专利名称：用于为传输信道选择信道化代码的方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明一般地涉及无线通信网络，并具体而言涉及为传输信道选 择优选的正交可变扩频因子信道化代码。
背景技术：
目前，第三代无线标准使得无线通信能够通过使用对应用特定的 优先级和对应用特定的可变传输速率来进行。例如，取决于特定语音 压缩/解压(编解码器)算法的需要，语音数据应用通常根据高优先级 但是以相对低的传输速率来处理。其它应用(诸如经緩冲的多媒体下 载)可根据低优先级但是以相对高的传输速率来处理。在宽带码分多址(W-CDMA)通信网络中，诸如在通用移动电信系统(UMTS)网 络中，单个网络收发器可支持以多种传输速率对多个数据流的同时传 输。通过使用W-CDMA技术，多个数据流可在单个频带上被同时传 输。正交信令被用来使得所传输信号能够在时域和频域上重叠。信道 化法被用于分隔同时传输的信号，其使用码片序列在特定带宽上传播 数据位。于是正交可变扩频因子(OVSF)代码被用于确定用于特定 信号的特定信道化法。OVSF代码可使用信道化代码树图来描述，其中在树基部的树干 代码具有为一的扩频因子。每当树出现分支时，该扩频因子被加倍，且数据传输速率被减半，由此在树顶部的叶代码具有最高的扩频因子和最低的传输速率。在OVSF代码树中同一级别上的代码是正交的， 而共享共同的祖先或后代的代码是非正交的。因此，共享共同收发器的数据应用中的每一个被分配OVSF代码 树中的不同代码。例如，涉及需要特定传输速率的新呼叫的蜂窝式电 话网络中的应用将需要分配信道化代码树的特定级别上的代码。但是， 如果在该级别上的所有代码当前都被使用，则某些代码将需要被重新 分配到代码树的其它级别，以便为新呼叫腾出位置。否则新呼叫将被 阻止。因为被阻止的代码分配是不合乎需要的，并且重新分配代码消耗网络资源并降低网络效率，所以已提出了用于优化OVSF代码使用 的各种代码管理技术。发明内容根据一方面，本发明为一种用于为传输信道选择优选信道化代码 的方法。该方法包括为传输信道确定所需的传输速率。接着在代码 树中标识具有与以下传输速率相关联的扩频因子的多个可用信道化代 码，其中所述传输速率至少与所需的传输速率一样高。接着基于与优 选信道化代码相关联的权重指标、结构指标和时间指标从所述多个可 用信道化代码中选择优选信道化代码。因此，本发明的实施例使得能够为传输信道高效地选择优选 OVSF信道化代码。信道化代码基于权重指标、结构指标和时间指标 进行选择，所述三种指标使得能够对许多不同变量进行复杂评估，所 述变量诸如是与特定类型的网络服务相关联的平均通信间隔 (interval)。这导致改进的网络小区的操作，因为小区的传输信道能 够满足多种服务质量(QoS)需求，并且当把新的传输信道添加到网 络时，需要较少的资源来将现有传输信道重新分配给不同的OVSF信 道化代码。
为了使本发明可被容易地理解并产生实际效果，现在将对参考附 图例示的示例性实施例进行参考，其中在所有不同的图中，相同的参 考标号指示相同的或功能类似的单元。附图连同下面的详细说明被引 入说明书并组成说明书的 一部分，并且用来根据本发明进一步例示实 施例和解释各种原理和优点，在附图中图1是例示了根据现有技术的正交可变扩频因子(OVSF)信道 化代码树的图；图2是例示了根据本发明某些实施例的判断矢量的三维的图，所 述判断矢量被用于将代码树中的代码分配给传输信道；图3是例示了根据本发明某些实施例的用于在CDMA网络小区 中为传输信道选择优选信道化代码的方法的 一般流程图；图4是例示了根据本发明某些实施例的用于为传输信道选择优选 信道化代码的方法的一般流程图；以及图5是例示了根据本发明某些实施例的在CDMA网络小区中进 行操作的电子通信设备的组件的框图。本领域技术人员将意识到，出于简明性和清晰性例示了图中的单 元，而其不必是成比例绘出的。例如，图中的某些单元的尺寸可相对 于其它单元被放大了，以帮助提高对本发明实施例的理解。
具体实施方式
在详细描述根据本发明的实施例之前，应该注意到，所述实施例 主要在于和用于为传输信道选择信道化代码的方法和系统有关的方法 步骤和装置组件的组合。因而，在附图中已用传统的符号在适当的地 方表示出装置组件和方法步骤，仅示出了与理解本发明实施例相关的 那些具体细节，以便不会在细节上混淆本公开，本领域普通技术人员 根据这里的描述将容易地明白本公开及其细节。在此文档中，相关的术语(诸如第一和第二、顶部和底部等)可 被单独用来区分一个实体或动作与另一实体或动作，而不必需要或暗 示在这些实体或动作之间的任何实际的这种关系或顺序。术语"包括"、 "包括…的，，或它们的任何其它变形意在覆盖开放的包括，这样，包括 一列元素的过程、方法、物品或装置不仅仅包括这些元素，而且可包 括未明确列出的、或这些过程、方法、物品或装置所固有的其它元素。 在未加以更多限制的情况下，由"包括……"所引导的元素不排除在包 括该元素的过禾呈、方法、物品或装置中还存在附加的等同元素。参考图l，图l例示了根据现有技术的正交可变扩频因子(OVSF) 信道化代码树100。在代码树100中包括的每个矩形表示信道化代码， 诸如代码105和代码110，其可以被应用于宽带码分多址(WCDMA) 数据信号。根信道化代码115具有等于1的扩频因子和基础数据传输 速率。每当代码树100出现分支从而创建多个代码树级别时，在下一 级别上的代码的扩频因子被加倍，且在下一级别上的代码的数据传输 速率净皮除以二。例如，在代码树100的级别二上的代码105表示具有 等于二的扩频因子和等于基础传输速率的二分之一的传输速率的信道化代码。类似地，在代码树100的级别三上的代码110表示具有等于 四的扩频因子和等于基础传输速率的四分之一的传输速率的信道化代 码。在代码树100的最高级别上的信道化代码(被称为叶代码)具有 最高的扩频因子和最低的传输速率。因此，代码120是在代码树100 的级别八上的叶代码，且具有扩频因子128和等于基础传输速率的 1/128的传输速率。代码树100可被用于将有限的蜂窝式网络无线电资源分配给各种 多媒体数据信号。例如，高速视频数据下载信号可需要分配到代码树 100中的相对高的数据速率代码。而诸如语音通信信号的较低数据速 率信号可被分配给在代码树100的较高级别上的代码，其具有较低的数据传输速率和较高的扩频因子。如本领域技术人员所知的那样，在信道化代码之间的正交性对于一个频率带宽的同时用户之间的多访问信道分隔是重要的。如果代码 树100中的任意两个不同代码中的一个代码不是另一个代码的后代， 则所述两个代码彼此正交。例如，代码120与代码110非正交。但代 码110与代码125正交。因此，代码树100中的特定代码的直接祖先和后代不应被同时使 用。因此，提供代码树100中的代码状态指示符，以将特定代码的当 前状态指示为"已使用"、"保留空闲"或"可用"。例如，在图1中，对 应于"已使用，，代码的矩形用浓阴影所例示。对应于和已使用代码具有
直接祖先或后代关系的"保留空闲"代码的矩，用灰色阴影所例示。最后，对应于"可用"代码的矩形未用阴影例示:'由此，"保留空闲"代码 尚未分配给用户，且不应该被分配给用户，因为存在与当前"已使用，， 代码产生跨信道无线电干扰的风险，所述"已使用，，代码与"保留空闲，， 代码具有直接祖先或后代关系。当前仅有"可用"代码能够被分配给用 于网络小区的新用户的新的传输信道。参考图2，图2例示了根据本发明某些实施例的判断矢量的三维， 所述判断矢量被用于将代码树100中的代码分配给特定传输信道。维 度被指定为(f，5，"，对应于容量信息(f)、结构信息(5)和时间信息f)。 如下面所详细描述的，这样的三维判断矢量可被用于高效分派CDMA 网络小区的有限的无线电资源。这得到了改进的网络小区的操作，因 为小区的传输信道能够满足多种服务质量(QoS)需求，并且需要较 少的资源来将传输信道重新分配给不同的OVSF信道化代码。参考图3， 一般流程图例示了根据本发明某些实施例的用于在 CDMA网络小区中为传输信道选择优选信道化代码的方法。例如，考 虑OVSF信道化代码树100包括CDMA网络小区的可用信道化代码， 必须从所述代码中选择优选信道化代码。在步骤305，在根信道化代 码115 (其中扩频因子等于1)开始在代码树100中搜索优选信道化代 码。在步骤310,当前扩频因子被乘以二。 一开始，这意味着当前扩 频因子等于二，并且可以搜索代码树100的第二级别。在步骤315，确定当前扩频因子是否等同于所需扩频因子。如上 所述，所需扩频因子可以基于包括所述传输速率在内的各种因素来确 定。例如，如果给定传输信道所需的传输速率仅是根信道化代码115 的基础传输速率的四分之一，那么所需扩频因子可以被设为四，对应 于代码树100的第三级别。如果在步骤315当前扩频因子不等于所需 扩频因子，那么方法300循环回到步骤310，在步骤310再次将当前 扩频因子乘以二。不过如果在步骤315当前扩频因子等于所需扩频因子，那么在步 骤320确定在代码树100中对应于当前扩频因子的级别中是否存在至 少一个可用代码(如上所定义的)。如果在步骤320确定存在至少一 个可用代码，那么在步骤325确定是否仅存在一个可用代码。如果存 在不止一个可用代码，那么方法300执行子方法330，其涉及对以上 参考图2描述的三维判断矢量的至少一维进行计算。在子方法330的步骤335，从具有当前扩频因子的所有可用信道 化代码中选择具有最小权重指标(W)的代码。最小权重指标(W) 等于作为给定代码后代的可用信道化代码的数量，并由此包括与代码 树lOO有关的容量信息f )。例如，图1所示的代码130具有权重指标 二，因为两个可用代码代码135和代码140是代码130的后代。通 过选择具有最小权重指标的代码，即具有最小数量的可用后代代码的 代码，降低了代码树的碎片。在步骤340确定是否不止一个在步骤335从代码中选择的代码具 有最小权重指标(W)。如果是，那么在步骤345确定是否不止一个 在步骤335从代码中选择的代码具有最小结构指标(S )。结构指标(S ) 可例如根据以下等式来确定其中在代码树100中存在K+l层，k指示信道化代码的扩频因 子，而m指示信道化代码的分支数量。如果在步骤345确定不止一个在步骤335从代码中选择的代码具 有最小结构指标(S)，那么在步骤350确定是否不止一个在步骤335 从代码中选择的代码具有最大时间指标(T)。时间指标(T)可例如 根据以下等式来确定 ''其中i是用户指标，r^指示类别j服务优先级(j-l，2， ... N) 的用户i (i-l， 2， ... N)的平均通信间隔，k指示信道化代码的扩频公式1公式2公式3
因子，而m指示信道化代码的分支数量。根据本发明某些实施例，时间指标(T)是与使用传输信道的服 务相关联的统计平均通信间隔。类别j服务优先级可以与使用传输信 道且需要特定服务质量(QoS)的特定类型取务相关联。例如，各种 类型的服务可以包括尽力而为服务、次(less than)尽力而为服务、 实时服务、语音服务、流式视频服务以及因特网数据下载服务。因此， 时间指标(T)可以基于特定网络的实际工作统计，例如，其指示了 语音呼叫的长度通常会持续因特网数据下载的长度的三倍，或者尽力 而为服务的通信间隔通常是流式视频服务的通信间隔的一半。根据本 发明实施例，在选择用于通信信道的优选信道化代码时，这样的时间 指标(T)可以是非常有用的。如果在步骤350确定不止一个在步骤335从代码中选择的代码具 有最大时间指标(T)，那么在代码树100的当前层不选择代码。而 是在步骤355将扩频因子除以二 ，这把子方法330向下移至代码树100 中的下一层(即，更靠近根信道化代码115)。接着子方法330返回 步骤335。不过，如果在步骤340确定仅存在一个具有最小权重指标(W) 的代码，或者在步骤345确定仅存在一个具有最小结构指标(S )的代 码，或者在步骤350确定仅存在一个具有最大时间指标(T)的代码， 那么子方法330结束，方法300在步骤360继续。在步骤360，分别 地，具有最小权重指标(W)、或具有最小结构指标(S)、或具有最 大时间指标(T)的对应代码被选择为用于传输信道的优选信道化代 码。因此，优选信道化代码的状态指示符从"可用，，改变为"已使用"。 在步骤365，优选信道化代码的直接祖先代码的状态指示符被改变为 "保留空闲"。同样，优选信道化代码的每个直接祖先代码的权重指标 (W)被更新，以便反映由选择优选信道化代码所导致的代码树100 的改变。接着方法300结束，因为优选信道化代码已经被选择，且可 被用作为用于传输信道的OVSF信道化代码。再次参考步骤320，如果在代码树100的当前级别未找到至少一
个可用代码，那么方法300在步骤370继续，，在步骤370当前扩频因 子被除以二。这把方法300向下移至代码树100中的下一层(即，更 靠近根倌道化代码115)。接着在步骤375确定当前扩频因于是否等 于一。如果否，那么方法300返回步骤320，并再次确定在代码树100 的当前级别是否有至少一个代码可用。如果在步骤375确定当前扩频因子等于一，那么代码树100的当 前级别是根信道化代码115的级别。因此，在步骤380，确定根信道 化代码115的状态是否为"已使用"。如果是，那么代码树100的容量 已满，因此新的传输信道无法被分配给代码树100，并且方法300结 束。不过如果在步骤380确定根信道化代码115的状态是"保留空闲"， 那么在步骤385根据代码树重新组织过程来重新组织代码树100。如本领域技术人员将理解的，在现有技术中已提出了多种类型的 代码树重新组织过程，也被称为代码重新分配过程。这样的重新组织 过程包括例如动态代码分配(DCA)方案和多代码重新分配方案。这 样的代码重新分配过程的目的是降低代码树100的碎片，并由此使得 具有所需扩频因子的信道化代码可用，同时不会去除任何当前已使用的传输信道。参考图4， 一般流程图例示了根据本发明某些实施例的用于为传 输信道选择优选信道化代码的方法400。在步骤405,确定传输信道所 需的传输速率。例如，语音服务传输信道可能需要相对低的传输速率， 而因特网数据下栽服务可能需要相对高的传输速率。在步骤410，在 代码树(诸如代码树100)中标识多个可用信道化代码。所标识的可 用信道化代码具有与以下传输速率相关联的扩频因子，其中所述传输 速率至少与所需的传输速率一样高。例如，可以使用上述的方法300来标识多个可用信道化代码。在步骤415，基于与优选信道化代码相关联的权重指标、结构指 标和时间指标从所述多个可用信道化代码中选择优选信道化代码。例 如，可以根据上述子方法330来选择优选信道化代码。从多个可用信 道化代码中选择优选信道化代码包括首先比较与多个信道化代码相
关联的、包括所述权重指标(W)的若干权重指标；然后比较与多个 信道化代码相关联的、包括所述结构指标(S)的若干结构指标；以 及然后比较与多个信道化代码相关联的、包括所述时间指标(T)的 若干时间指标。参考图5，框图例示了根据本发明某些实施例的在CDMA网络 小区中进行操作的电子通信设备500的组件。电子通信设备500例如 可以是无线电网络控制器(RNC)、基站、禾多动电话、网络计算机、 双向无线电、个人数字助理(PDA)或其它无线通信设备。本领域技 术人员将认识到，本发明可被实现于电子通信设备500的系统中。电 子通信设备500的系统可包括处理器505，诸如与存储器510在操作 上耦合的标准微处理器或专用集成电路(ASIC)。存储器510包括计 算机可读媒体，诸如随机存取存储器(例如，静态随机存取存储器(SRAM))、只读存储器(例如可编程只读存储器(PROM)或可 擦写可编程只读存储器(EPROM))或本领域中公知的混合存储器(例如闪速存储器)。于是所述媒体包括信道化代码选择计算机可读 程序代码组件515,当被处理器505处理时，其被配置成使得执行上 述的方法300和方法400的步骤。在才艮据方法300和方法400选择了 优选信道化代码之后，使用在操作上耦合于A理器505的收发器520 在传输信道上传输数据。因此，本发明的实施例使得能够为传输信道高效地选择优选 OVSF信道化代码。信道化代码基于权重指标、结构指标和时间指标 进行选择，所述三种指标使得能够对许多不同变量进行复杂评估，所 述变量诸如是与特定类型的网络服务相关联的平均通信间隔。这得到 了改进的网络小区的操作，因为小区的传输信道能够满足多种服务质 量(QoS)需求，并且当把新的传输信道添加到网络时，需要更少的 资源来将现有传输信道重新分配给不同的OVSF信道化代码。应当认识到，此处描述的本发明实施例可包括一个或多个常规处 理器和唯一的已存储程序指令，所述程序指令控制所述一个或多个处 理器连同某些非处理器电路来实现如此处描迷的用于为传输信道选择
佶逸化代码的动能中的某些、大多数或所者功能。非处理器电路可包括但不局限于无线电接收器、无线电发送器、信号驱动器、时钟电 路、电源电路和用户输入设备。同样，这些功能可被解释为用于为传 输信道选择信道化代码的方法的步骤。可替换地，可由不具有已存储 的程序指令的状态机、或在一个或多个专用集成电路(ASIC)中实现 某些或全部功能，其中每个功能或某些功能的某些组合被实现为定制 逻辑。当然，两种解决方案的组合也可被使用。因此，此处已描述了用于这些功能的方法和装置。此外，还希望本领域普通技术人员当由 此处公开的概念和原理所指导时将通过最少的实验就能够容易地生成 这些软件指令和程序以及IC，尽管可能会需要经历由例如可用时间、 当前技术和经济考虑所激发的大量工作和许多设计选择。在前述说明书中，已描述了本发明的特定实施例。不过，本领域 普通技术人员应当理解，在不脱离如权利要求中所阐述的本发明范围 的情况下，可以做出多种修改和改变。因此，本说明书和附图被认为 是例示性的，而非限制性的，并且所有这些修改都意在被包括在本发 明的范围中。益处、优点、问题的解决方案、以及可以使得任何益处、 优点或解决方案出现或变得更突出的任何元素都不被认为是任何或全 部权利要求中的关键性的、必需的或本质的特征或元素。本发明仅由 所附权利要求以及这些权利要求的所有等同物所定义，所述权利要求 包括在此申请的待决期间做出的任何修改。
权利要求
1.一种用于为传输信道选择优选信道化代码的方法，所述方法包括为传输信道确定所需的传输速率；在代码树中标识具有与以下传输速率相关联的扩频因子的多个可用信道化代码，其中所述传输速率至少与所需的传输速率一样高；以及基于与优选信道化代码相关联的权重指标、结构指标和时间指标从所述多个可用信道化代码中选择优选信道化代码。
2. 如权利要求1所述的方法，其中所述多个可用信道化代码是 正交可变扩频因子信道化代码。
3. 如权利要求1所述的方法，其中所述权重指标包括下面的可 用信道化代码的数量，所述可用信道化代码是优选信道化代码在代码 树中的后代。
4. 如权利要求1所述的方法，其中从多个可用信道化代码中选 择优选信道化代码包括首先比较与多个信道化代码相关联的、包括 所述权重指标的若干权重指标；然后比较与多个信道化代码相关联的、 包括所述结构指标的若干结构指标；以及然后比较与多个信道化代码 相关联的、包括所述时间指标的若千时间指标。
5. 如权利要求1所述的方法，其中所述结构指标被用于保留具 有低扩频因子的代码，以由高数据速率传输所使用。
6. 如权利要求1所述的方法，其中所述结构指标根据以下公式 来确定<formula>formula see original document page 2</formula>1，(、m)是可用的一lo,其它其中在代码树中存在K+l层，k表示信道化代码的扩频因子， 而m表示信道化代码的分支数量。
7. 如权利要求1所述的方法，其中所迷时间指标是与使用传输 信道的服务相关联的统计平均通信间隔。
8. 如权利要求1所迷的方法，其中所迷时间指标根据以下公式 来确定其中i是用户指标，7:.表示类别j服务优先级(j = l，2， ... N)的用户i (i-l， 2， ... N)的平均通信间隔，k表示信道化代码的扩频 因子，而m指示信道化代码的分支数量。
9. 如权利要求8所述的方法，其中所述类别j服务优先级与从 下述组中选择的服务相关联，所述组包括尽力而为服务、次尽力而 为服务、实时服务、语音服务、流式视频服务以及因特网数据下载服 务。
10. —种用于为传输信道选择优选信道化代码的系统，所述系统包括被配置成使得为传输信道确定所需的传输速率的计算机可读程 序代码组件；被配置成使得在代码树中标识具有与以下传输速率相关联的扩 频因子的多个可用信道化代码的计算机可读程序代码组件，其中所述 传输速率至少与所需的传输速率一样高；以及被配置成使得基于与优选信道化代码相关联的权重指标、结构指 标和时间指标从所述多个可用信道化代码中选择优选信道化代码的计 算机可读程序代码组件。
11. 如权利要求10所述的系统，其中所述多个可用信道化代码 是正交可变扩频因子信道化代码。
12. 如权利要求10所述的系统，其中所述权重指标包括下面的 可用信道化代码的数量，所述可用信道化代码是优选信道化代码在代 码树中的后代。
13. 如权利要求10所述的系统，其中从多个可用信道化代码中 选择优选信道化代码包括首先比较与多个信道化代码相关联的、包 括所述权重指标的若干权重指标；然后比较与多个信道化代码相关联 的、包括所述结构指标的若千结构指标；以及然后比较与多个信道化 代码相关联的、包括所迷时间指标的若干时间指标。
14. 如权利要求10所述的系统，其中所述结构指标被用于保留 具有低扩频因子的代码，以由高数据速率传输所使用。
15. 如权利要求10所述的系统，其中所述结构指标根据以下公 式来确定1,(、m)是可用的 一io,其它其中在代码树中存在K+1层，k表示倌道化代码的扩频因子， 而m表示信道化代码的分支数量。
16. 如权利要求10所述的系统，其中所述时间指标是与使用传 输信道的服务相关联的统计平均通信间隔。
17. 如权利要求10所述的系统，其中所述时间指标根据以下公 式来确定其中i是用户指标，r,。表示类别j服务优先级(j = l， 2，…N)的用户i (i-l， 2， ... N)的平均通信间隔，k表示信道化代码的扩频 因子，而m表示信道化代码的分支数量。
18. 如权利要求17所述的系统，其中所述类别j服务优先级与 从下述组中选择的服务相关联，所述组包括:尽力而为服务、次尽力 而为服务、实时服务、语音服务、流式视频服务以及因特网数据下栽 服务。
19. 一种用于为传输信道选择优选信道化代码的系统，所述系统包括用于为传输信道确定所需的传输速率的装置； 用于在代码树中标识具有与以下传输速率相关联的扩频因子的 多个可用信道化代码的装置，其中所述传输速率至少与所需的传输速率一样高；以及用于基于与优选信道化代码相关联的权重指标、结构指标和时间 指标从所迷多个可用信道化代码中逸捧优选信道化代码的装置。
全文摘要
一种用于为传输信道选择优选信道化代码的方法和系统提供了用于在信道化代码树中分配传输信道的高效手段。该方法包括为传输信道确定所需的传输速率(步骤405)。接着在代码树中标识具有与以下传输速率相关联的扩频因子的多个可用信道化代码(步骤410)，其中所述传输速率至少与所需的传输速率一样高。接着基于与优选信道化代码相关联的权重指标、结构指标和时间指标从所述多个可用信道化代码中选择优选信道化代码(步骤415)。
文档编号H04L27/26GK101115044SQ20061010815
公开日2008年1月30日 申请日期2006年7月28日 优先权日2006年7月28日
发明者肖登坤 申请人:摩托罗拉公司