DE60319092T2

DE60319092T2 - Zuteilung von orthogonalen kodes mit variablen spreizfaktoren (ovsf)

Info

Publication number: DE60319092T2
Application number: DE60319092T
Authority: DE
Inventors: Juan Carlos Montreal ZUNIGA; Ana Lucia Garden City IACONO; Janet Little Neck STERN-BERKOWITZ
Original assignee: InterDigital Technology Corp
Current assignee: InterDigital Technology Corp
Priority date: 2002-07-18
Filing date: 2003-07-18
Publication date: 2009-03-26
Anticipated expiration: 2023-07-19
Also published as: US20080219221A1; US7471713B2; WO2004010591A3; CN1669287A; EP1527582B9; JP4310272B2; AU2003254033A8; US20040131008A1; TWI327836B; TW200943789A; TWI279101B; TW200721719A; KR20050021519A; KR100701001B1; KR20050095902A; ES2298580T3; TW201308930A; CA2492503A1; TWI246832B; JP2005533455A

Description

Die Erfindung betrifft allgemein drahtlose Kommunikationssysteme. Insbesondere betrifft die Erfindung die Kodezuweisung in derartigen Systemen.
Hintergrund
In Codemultiplex-Vielfachzugriff-(CDMA-)Kommunikationssystemen werden Kommunikationen über ein gemeinsam genutztes Frequenzspektrum gesendet. Um Fremdinterferenz zwischen den übertragenen Signalen zu minimieren, werden orthogonale Kodes verwendet. Kommunikationen, die mit orthogonalen Kodes über einen idealen drahtlosen Kanal übertragen werden, erfahren keine Kreuzkodekorrelation, wenngleich in der Praxis das orthogonale Wesen der Kodes aufgrund von mehreren Wegen in gewissem Maß aufgehoben werden kann.
1 ist eine Darstellung eines Kodebaums für orthogonale variable Spreizfaktoren (OVSF). Am oberen Ende des Baums ist ein Kode für einen Spreizfaktor von eins. Kodes in jeder Reihe weiter unten in dem Baum haben einen zweifachen Spreizfaktor des Spreizfaktors der Reihe über diesem Kode. Für den Kodebaum der Zeitmultiplexduplex-(TDD-)Betriebsart eines Breitband-Kodemultiplex-Vielfachzugriff-(WCDMA-)Kommunikationssystems des Partnerschaftsprojekts der dritten Generation (3GPP) ist der maximale Spreizfaktor, wie in 1 gezeigt, sechzehn (16). In anderen Systemen kann der maximale Spreizfaktor erheblich größer, wie etwa 256 oder 512, sein.
1 ist eine Darstellung eines OVSF-Kodebaums mit einem maximalen Spreizfaktor von 16. Der Baum hat einen Kode mit einem Spreizfaktor 1 C1(1) mit einem Wert „1". Zwei Kodes C2(2) mit einem Wert von „1, 1" und C2(1) mit einem Wert von „1, –1" haben einen Spreizfaktor von 2. Vier Kodes C4(4) bis C4(1) haben einen Spreizfaktor von 4. Acht Kodes C8(8) bis C8(1) haben einen Spreizkode von 8, und sechzehn Kodes C16(16) bis C16(1) haben einen Spreizfaktor von 16.
Die Linien, die die Kodes in dem Baum verbinden, identifizieren Kodes, die in dem Baum nicht orthogonal aufeinander sind. Kodes, die durch Linien entweder nur in einer Aufwärts- oder Abwärtsrichtung verbunden sind, sind nicht orthogonal. Zur Veranschaulichung ist der Kode C16(16) nicht orthogonal zu dem Kode C2(2), da das Verfolgen eines Pfads von dem Kode C16(16) zu dem Kode C2(2) unter Verwendung von vier aufwärts verbindenden Linien erledigt werden kann. Umgekehrt sind die Kodes C16(16) und C8(7) orthogonal zueinander. Das Verfolgen eines Pfads von C16(16) zu C8(7) bedingt die Verwendung von zwei aufwärtsen Verbindungslinien und einer abwärtsen Verbindungslinie.
Um die Interferenz zwischen Kommunikationen zu minimieren, ist es wünschenswert, nur Kodes zuzuweisen, die orthogonal zueinander sind. Es ist auch wünschenswert, die Kodes in einer optimalen Weise zuzuweisen, so daß die maximale Anzahl orthogonaler Codes für die Verwendung verfügbar ist. Wenn in einem betriebenen drahtlosen Kommunikationssystem Kodes zugewiesen und freigegeben werden, können nicht optimale Kodezuweisungen auftreten, was die Kapazität des Systems verringert.
2A ist eine Darstellung einer nicht optimalen OVSF-Kodezuweisung. Ein Problem mit der Verwendung von OVSF-Kodes ist die effiziente Verwendung der Kodes. Nach dem Zuweisen und Freigeben von Kodes sind die Kodes C16(16), C16(13), C16(9) und C16(5), wie mit gefüllten Kreisen gezeigt, immer noch aktiv. Um die Zuweisung eines Kodes zu verhindern, der nicht orthogonal auf diese Kodes ist, werden, wie durch ein „X" gezeigt, all die Kodes über diesen Kodes für die Zuweisung gesperrt. Folglich sperrt die Verwendung von C16(5) C8(3), C4(2), C2(1) und C1(1). Wie in 2A gezeigt, werden insgesamt zehn Kodes, C1(1), C2(1), C2(2), C4(2), C4(3), C4(4), C8(3), C8(5), C8(7) und C8(8), gesperrt. Als ein Ergebnis der Zuweisung von vier Kodes mit Spreizfaktor (SF) sechzehn sind keine SF-2-Kodes verfügbar und nur ein SF-4-Kode ist verfügbar. Folglich können Dienste, die einen SF-2-Kode oder mehrere SF-4-Kodes erfordern nicht unterstützt werden.
2B stellt eine wirksame Zuweisung von vier SF-16-Kodes dar. Die Kodes C16(16) bis C16(13) werden verwendet. Nur fünf Kodes, die Kodes C1(1), C2(2), C4(4), C8(8) und C8(7), werden als ein Ergebnis dieser Zuweisung gesperrt. Als ein Ergebnis ist ein SF-2-Kode verfügbar, und drei SF-4-Kodes sind verfügbar, um zusätzliche Dienste zu unterstützen. Die Zuweisung von 2B ermöglicht eine größere Freiheit bei der Kodezuweisung als 2A.
Folglich ist es wünschenswert, alternative Ansätze für die Kodezuweisung zu haben.
In „Code Placement and Replacement Strategies for Wideband OVSF Code Tree Management", 25.–29. Nov. 2001, IEEE, Seiten 562–566, offenbaren Tseng Y-C et al., die Kodeneuzuweisung in einem OVSF-Kodebaum eines WCDMA-Systems. Wenn der Kodebaum zerlegt wird, wird ein dynamischer Kodezuweisungsalgorithmus verwendet, um den Baum mit minimalen Kosten zu entleeren, indem belegte Kodes einer nach dem anderen in einer rekursiven Weise neu zugewiesen werden. Die Schritte des Algorithmus werden durchgeführt, falls ein neuer Ruf eine gewisse Übertragungsrate anfordert, es aber keinen freien Kode mit einer derartigen Rate gibt. Der erste Schritt umfaßt die Prüfung, ob es in dem Kodebaum genug freie Kapazität gibt.
US 2002/051437 offenbart die Kodeumschaltung in einem OVSF-Kodebaum. Wenn ein neuer Ruf eine Übertragungsrate anfordert und es keine zuweisbaren Kodes gibt, wird das Kodeumschalten durchgeführt, um in der Lage zu sein, die Rufanforderung anzunehmen.
In „Dynamic Assignment of Orthogonal Variable-Spreading-Factor Codes in W-CDMA", IEEE Journal an Selected Areas in Communications, Bd. 18, Nr. 8, August 2000, Seiten 1429–1440, offenbaren Minn T. et al. die Beseitigung der Kodesperrung in einem OVSF-Kodebaum durch die Neuzuweisung von Kodes. Das Schema minimiert die Kodes, die zugewiesen werden müssen, um einen neuen Ruf zu unterstützen. Zur Zeit einer neuen Rufanforderung wird geprüft, ob das System die von dem neuen Ruf geforderte Rate unterstützen kann. Wenn das System überschüssige Kapazität zur Unterstützung des neuen Rufs hat, werden die Kodes neu zugewiesen.
EP 1035676 offenbart ein Verfahren zum Übermitteln eines ausgewählten Kanalteilungskodes für eine Abwärtsstrecke an einen Benutzer.
Zusammenfassung
Die Erfindung umfaßt ein System und Verfahren für die orthogonale variable Spreizfaktor-(OVSF-)Kodezuweisung, Freigabe und Kodebaumbeschneidung. Die Erfindung umfaßt auch OVSF-Kodeidentifizierungs- und Speicherschemata. Ausführungsformen für die Kodebaumbeschneidung, Kodezuweisung und Freigabe werden bereitgestellt. Diese Ausführungsformen gelten sowohl für geschlitzte als auch nicht geschlitzte Kodemultiplex-Vielfachzugriffsysteme.
Kurze Beschreibung der Zeichnung(en)
1 ist eine Darstellung eines OVSF-Kodebaums.
2A und 2B sind Darstellungen von Kodezuweisungen und den sich ergebenden gesperrten Kodes.
3 ist ein vereinfachtes Blockschaltbild eines OVSF-Kodezuweisungssystems.
4 ist ein bevorzugtes OVSF-Kodeidentfizierungsschema.
5 ist eine Darstellung eines Kodevektors.
6 ist ein Flußdiagramm einer OVSF-Kodebaumbeschneidung über mehrere Zeitschlitze (TS).
7 ist ein Flußdiagramm für die OVSF-Kodebaumbeschneidung.
8 ist ein Flußdiagramm für die periodische Kodebaumbeschneidung.
9 ist ein Flußdiagramm der OVSF-Kodezuweisung und von Kodebaumaktualisierungsverfahren.
10 ist ein Flußdiagramm der OVSF-Kodefreigabe und von Kodebaumaktualisierungsverfahren.
11 ist ein Flußdiagramm, das 8 modifiziert, für die Verwendung mit einem Vorgabe-Midamblekode-Zuweisungsschema.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform(en)
Nachstehend umfaßt eine drahtlose Sende-/Empfangseinheit (WTRU) hier ein Benutzergerät, eine Mobilstation, eine feste oder mobile Teilnehmereinheit, einen Funkrufempfänger oder jede andere Art von Vorrichtung, die fähig ist, in einer drahtlosen Umgebung zu arbeiten, ist aber nicht darauf beschränkt.
3 ist ein vereinfachtes Diagramm eines drahtlosen Kommunikationssystems unter Verwendung der OVSF-Kodezuweisung. Eine Funknetzsteuerung (RNC) 26 hat eine Funkressourcenverwaltungs-(RRM-)Vorrichtung 46 zur Verwendung zum Zuweisen und Freigeben von Kodes. Die RRM-Vorrichtung 46 hat einen zugeordneten Speicher zur Verwendung für die Speicherung der Kodezuweisungen und anderer Informationen. Ein Node B hat eine Kodezuweisungsvorrichtung 42, die die Ressourcenzuweisung von der RRM-Vorrichtung 46 empfängt. Die Kodezuweisungsvorrichtung 42 weist Kodes an die Aufwärtsstrecke, die Abwärtsstrecke oder beide Kommunikationen zu. Ein Sender (TX) 40 verwendet die Abwärtsstrecken-Kodezuweisungen, um Kommunikationen über den/die Abwärtsstreckenkanal/kanäle 36 der drahtlosen Schnittstelle 22 zu übermitteln. Ein Empfänger (RX) 38 verwendet die Aufwärtsstrecken-Kodezuweisungen, um Kommunikationen über den/die Aufwärtsstreckenkanal/kanäle 34 zu empfangen. Eine WTRU 20 hat eine Kodezuweisungsvorrichtung 32 zum Zuweisen von Aufwärtsstrecken- und Abwärtsstreckenkodes. Die Kodezuweisungen können von der RRM-Vorrichtung 46 an die WTRU 20 signalisiert werden. Der TX 28 verwendet die Aufwärtsstre cken-Kodezuweisungen, um Kommunikationen der Aufwärtsstrecke zu senden, und der RX 30 verwendet die Abwärtsstrecken-Kodezuweisungen, um Kommunikationen der Abwärtsstrecke zu empfangen.
Die folgenden sind Ausführungsformen zum Zuweisen und/oder Neuzuweisen von OVSF-Kodes. 4 ist eine Darstellung eines bevorzugten Verfahrens zum Identifizieren der Kodes des Kodebaums. In dem Verfahren von 4 werden die Codes als laufende Nummern identifiziert. Der Spreizfaktor-1-Kode C1(1) wird als 1 identifiziert. Die Spreizfaktor-2-Kodes werden identifiziert: C2(2) als 2 und C2(1) als 3. Die Spreizfaktor-4-Kodes werden identifiziert: C4(4) als 4, C4(3) als 5, C4(2) als 6, C4(1) als 7. Die Spreizfaktor-8-Kodes werden identifiziert: C8(8) als 8, C8(7) als 9, C8(6) als 10, C8(5) als 11, C8(4) als 12, C8(3) als 13, C8(2) als 14 und C8(1) als 15. Die Spreizfaktor-16-Kodes werden identifiziert: C16(16) als 16, C16(15) als 17, C16(14) als 18, C16(13) als 19, C16(12) als 20, C16(11) als 21, C16(10) als 22, C16(9) als 23, C16(8) als 24, C16(7) als 25, C16(6) als 26, C16(5) als 27, C16(4) als 28, C16(3) als 29, C16(2) als 30 und C16(1) als 31. Für Systeme, die Spreizfaktoren verwenden, die größer als 16 sind, wie etwa FDD/CDMA, kann das Kodebaumschema entsprechend erweitert werden. Wenngleich 4 ein Nummernschema darstellt, können andere Versionen verwendet werden. Zur Veranschaulichung kann die laufende Nummerierung über die Reihen von rechts nach links oder in einer anderen Reihenfolge vorgenommen werden.
Wie in 4 unten gezeigt, können die laufenden Kodekennungen nach Spreizfaktor gruppiert werden und in der Reihenfolge bleiben. Zur Veranschaulichung sind die SF-16-Kodenkennungen die Kennungen 16 bis 31. Die Verwendung eines derartigen Kodezuweisungsverfahrens ermöglicht einen verringerten Speicherplatz für Kodezuweisungen. 5 ist eine Darstellung eines derartigen Kodezuweisungsspeichers. Jede Kodekennung 1 bis 31 hat ein zugeordnetes Bit oder Wort 48₁ bis 48₃₁, um den aktuellen Status des Kodes, wie etwa „ge genwärtig zugewiesen", „gesperrt" oder „verfügbar", anzuzeigen. Ein „gesperrter" Kode ist ein Kode, der aufgrund eines anderen „gegenwärtig zugewiesenen" Kodes nicht zugewiesen werden kann. Zur Veranschaulichung wird C8(1) gesperrt, wenn entweder C16(1), C16(2), C4(1), C2(1) oder C1(1) gerade verwendet wird. Zusätzliche Statusinformationen, wie etwa eine Anzeige der Anzahl von sperrenden Kodes, können bereitgestellt werden.
Dieser Kodeidentifizierungsspeicheransatz ermöglicht im Wesentlichen, daß ein präziser Vektor die Kodezuweisungsinformationen enthält, anstelle eine Form von Liste oder Tabelle zu verwenden. Die folgenden Kodezweisungsansätze können jedoch für die Verwendung mit einem Vektor, einer Tabelle, einer Liste oder anderen Speicherverfahren verwendet oder angepaßt werden.
Ein bevorzugtes Kodestatuswort verwendet ein Zweibitelement. Das erste Bit zeigt an, ob der Kode gesperrt ist. Eine „0" zeigt an, daß der Kode nicht gesperrt ist, und eine „1" zeigt an, daß der Kode gesperrt ist. Das zweite Bit zeigt an, ob der Kode durch einen Kode in seinem Teilbaum oder beide Kodes in dem Teilbaum gesperrt ist. Eine „0" zeigt einen Kode an, und eine „1" zeigt zwei Kodes an. Wenn zum Beispiel der Kode 8 verwendet wird und der Kode 9 frei ist, dann wird der Kode 4 nur durch einen Kode gesperrt und wird als „10" markiert; wenn die Kodes 8 und 9 verwendet werden, dann wird der Kode 4 durch beide Kodes in seinem Teilbaum gesperrt, und er wird als „11" markiert. Wenn ein Kode gerade verwendet wird, wird er als „11" markiert. „01" zeigt bevorzugt an, daß der Kode in diesem Zeitschlitz nicht verwendet werden kann.
6 ist ein bevorzugter Baumbeschneidungsansatz für die Verwendung in geschlitzten CDMA-Kommunikationssystemen, wie etwa in TDD/CDMA. Die Baumbeschneidung ist eine Neuzuweisung von Kodes, um mehr Flexibilität in zukünftigen Kodezuweisungen zu ermöglichen. Obwohl das Folgende die Kodebeschneidung in einer Weise von links nach rechts be schreibt, können andere Kodezuweisungsreihenfolgen, wie etwa unter anderem von rechts nach links, verwendet werden.
Ein neuer Ruf soll hinzugefügt werden und Kodes werden dem Ruf zugewiesen, Schritt 100. Das Beschneiden wird mit einem ersten Zeitschlitz des Zeitschlitzsatzes für die mögliche Zuweisung und Neuzuweisung begonnen. Zur Veranschaulichung könnte in einem TDD/CDMA-System, in dem die Schlitze 2, 4, 6 und 10 für Aufwärtsstreckenübertragungen verwendet werden können, der Schlitz 2 als der erste Schlitz, der Schlitz 4 als der zweite und so weiter erachtet werden. Der ganz links verfügbare Kode mit dem höchsten Spreizfaktor (SF) in dem Zeitschlitz wird bewertet, Schritt 102. Wenn es keine Kodes mit diesem Spreizfaktor gibt, die in dem ersten Zeitschlitz verfügbar sind, werden nachfolgende Zeitschlitze durchsucht, bis ein Kode gefunden wird. Obwohl das Flußdiagramm von 6 etwa durch Bewegen von einem höchsten zu einem niedrigsten Spreizfaktor beschrieben wird, können die unterschiedlichen Spreizfaktoren von dem niedrigsten zum höchsten oder in einer anderen Reihenfolge verarbeitet werden.
Nachdem ein Kode gefunden wurde, wird ein Kode mit dem höchsten SF in jedem Zeitschlitz, der in diesem Zeitschlitz nach links bewegt werden kann, bestimmt, Schritt 104. Dieser bestimmte Kode wird nach links umplaziert, Schritt 110. Wenn andere Kodes nach links bewegt werden können, werden diese Kodes ebenfalls umplaziert, Schritt 112. Das Umplazierungsverfahren wird für den nächsten Zeitschlitz wiederholt, Schritte 106 und 108. Wenn es keine Zeitschlitze gibt, die nicht bewertet wurden, wird die Umplazierung nach links für den nächst höheren Spreizfaktor durchgeführt, Schritte 114 und 118. Dieses Verfahren wird wiederholt, bis der niedrigste Spreizfaktor, wie etwa SF 1, erreicht ist, Schritt 116. Kodes mit einem SF von 1 werden bevorzugt nicht umplaziert und das Verfahren endet.
Der Algorithmus von 6 wird bevorzugt bei jedem neuen Anruf aufgerufen. Der Algorithmus beginnt zusammengefaßt das Beschneiden der Bäume mit den Kodes der untersten Schicht und von dem Zeitschlitz und Kode ganz rechts. Wenn ein Kode an eine andere Stelle links neu zugewiesen werden kann, wird der Kode verschoben. Nachdem alle möglichen Kodes in der untersten Schicht verschoben sind, bewegt sich der Algorithmus eine Ebene höher und wiederholt das gleiche Verfahren. Es wird fortgesetzt, bis eine Schicht unter der höchsten erreicht ist (d. h. in dem TDD-Fall brauchen Kodes mit SF1 typischerweise nicht neu zugewiesen werden).
Ein anderer Ansatz gemäß 7 begrenzt das Baumbeschneiden auf das Beschneiden innerhalb einzelner Zeitschlitze. Dieser Kodeansatz kann auch auf ein nicht geschlitztes System angewendet werden. Nachdem dem neuen Ruf ein Kode zugewiesen ist, Schritt 120, wird der Kode ganz rechts mit dem höchsten SF ausgewählt, Schritt 122. Wenn der Kode mit dem höchsten SF ganz rechts nach links umplaziert werden kann, Schritt 124, wird der Kode nach links umplaziert, Schritt 130. Wenn ein anderer Kode mit dem höchsten SF kann links umplaziert werden kann, Schritt 132, wird er umplaziert, Schritt 130. Die Umplazierung nach links wird der Reihe nach für jeden niedrigeren Spreizfaktor durchgeführt, Schritt 126. Nachdem der niedrigste Spreizfaktor SF, wie etwa SF 1, erreicht ist, Schritt 128, wird das Verfahren beendet.
Zusammengefaßt wird nach jedem neuen Anruf der Algorithmus von 7 aufgerufen. Der Algorithmus beginnt mit dem Beschneiden des Baums bei den Kodes der niedrigsten Schicht und von dem Kode am weitesten rechts. Wenn ein Kode an einer anderen Stelle links neu zugewiesen werden kann, wird der Kode verschoben. In dem bevorzugten Ansatz wird jeder Kode so weit wie möglich links neu zugewiesen. Nachdem alle möglichen Kodes in der untersten Schicht verschoben sind, bewegt sich der Algorithmus eine Ebene nach oben und wiederholt das gleiche Verfahren. Es wird fortgesetzt, bis eine Schicht unter der höchsten erreicht ist.
8 ist ein anderer bevorzugter Algorithmus zum Baumbeschneiden. Dieser Algorithmus arbeitet nur periodisch und begrenzt die maximale Anzahl von Neuzuweisungen. Ein derartiger Ansatz verringert die erforderliche gesamte Verarbeitung. Außerdem wird auch der mit der Neuzuweisung verbundene Overhead verringert. Dieser Algorithmus schaut auch die Kodezerlegung des Baums an. Die Kodebaumzerlegung ist ein Maß für die Anzahl blockierter Kodes innerhalb dieses Baums. Wenngleich dieser Ansatz mit seiner bevorzugten Anwendung in einem geschlitzten CDMA-System beschrieben wird, kann er auch auf nicht geschlitzte Systeme angewendet werden.
Nach einer gewissen Anzahl von Anrufen, wie etwa „X", Schritt 134, wird der Algorithmus aufgerufen. Der Algorithmus schaut zunächst auf die Zerlegung der Bäume in jedem Zeitschlitz. Wenn zumindest einer der Bäume weiter zerlegt ist als ein gewisser Schwellwert, wie etwa T, Schritt 136, beginnt der Algorithmus das Beschneiden der Bäume mit den Codes der untersten Schicht und von dem Zeitschlitz und Kode ganz rechts, Schritt 138. Wenn ein Kode an eine andere Stelle links neu zugewiesen werden kann, Schritt 150, wird der Kode verschoben und ein Zähler, der zum Beispiel durch eine Variable „Num_neuzu" verfolgt wird, welche die Anzahl der Neuzuweisungen verfolgt, wird aktualisiert. Wenn die maximale Anzahl von Neuzuweisungen erreicht ist, Schritt 152, endet der Algorithmus. Wenn die maximale Anzahl von Neuzuweisungen nicht erreicht ist, wird der Algorithmus fortgesetzt. Nachdem alle möglichen Kodes mit dem höchsten Spreizfaktor verschoben sind, Schritte 154 und 142, bewegt sich der Algorithmus nach oben zu dem nächst höchsten Spreizfaktor und wiederholt das gleiche Verfahren, Schritte 146 und 148. Das Verfahren wird für jeden niedrigeren Spreizfaktor bis zum niedrigsten Spreizfaktor wiederholt, Schritte 148, 156.
Variationen dieser Kodeverwaltungsschemata können ebenfalls verwendet werden. Kodes mit einem niedrigen SF können von rechts nach links zugewiesen werden, während Kodes mit einem hohen SF von links nach rechts zugewiesen werden können, wobei auf diese Weise Kodes für ähnliche Dienste in den gleichen Zeitschlitzen konzentriert werden. Die Kodebaumbeschneidungsalgorithmen können auch das Kodeverwal tungsschema ausnutzen, um Anrufen Priorität zu geben, die entweder einen hohen oder niedrigen SF anfordern.
9 ist ein bevorzugter Algorithmus zum Zuweisen von OVSF-Kodes. Eine bevorzugte Verwendung dieses Algorithmus ist bei der Aufwärtsstecken-Kodezuweisung für das TDD/CDMA, wenngleich der Algorithmus für andere Anwendungen verwendet werden kann. Der bevorzugte Algorithmus verwendet einen Kodevektor mit zwei Bit-Kodestatuselementen, wie früher beschrieben, und den Kodebaum von 4.
Anfänglich wird eine Variable, wie etwa „x", auf Q gesetzt, wobei Q der SF des Kodes ist, der die Zuwesung benötigt, Schritt 200. Ein Anfangsknoten mit diesem SF in dem Baum wird geprüft, um zu sehen, ob er frei ist (v(x) = „00"), Schritt 202. Wenn er frei ist, wird der Elternknoten (der verbundene Knoten mit einem niedrigeren Spreizfaktor) geprüft, um zu sehen, ob er gesperrt ist („10"), Schritt 204. Wenn er gesperrt ist, wird der Knoten x zugewiesen, Schritt 216. Eine Variable „S", welche die Zuweisung darstellt, wird auf „x" gesetzt, Schritt 218, und der Alorithmus fährt mit Schritt 220 fort.
Wenn der Elternknoten nicht gesperrt ist, kann das Zuweisen dieses Knotens nicht optimal sein („nicht_optimal" = „x") sein, Schritt 206. Der nächste Knoten wird geprüft (x = x + 1), Schritt 208. Wenn der nächste Knoten den gleichen SF hat (x < 2·Q), Schritt 210, geht der Algorithmus zu Schritt 202, um zu bestimmen, ob der Knoten optimal ist oder nicht. Wenn nicht, wird der „nicht_optimal"-Knoten für die Zuweisung ausgewählt, Schritt 212. Die Variable „S" wird auf „nicht_optimal” gesetzt, Schritt 214, und der Algorithmus fährt mit Schritt 220 fort.
Das Element des Knotens S wird als zugewiesen markiert (v(S) = „11"), Schritt 220. Der verbundene Knoten mit einem niedrigeren SF als dem zugewiesenen Knoten wird aktualisiert (ObererKnoten = (s/2]), Schritt 222. Wenn ObererKnoten = 0, zeigt dies an, daß alle Knoten aktualisiert wurden, Schritt 224, und der Algorithmus fährt mit Schritt 234 fort. Wenn nicht v(ObererKnoten) = „00", was anzeigt, daß der Kno ten verfügbar ist, Schritt 226, wird dieser Knoten gesperrt (v(ObererKnoten) = „10"), Schritt 228. Der nächst höhere Knoten (mit einem niedrigeren SF) wird geprüft (ObererKnoten = [ObererKnoten/2], Schritt 230. Wenn v(ObererKnoten) = „11" (was anzeigt, daß der Knoten durch einen Knoten gesperrt war und nun durch zwei gesperrt ist), Schritt 232, wird das Verfahren, den Baum hochzugehen, beendet, Schritt 234.
Der Algorithmus aktualisiert weiterhin den Baum hinunter (initialisiere UntererKnoten = S·2), Schritt 236. Die Anzahl von Knoten, die unterhalb des aktuellen Knotens geprüft werden sollen, ist zwei (initialisiere Anzahl_Knoten = 2), Schritt 238. Der Algorithmus prüft, um zu sehen, daß das untere Ende des Baums nicht durchlaufen wurde (UntererKnoten < 32), Schritt 240. Wenn das untere Ende durchlaufen wurde, ist die Aktualisierung vollständig, Schritt 254. Wenn das untere Ende nicht durchlaufen wurde, wird ein Zähler initialisiert (initialisiere Zähler = 0), Schritt 242. Der von dem Zähler angezeigte Knoten wird gesperrt (v(UntererKnoten + Zähler) = „11"), Schritt 244. Der Algorithmus inkrementiert den Zähler und macht mit dem nächsten Knoten weiter (Zähler = Zähler + 1), Schritt 248. Wenn Zähler < Anzahl_Knoten, Schritt 248, prüft der Algorithmus den Knoten und geht zu Schritt 244. Wen Zähler < Anzahl_Knoten, prüft der Algorithmus die Ebene tiefer in dem Baum (UntererKnoten = 2·UntererKnoten), Schritt 250. Die in der unteren Ebene geprüften Knoten werden verdoppelt (Anzahl_Knoten = 2·Anzahl_Knoten), Schritt 252.
10a und 10b zeigen einen bevorzugten Algorithmus zum Aktualisieren eines Baums, nachdem ein Kode freigegeben wurde (Zuweisung aufgehoben). Eine Variable „S" wird auf den Wert des Knotens gesetzt, der freigegeben wird, Schritt 256. Dieser Knoten S wird als frei markiert (v(S) = „00"), Schritt 258. Die höheren Knoten in dem Baum werden aktualisiert (initialisiere ObererKnoten = [s/2]), Schritt 260. Der Algorithmus prüft, um zu sehen, ob das obere Ende des Baums nicht durchlaufen wurde (ObererKnoten = 0), Schritt 262. Wenn der obere Teil des Baums durchlaufen wur de, werden tiefere Knoten in dem Baum geprüft, Schritt 272. Wenn das obere Ende des Baums nicht durchlaufen wurde, wird der aktuelle Knoten von einem Kode gesperrt (v(ObererKnoten) = „10"), Schritt 264, dieser Knoten wird als verfügbar markiert (v(ObererKnoten) = „00"), Schritt 266. Der Algorithmus geht weiter, um den nächst höheren Knoten in dem Baum zu prüfen (ObererKnoten = [ObererKnoten/2]), Schritt 268, und der Algorithmus prüft diesen Knoten. Wenn der Knoten durch zwei Kodes gesperrt wurde, wird er als durch einen Knoten gesperrt gesetzt (v(ObererKnoten) = „10"), Schritt 270.
Um den Baum nach unten zu aktualisieren, wird die „UntererKnoten"-Variable initialisiert (UntererKnoten = S·2), Schritt 274. Die Anzahl der Knoten, die unterhalb des Knoten aktualisiert werden soll, wird initialisiert (Anzahl_Knoten = 2), Schritt 276. Wenn das untere Ende des Baums durchlaufen wurde (UntererKnoten >= 32), wurde der Baum aktualisiert, Schritt 292. Wenn nicht (UntererKnoten < 32), wird ein Zähler initialisiert (Zähler = 0), Schritt 280. Der von dem Zähler angezeigte Knoten wird für die Zuweisung frei gemacht (v(UntererKnoten + Zähler) = „00"), Schritt 282. Der Zähler wird inkrementiert (Zähler = Zähler + 1), Schritt 284. Wenn die Anzahl von aktualisierten Kodes nicht durchlaufen ist (Zähler < Anzahl_Knoten), wird das Aktualisieren für den nächsten Zähler wiederholt, Schritt 286. Wenn sie durchlaufen ist, (Zähler >= Anzahl_Knoten), wird die nächste Ebene unten in dem Baum geprüft (UntererKnoten = 2·UntererKnoten), Schritt 288. Die Anzahl analysierter Knoten in der unteren Ebene ist zweimal die der vorhergehenden Ebene (AnzahlKnoten = 2·Anzahl_Knoten), Schritt 290, und das Aktualisieren wird wiederholt.
Eine Ausführungsform der Erfindung betrifft die Kodezuweisung für das Voreinstellungs-Midamble-Zuweisungsschema der TDD-Betriebsart von 3GPP W-CDMA. Midambles sind Teil der physikalischen Kanalkonfiguration für TDD. Es existieren unterschiedliche Midamble-Zuweisungschemata für TDD. Eines ist eine WTRU-spezifische Midamble-Zuweisung, die sowohl für die Aufwärtsstrecke als auch die Abwärtsstrecke gilt. Für die WTRU-spezifische Midamble-Zuweisung wird eine spezifische Midamble explizit allen physikalischen Kanälen eines spezifischen Benutzers zugewiesen. Ein anderes Schema ist die Voreinstellungs-Midamble-Zuweisung, die ebenfalls sowohl für die Aufwärtsstrecke als auch die Abwärtsstrecke gilt. Für dieses Schema wird die verwendete Midamble durch eine vordefinierte Zuordnung zwischen den Midambles und den zugewiesenen Kanalteilungskodes bestimmt.
Ein anderes Schema ist die gemeinsame Midamble-Zuweisung, die nur für die Abwärtsstrecke gilt. In diesem Schema wird eine gemeinsame Midamble allen physikalischen Kanälen in einem spezifischen Zeitschlitz zugewiesen. Für die WTRU-spezifischen und gemeinsamen Midamble-Schemata können die Kodes an Benutzer zugewiesen werden, ohne die Midamble-Zuordnung zu betrachten.
Für die Voreinstellungs-Midamble wird jedoch die Zuordnung zwischen den Midambles der Kanalteilungskodes in dem Kodezuweisungsschema verwendet. Abhängig von dem Bursttyp und dem Wert von Kzelle, wie es von den Standards definiert ist, gelten verschiedene Zuordnungen. Der Bursttyp und der Wert von Kzelle sind in der Funknetzsteuerung (RNC) für jeden Zeitschlitz, zum Beispiel eine Betriebs- und Wartungs(O&M-)Funktion oder eine Funktion in der RNC, wie etwa die dynamische Kanalzuweisung (DCA) über die Funkressourcenverwaltung (RRM), individuell konfigurierbar. Die Konfiguration wird an die WTRU über RRC-Signalisierung signalisiert, und folglich ist die Verbindung der WTRU bekannt.
Für die Voreinstellungs-Midamble-Zuweisung definiert die Verbindung zwischen Midambles und Kanalteilungskodes primäre und sekundäre Kanalteilungskodes. Es gelten die folgenden Regeln: jeder sekundäre Kanalteilungskode wird mit einem einzigen primären Kanalteilungskode verbunden; jeder sekundäre Kanalteilungskode verwendet die gleich Midamble wie der primäre Kanalteilungskode, dem er zugeordnet ist; sekundäre Kodes können nur zugewiesen werden, wenn der zugeordnete primäre Kode ebenfalls zugewiesen ist; alle der gleichen Midamble zugeordneten Kanalteilungskodes können nur der gleichen WTRU zugewiesen werden; und für gemeinsame und WTRU-spezifische Midamble-Zuweisungen können alle Kodes als primäre Kodes betrachtet werden.
Um die Kodezuweisung für das Voreinstellungs-Midamble-Schema durchzuführen, wird jedem Kode bevorzugt eine zusätzliche Markierung, die anzeigt, ob es ein primärer oder sekundärer Kanalteilungskode, eine Midamble-Bezeichnung (die auch eine Kodegruppenbezeichnung genannt werden könnte) mit einem von Kzelle verschiedenen möglichen Wert (z. B. 0 bis Kzelle-1) und eine Markierung, die für die WTRU-Verbindung verwendet werden soll, gegeben.
11 ist ein Flußdiagramm zum Ersetzen der Schritte 200–220 von 9 für die Verwendung zur Zuweisung von Kodes für das Voreinstellungs-Midamble-Schema. Die Markierung für die WTRU-Zuordnung könnte für jeden Kanalteilungskode oder nur für jede Midamble bereitgestellt werden, da jeder Kode bereits mit einer gegebenen Midamble verbunden ist. Die Verbindung mit einer Midamble für eine WTRU würde die Zuordnung zu dieser WTRU implizieren.
Das Verfahren versucht, den optimalen Kode (mit „00" markierten Kode) für einen gegebenen Benutzer (WTRU) zu finden. Die erste (wünschenswerteste) Wahl ist ein sekundärer Kode, der einer Midamble zugeordnet ist, die dem Benutzer bereits zugewiesen ist. Diese Art von Kode wird als ein Klasse-1-Kode klassifiziert. Die zweite Wahl ist ein primärer Kode, der ein Elternteil hat, das bereits durch einen Kode gesperrt ist (Elternteil als „10" markiert). Dieser Kode wird als ein Klasse-2-Kode klassifiziert. Die dritte Wahl ist ein primärerer Kode, der ein Elternteil hat, das nicht gesperrt ist, der als ein Klasse-3-Kode klassifiziert wird. Einer Midamble zugeordnete sekundäre Kodes, die zu einem anderen Benutzer gehören, würden nicht für die Zuweisung betrachtet.
Der am meisten bevorzugte Algorithmus durchsucht beginnend bei dem Kode ganz links in dem Baum auf dieser Ebene von links nach rechts, wenngleich andere Suchrichtungen verwendet werden können. Für jeden verfügbaren Kode bestimmen wir, sofern vorhanden, zu welcher Klasse er gehört. Wenn eine Klasse 1 gefunden wird, wird eine sofortige Zuweisung durchgeführt. Andernfalls werden die Kodes ganz links in den Klassen 2 und/oder 3 für die mögliche Zuweisung in dem Fall gemerkt, daß die Suche endet, ohne einen Klasse-1-Kode zu finden.
Die folgenden Variablen werden in dem bevorzugten Algorithmus verwendet: Optimal_primär für einen Kode in Klasse 2 und Nicht_optimal_primär für einen Kode in Klasse 3. Eine Variable x wird auf den Wert des Spreizfaktors initialisiert, x = Q, Schritt 300. Q ist der SF des Kodes, der zugewiesen werden soll. Optimal_primär und Nicht_optimal_primär werden auf null gesetzt. Die Variable v(x) wird geprüft, um zu sehen, ob sie gleich „00" ist, was anzeigt, daß sie frei ist, Schritt 302. Wenn x ein sekundärer Kode ist, Schritt 304, und die mit dem Kode x verbundene Midamble dem Benutzer zugewiesen wird, Schritt 306, wird der ausgewählte Kode S auf x gesetzt (S = x), Schritt 308. Dann springt der Algorithmus zu Schritt 336.
Wenn x kein sekundärer oder primärer ist, Schritt 310 und Optimal_primär = 0, Schritt 312 (ein optimaler Kode wurde bis jetzt nicht optimal gefunden), wird der primäre Kode am weitesten links als optimal für die spätere Verwendung gespeichert, wenn kein sekundärer Kode gefunden wird. Der Elternkode wird geprüft, um zu sehen, ob er durch einen gesperrt ist (v(x/2) = „10"), Schritt 314. Wenn dies der Fall ist, wird Optimal_primär auf das aktuelle x gesetzt (Optimal_primär = 0), Schritt 320, und der nächste Kode wird geprüft (x = x + 1), Schritt 322. Wenn das Elternteil gesperrt ist, wird eine Prüfung durchgeführt, um zu bestimmen, ob ein nicht optimaler primärer Kode gefunden wird (Nicht_optimal_primär = 0), Schritt 318. Anschließend wird der nächste Kode geprüft (x = x + 1), Schritt 322.
Wenn der nächste Kode innerhalb des gleichen Spreizfaktors liegt (x < 2·Q), Schritt 324, wird das Verfahren für den nächsten Kode wiederholt, und der Algorithmus geht zu Schritt 302. Wenn der nächste Kode nicht in dem gleichen Spreizfaktor ist, wird eine Prüfung durchgeführt, um zu sehen, ob ein optimaler primärer Kode gefunden ist (Optimal_primär = 0), Schritt 326. Wenn ein optimaler primärer gefunden wurde, wird der Kode auf den optimalen primären gesetzt (S = Optimal_primär), Schritt 328. Die Midamble des zugewiesenen Kodes S wird dem Benutzer zugewiesen, Schritt 330.
Wenn ein nicht optimaler primärer gefunden ist (Nicht_optimal_primär = 0), Schritt 332, wird S auf den nicht optimalen primären gesetzt (S = Nicht_optimal_primär), Schritt 334. Die Midamble des zugewiesenen Kodes S wird dem Benutzer zugewiesen, Schritt 330. Nachdem die Midamble zugewiesen ist, wird der zugewiesene Kode als zugewiesen markiert (v(S) = „11"), Schritt 336, und der Kodebaum wird entsprechend aktualisiert, Schritt 338. Wenn keine sekundären oder primären Kodes verfügbar sind, kann kein Kode zugewiesen werden, Schritt 340.
Da das Freigabeverfahren einfach aus dem Aktualisieren des Kodebaums besteht, kann das früher beschriebene Verfahren für die Kodefreigabe im Fall der Voreinstellungs-Midamble-Zuweisung mit der Hinzufügung eines Schritts verwendet werden. Nach dem Abschluss der Freigabe eines primären Kodes würde die diesem Kode zugeordnete Midamble von diesem Benutzer (WTRU) freigegeben.
Bevorzugt stellt die Funktionseinheit, die das Verfahren aufruft, nachdem entschieden wurde, welcher Kode freigegeben werden soll (z. B. eine Funkressourcenverwaltungsfunktion), sicher, daß ein primärer Kode nur freigegeben wird, wenn alle seine sekundären Kodes nicht zugewiesen sind. Wahlweise könnte ein Schritt am Anfang des Freigabeverfahrens hinzugefügt werden, um zu verifizieren, daß ein primärer Kode nicht freigegeben wird, wenn seine zugeordneten sekundären Kodes immer noch zugewiesen sind. Wenn irgendein zugeordneter sekundärer immer noch zugewiesen ist, würde das Freigabeverfahren aussteigen und einen Kodezuweisungsfehler anzeigen.

Claims

Verfahren zum Neuzuweisen von Kodes eines Kodebaums mit einem orthogonalen variablen Spreizfaktor OVSF in einem Codemultiplex-Vielfachzugriff-Kommunikationssystem, wobei der Kodebaum eine Vielzahl von Kodes mit unterschiedlichen Spreizfaktoren hat und eine Vielzahl von Zweigen zwischen den Kodes mit unterschiedlichen Spreizfaktoren hat, wobei, wenn ein bestimmter Kode des Kodebaums zugewiesen wird, ein niedrigerer Spreizfaktorkode des Kodebaums, der durch einen der Zweige mit diesem Kode verbunden ist, gegen eine Zuweisung gesperrt wird, wobei, wenn ein Kode des Kodebaums gesperrt ist, ein Kode des Baums mit einem niedrigeren Spreizfaktor, der durch einen der Zweige mit diesem Kode verbunden ist, gegen eine Zuweisung gesperrt wird, wobei das Verfahren aufweist: beginnend mit dem ersten Spreizfaktor (Schritt 138): (a) Bestimmen ausgewählter zugewiesener Kodes mit diesem Spreizfaktor, die an andere Kodes mit diesem Spreizfaktor in einer gewünschten Richtung des Kodebaums neu zugewiesen werden können (Schritt 140); und (b) Neuzuweisen der ausgewählten zugewiesenen Kodes an die anderen Kodes (Schritte 150, 154); und Wiederholen der Schritte (a) und (b) für jeden anderen Spreizfaktor (Schritte 146, 156), dadurch gekennzeichnet, daß die Schritte zum Bestimmen und Neuzuweisen regelmäßig aufgerufen werden und durchgeführt werden, wenn der Kodebaum eine Anzahl gesperrter Kodes hat, die über einer gewissen Schwelle ist (Schritt 136).
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die anderen Kodes in dem gleichen Zeitschlitz sind wie die ausgewählten Kodes.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei zumindest einer der anderen Kodes in einem zu den ausgewählten Kodes unterschiedlichen Zeitschlitz ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der erste Spreizfaktor ein höchster Spreizfaktor ist.
Funknetzsteuerung RNC mit einer Funkressourcenverwaltungsvorrichtung, wobei die Funkressourcenverwaltungsvorrichtung einen Speicher zum Speichern einer Darstellung eines Kodebaums mit einem orthogonalen variablen Spreizfaktor OVSF hat, wobei der Kodebaum eine Vielzahl von Kodes mit unterschiedlichen Spreizfaktoren hat und eine Vielzahl von Zweigen zwischen den Kodes mit unterschiedlichen Spreizfaktoren hat, wobei, wenn ein bestimmter Kode des Kodebaums zugewiesen wird, ein niedrigerer Spreizfaktorkode des Kodebaums, der durch einen der Zweige mit diesem Kode verbunden ist, gegen eine Zuweisung gesperrt wird, wobei, wenn ein Kode des Kodebaums gesperrt ist, ein Kode des Baums mit einem niedrigeren Spreizfaktor, der durch einen der Zweige mit diesem Kode verbunden ist, gegen eine Zuweisung gesperrt wird, wobei die Funkressourcenverwaltungsvorrichtung fähig ist, Schritte durchzuführen, die aufweisen: beginnend mit einem höchsten Spreizfaktor: (a) Bestimmen ausgewählter zugewiesener Kodes mit diesem Spreizfaktor, die an andere Kodes mit diesem Spreizfaktor in einer gewünschten Richtung des Kodebaums neu zugewiesen werden können (Schritt 140); und (b) Neuzuweisen der ausgewählten zugewiesenen Kodes an die anderen Kodes (Schritte 150, 154); und der Reihe nach Wiederholen der Schritte (a) und (b) für jeden niedrigeren Spreizfaktor (Schritte 146, 156), dadurch gekennzeichnet, daß die Schritte zum Bestimmen und Neuzuweisen regelmäßig aufgerufen werden und durchgeführt werden, wenn der Kodebaum eine Anzahl gesperrter Kodes hat, die über einer gewissen Schwelle ist (Schritt 136).
RNC nach Anspruch 7, wobei die anderen Kodes in dem gleichen Zeitschlitz sind wie die ausgewählten Kodes.
RNC nach Anspruch 7, wobei zumindest einer der anderen Kodes in einem zu den ausgewählten Kodes unterschiedlichen Zeitschlitz ist.
RNC nach Anspruch 5, wobei die Darstellung des Kodebaums als ein Vektor gespeichert ist.
RNC nach Anspruch 8, wobei der Vektor der Reihe nach ein Element für jeden Kode des Kodebaums umfaßt.
RNC nach Anspruch 9, wobei alle Elemente von Kodes mit einem gleichen Spreizfaktor benachbart sind.
RNC nach Anspruch 9, wobei jedes Element zwei Bits hat, wobei ein Bit der zwei Bits anzeigt, ob der Kode dieses Elements gesperrt ist und ein anderes Bit der zwei Bits anzeigt, ob einer oder mehrere Kodes durch den Kode dieses Elements gesperrt sind.