在地理上相邻的地区把同一个扰码分配给不同的UE使用，即避免扰码冲突影响彼此的通话质量。
发明内容
本发明目的在于提供一种WCDMA系统中不同RNC之间根据规划容量进行上行链路扰码资源分配的方法。
一种WCDMA系统中的上行扰码分配方法，包括下列步骤：
(1)先分配一定数量的扰码给PRACH信道和PCPCH信道使用；
(2)根据各RNC的规划容量确定分配给各RNC的上行扰码总数；
(3)各RNC内部对分配到的上行扰码资源进行排序和整理；
(4)各RNC根据内部的UE的请求分配和释放上行扰码，分配上行扰码时先判断是否有扰码可以分配，如果有可分配的扰码，则按照UE请求分配扰码，并将该扰码标记为已占用状态，否则UE申请扰码失败；释放上行扰码是UE的链路拆除时，将该UE所占用的扰码改成未占用状态。
所述步骤(4)中，分配上行扰码的方法包括：
(1)判断指针A是否处于Np位置，如果指针A在Np位置，则UE申请上行扰码失败，结束；
(2)否则将指针A目前所指的扰码占用标志赋值由“可分配”改为“占用”，并将该扰码分配给请求扰码资源的UE；
(3)依照排序判断是否还有未被占用扰码，如果目前没有未被占用扰码，则将指针A指向Np位置，结束；
(4)否则将指针A指向下一个最近的未被占用的扰码号；
释放上行扰码的方法包括：
(1)UE链路拆除；
(2)释放该UE占用的扰码，并将该扰码所对应的占用标志赋值由“占用”改为“可分配”；
(3)判断指针A是否处于Np位置，如果是则将指针A指向该被释放的扰码后结束；
(4)释放过程结束；
其中指针A为指向该RNC内部所分配的上行扰码扰码号的指针，Np为RNC内部对分配到的上行扰码资源进行排序和整理得到的最后一个扰码的扰码号，所述规划容量指RNC内部同时可能激活的最大用户数。照顺时针/逆时针依次排序，里圈数字表示扰码的扰码号，外圈数字为占用标志赋值位，“0”表示“占用”，“1”表示“可分配”；指针A沿顺时针/逆时针方向转动，其所指向下一个未被占用的扰码号，所述指针A的初始位置可以指向任何一个未被占用的扰码号。
当UE进行SRNC重定位时，新的SRNC重新配置该UE的上行扰码，原SRNC在UE完成SRNC重定位的时间Tsrnc-reloaction之后再行释放该UE所占用的上行扰码。
本发明提供了一种WCDMA系统中的上行扰码分配方法，所述方法具有易于实现，计算复杂度低，系统开销小，便于在实际的系统开发中应用等优点。本发明提出的上行扰码分配方法可以避免UE在SRNC重定位时所可能造成的同一扰码被不同UE使用而造成的冲突，特别是对于在地理上接近而由不同RNC控制的小区，能够解决因上行扰码分配无规划而导致上行链路扰码冲突的问题。
附图说明
图1是本发明提出的方法的总流程图；
图2是本发明提出的上行扰码分配原理示意图；
图3是RNC对分配的上行扰码进行排序和整理的示意图；
图4是RNC内部上行扰码释放流程图；
图5是RNC内部上行扰码分配流程图；
图6是原SRNC释放重定位UE上行扰码的流程图；
图7是优选实施例中上行扰码分配的原始状态图；
图8是优选实施例中上行扰码分配后的状态图；
图9是优选实施例中上行扰码释放后的状态图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
图1是本发明提出的方法的总流程图。如图1所示，本发明所述的WCDMA系统中的上行扰码分配方法，包括下列步骤：(1)先分配一定数量的扰码给PRACH信道和PCPCH信道使用；(2)根据各RNC的规划容量确定分配给各RNC的上行扰码总数；(3)各RNC内部对分配到的上行扰码资源进行排序和整理；(4)各RNC根据内部的UE的请求分配和释放上行扰码。下面结合其他附图和实施例分别对各步骤进行详细说明。
一、先分配一定数量的扰码给PRACH信道和PCPCH信道使用
如图2所示，上行链路扰码号从0～40959分配给PRACH(物理随机接入信道：Physical Random Access Channel)和PCPCH(物理公共分组信道：PhysicalCommon Packet Channel)信道及其前缀使用，不再分配给DPCH(专用物理信道：Dedicated Physical Channel)使用。
二、根据各RNC的规划容量确定分配给各RNC的上行扰码总数
对参加上行扰码分配的RNC分别编号，分别为1号、2号、…、k号。
设第1号RNC的规划容量为Q1个用户；
设第2号RNC的规划容量为Q2个用户；
……
设第p号RNC的规划容量为Qp个用户；
……
设第k号RNC的规划容量为Qk个用户；
以上规划容量指RNC内部同时可能激活的最大用户数。
考虑到UE在SRNC重定位后的一段初始时间里，在新的SRNC下还将继续使用旧的SRNC资源的扰码，所以分配给各RNC的上行链路扰码总数将是其规划容量的C倍(C＞1)，分别为：
分配给第1号RNC的上行链路扰码的总数为：N1＝Ceil(Q1*C)；
分配给第2号RNC的上行链路扰码的总数为：N2＝Ceil(Q2*C)；
……
分配给第p号RNC的上行链路扰码的总数为：Np＝Ceil(Qp*C)；
……
分配给第k号RNC的上行链路扰码的总数为：Nk＝Ceil(Qk*C)；
以上Ceil(.)表示上限取整函数。
三、各RNC内部对分配到的上行扰码资源进行排序和整理
考虑到扩容等因素的影响，分配给某个RNC的扰码资源可能不是连续的，因此，在RNC内部需要对分配到的扰码资源进行排序和整理，方法如下：
不计扰码号的大小，仅按分配的先后次序，将第p号RNC的上行链路扰码依次编号，分别为：0号，1号，…，Np-1号，p＝1～k。
如图3所示，其中指针A为指向该RNC内部所分配的上行扰码扰码号的指针，Np为RNC内部对分配到的上行扰码资源进行排序和整理得到的最后一个扰码的扰码号。将第p号RNC所分配的Np个上行链路扰码号在圆周上按顺时针(或逆时针)依次排列，里圈的数字表示RNC内部的扰码号，外圈的数字是该扰码号的占用标志赋值位，当占用标志为1时表示该上行扰码“可分配”，未被占用，当占用标志为0时表示该上行扰码已被占用。
指针A沿顺时针(或逆时针)方向转动，其所指向的扰码号表示下一个可以被分配的未被占用扰码号，指针A的初始位置可以在任何一个未被占用的扰码处。当指针A处于Np位置时表示该RNC的所有上行扰码均已被分配。
四、各RNC根据内部的UE的请求分配和释放上行扰码
当某个UE的链路拆除，上行扰码需要释放时，如图4所示，RNC内部释放上行扰码的方法包括下列步骤：
(1)UE链路拆除；
(2)释放该UE占用的扰码，并将该扰码所对应的占用标志赋值由“占用”改为“可分配”；
(3)判断指针A是否处于Np位置，如果是则将指针A指向该被释放的扰码后结束；
(4)释放过程结束；
当某个UE申请上行链路扰码时，如图5所示，RNC内部分配上行扰码的方法包括下列步骤：
(1)判断指针A是否处于Np位置，如果指针A在Np位置，则UE申请上行扰码失败，结束；
(2)否则将指针A目前所指的扰码占用标志赋值由“可分配”改为“占用”，并将该扰码分配给请求扰码资源的UE；
(3)依照排序判断是否还有未被占用的扰码，如果目前没有未被占用扰码，则将指针A指向Np位置，结束；
(4)否则将指针A指向下一个最近的未被占用的扰码号；
当UE进行SRNC重定位时，新的SRNC重新配置该UE的上行扰码，原SRNC在UE完成SRNC重定位的时间Tsrnc-reloaction之后再行释放该UE所占用的上行扰码。
UE在新的SRNC申请上行扰码的流程如图5所示，上文已进行说明，在此不再赘述。
原SRNC释放重定位UE所占用扰码的流程如图6所示，包括如下步骤：
(1)UE的SRNC重定位开始；
(2)启动定时器Ts；
(3)判断Ts是否已到UE完成SRNC重定位时间Tsrnc-reloaction，如果没有则等待下一个调度周期；
(4)否则原SRNC按照上面图4所述的正常流程释放重定位UE占用的上行扰码。
下面结合本发明的一个优选实施例进行进一步的说明。在本发明的优选实施例中，设某运营商建立WCDMA无线网络需要三个RNC，分别编号为RNC1、RNC2和RNC3。
第一步：先分配一定数量的扰码给PRACH信道和PCPCH信道使用。
第二步：根据各RNC的规划容量确定分配给各RNC的上行扰码总数
RNC1的规划容量为Q1＝800,000，RNC2的规划容量为Q2＝1000,000，RNC3的规划容量为Q3＝3000,000。
考虑到UE在SRNC重定位后的一段初始时间里，在新的SRNC下还将继续使用旧的SRNC资源的扰码，所以分配给各RNC的上行链路扰码总数将是其规划容量的C＝1.2倍，分别为：
分配给RNC1的上行链路扰码的总数为：N1＝Ceil(Q1*C)＝960000；
分配给RNC2的上行链路扰码的总数为：N2＝Ceil(Q2*C)＝1200000；
分配给RNC3的上行链路扰码的总数为：N3＝Ceil(Q3*C)＝3600000；
设目前的上行链路扰码资源可以分配给任何RNC，分配给RNC1的上行扰码号为：50001～1010000，分配给RNC2的上行扰码号为：1100001～2300000；分配给RNC3的上行扰码号为：2400001～6000000；
第三步：RNC内部对分配到的上行链路扰码资源的排序和整理(以RNC1为例)
在RNC1内部，上行扰码50001在RNC1内部的编号为第0号；
在RNC1内部，上行扰码50002在RNC1内部的编号为第1号；
……
在RNC1内部，上行扰码1010000在RNC1内部的编号为第959999号；
在RNC1内部，RNC1内部标号第960000号表示RNC1的上行链路扰码资源均已被占用。
第四步：各RNC根据内部的UE的请求分配和释放上行扰码
设在某时刻，上行扰码分配的原始状态如图7所示，第96000号和96003号扰码处于可分配状态，第96001号和96002号已被占用，指针A此时指向第96000号扰码。当某个UE申请上行链路扰码时，则根据本方法将第96000号扰码分配给该UE使用，并将96000号的占用标志赋为0，同时将指针A指向96003号扰码，如图8所示。
对一个移动通信系统来说，其上行链路扰码的释放是随机的。设在图8状态的基础上，第96002号扰码被释放了，则96002的占用标志赋值为1，如图9所示。

Claims (7)

1、一种WCDMA系统中的上行扰码分配方法，其特征在于包括下列步骤：
(1)先分配一定数量的扰码给物理随机接入信道和物理公共分组信道使用；
(2)根据各无线网络控制器的规划容量确定分配给各无线网络控制器的上行扰码总数；
(3)各无线网络控制器内部对分配到的上行扰码资源进行排序和整理；
(4)各无线网络控制器根据内部的用户设备的请求分配和释放上行扰码，分配上行扰码时先判断是否有扰码可以分配，如果有可分配的扰码，则按照用户设备请求分配扰码，并将该扰码标记为已占用状态，否则用户设备申请扰码失败；释放上行扰码是用户设备的链路拆除时，将该用户设备所占用的扰码改成未占用状态。
2、根据权利要求1所述的一种WCDMA系统中的上行扰码分配方法，其特征在于所述步骤(4)中，分配上行扰码的方法包括：
(1)判断指针A是否处于Np位置，如果指针A在Np位置，则用户设备申请上行扰码失败，结束；
(2)否则将指针A目前所指的扰码占用标志赋值由“可分配”改为“占用”，并将该扰码分配给请求扰码资源的用户设备；
(3)依照排序判断是否还有未被占用的扰码，如果目前没有未被占用扰码，则将指针A指向Np位置，结束；
(4)否则将指针A指向下一个最近的未被占用的扰码号；
释放上行扰码的方法包括：
(1)用户设备链路拆除；
(2)释放该用户设备占用的扰码，并将该扰码所对应的占用标志赋值由“占用”改为“可分配”；
(3)判断指针A是否处于Np位置，如果是则将指针A指向该被释放的扰码后结束；
(4)释放过程结束；
其中指针A为指向该无线网络控制器内部所分配的上行扰码扰码号的指针，Np为无线网络控制器内部对分配到的上行扰码资源进行排序和整理得到的最后一个扰码的扰码号。
3、根据权利要求1或2所述的一种WCDMA系统中的上行扰码分配方法，其特征在于所述规划容量指无线网络控制器内部同时可能激活的最大用户数。
4、根据权利要求1或2所述的一种WCDMA系统中的上行扰码分配方法，其特征在于所述步骤(2)中分配给各无线网络控制器的上行扰码总数是其规划容量的C倍，其中C＞1。
5、根据权利要求1或2所述的一种WCDMA系统中的上行扰码分配方法，其特征在于所述步骤(3)中的排序和整理方法为：不计扰码号的大小，仅按分配的先后次序，将无线网络控制器分配的上行扰码依次编号。
6、根据权利要求5所述的一种WCDMA系统中的上行扰码分配方法，其特征在于将无线网络控制器所分配的上行扰码在圆周上按照顺时针/逆时针依次排序，里圈数字表示扰码的扰码号，外圈数字为占用标志赋值位，“0”表示“占用”，“1”表示“可分配”；指针A沿顺时针/逆时针方向转动，其所指向下一个未被占用的扰码号，所述指针A的初始位置可以指向任何一个未被占用的扰码号。
7、根据权利要求1或2所述的一种WCDMA系统中的上行扰码分配方法，其特征在于当用户设备进行服务无线网络控制器重定位时，新的服务无线网络控制器重新配置该用户设备的上行扰码，原服务无线网络控制器在用户设备完成服务无线网络控制器重定位的时间Tsrnc-reloaction之后再行释放该用户设备所占用的上行扰码。
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