專利名稱：寬帶碼分多址系統(tǒng)下行共享信道的信道碼映射的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及碼分多址系統(tǒng)中碼字映射的方法，特別涉及一種下行信道的信道碼映射方法。
背景技術：
第三代移動通信系統(tǒng)基于碼分多址(Code Division Multiple Access，簡稱“CDMA”)技術，在物理信道上，需要對數(shù)據(jù)進行擴頻處理。寬帶碼分多址(Wideband Code Division Multiple Access，簡稱“WCDMA”)是第三代移動通信(the 3rd Generation，簡稱“3G”)三種主流標準的一種，它繼承了現(xiàn)有的全球移動通信系統(tǒng)(Global Systems for Mobilecommunications，簡稱“GSM”)標準化程度高和開放性好的特點，與GSM網(wǎng)絡有良好的兼容性和互操作性，是未來移動通信的發(fā)展趨勢之一。
在WCDMA系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)在發(fā)送前需要進行信道化操作，即通過與信道碼相乘將每一個數(shù)據(jù)符號轉換為若干碼片，因此增加了信號的帶寬，即擴展了信號的頻譜。信道碼是正交可變擴頻因子(Orthogonal Variable SpreadingFactor，簡稱“OVSF”)碼，用于保持用戶不同信道之間的正交性。每一個數(shù)據(jù)符號轉換的碼片數(shù)稱為擴頻因子(Spreading Factor，簡稱“SF”)，即信道碼的長度用SF來表示。SF的大小范圍從4到512，但必須是2的整數(shù)冪。SF越小，每個數(shù)據(jù)符號轉換的碼片數(shù)越小，對應的帶寬越大。
上述作為信道碼的OVSF碼可用如圖1所示的碼樹定義。信道碼定義為C(SF，k)，其中SF是擴頻因子，k是碼的序號，0≤k≤SF-1。碼樹的每一級定義長度為SF的信道碼，每一個信道碼字的最左邊的值對應于最早發(fā)射的碼片。
在WCDMA移動通信系統(tǒng)中，有一種信道可以被小區(qū)內(nèi)的多個用戶所共享，即所謂的下行共享信道(Downlink Shared Channel，簡稱“DSCH”)。該信道只在下行鏈路中才有，通過多個用戶的共享，達到系統(tǒng)中碼字復用、提高系統(tǒng)吞吐率的目的。
除了功率資源以外，使用共享信道的用戶，實際上共享的是系統(tǒng)內(nèi)分配給共享信道使用的信道碼資源。分配給共享信道的信道碼資源根據(jù)系統(tǒng)設計需求不同而不同，但只能小于系統(tǒng)中總的信道碼資源。在一定的調(diào)度算法的控制下，使用共享信道的用戶以時分、碼分，或者時分結合碼分的方式動態(tài)獲得對某個信道碼的使用權，然后利用獲得的信道碼進行數(shù)據(jù)傳輸。
調(diào)度算法決定了每一個使用共享信道的用戶什么時候以多大的速率來傳輸數(shù)據(jù)。根據(jù)調(diào)度算法的調(diào)度結果，用戶在不同時刻可以傳輸?shù)臄?shù)據(jù)是可變的，最快可以以10毫秒為單位進行變化。因此，調(diào)度算法對用戶的速率調(diào)度，也就是把共享信道使用的信道碼資源以動態(tài)的方式分配給使用共享信道的用戶中的一部分或全部。其中，每個用戶的傳輸格式組合集(TransportFormat Combination Set，簡稱“TFCS”)中保存該用戶對應的傳輸格式組合(Transport Format Combination，簡稱“TFC”)信息，由這些信息可以確定用戶所需要的帶寬進而確定擴頻因子SF的大小。最小擴頻因子是對應用戶每個TFC的所有擴頻因子中的最小值，對應該最小擴頻因子的TFC稱為最大TFC。
對于一個使用共享信道的用戶來說，在通信過程中使用的信道碼是動態(tài)變化的，為了在接收端能夠對信號進行正確接收，必須通過一定的方式來把不同速率和信道碼之間的對應關系提前通知給接收方，在WCDMA系統(tǒng)中，這樣的對應關系稱為碼字映射關系(code mapping)。
信道碼映射是實現(xiàn)下行共享信道的一個關鍵技術。調(diào)度算法在進行數(shù)據(jù)調(diào)度時，除了每個用戶的數(shù)據(jù)量、優(yōu)先級以外，還需要考慮預先配置的信道碼映射關系。因此，配置的信道碼映射關系的好壞，在很大程度上影響了調(diào)度算法的性能，從而影響到系統(tǒng)的最大吞吐率，以及用戶之間的公平性。
依據(jù)WCDMA協(xié)議規(guī)范中信道碼映射的表示方法，根據(jù)不同的原則可以靈活的實現(xiàn)信道碼映射。
在實際應用中，上述方案存在以下問題在現(xiàn)有WCDMA協(xié)議規(guī)范中，只規(guī)定了信道碼映射的表示方法，但并沒有規(guī)定信道碼映射的具體實現(xiàn)方法。由于對于WCDMA系統(tǒng)的信道碼映射的實現(xiàn)大多還處于研發(fā)階段，因此目前還沒有一個實現(xiàn)碼字映射的方法在公開的論文或期刊上發(fā)表。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種寬帶碼分多址系統(tǒng)下行共享信道的信道碼映射的方法，使得在WCDMA系統(tǒng)中能夠實現(xiàn)下行共享信道的信道碼映射，在充分利用信道碼資源的同時保證不同用戶之間的公平性，實現(xiàn)系統(tǒng)的最大吞吐率。
為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種寬帶碼分多址系統(tǒng)下行共享信道的信道碼映射的方法，包含以下步驟A計算用戶傳輸格式組合集中每個傳輸格式組合所需要的擴頻因子的大?。籅根據(jù)所述計算的結果，獲得所述用戶所需要的最小擴頻因子；C根據(jù)所述最小擴頻因子，在分配給所述共享信道的碼樹中選擇根節(jié)點復用程度最低的分支；D在所述被選擇的分支中，將所述用戶的每一個傳輸格式組合映射到合適的信道碼。
其中，利用信道碼復用系數(shù)表示信道碼的復用程度；當一個傳輸格式組合映射到一個信道碼或者映射到該信道碼的父碼時，該信道碼的復用系數(shù)提高1個單位。
所述步驟C包含以下幾個子步驟C1獲得新用戶接入系統(tǒng)前所述碼樹中各信道碼的復用系數(shù)；C2在所述碼樹中，選擇所有擴頻因子等于所述最小擴頻因子的信道碼作為侯選信道碼；C3在所述侯選信道碼中，選擇具有最小復用系數(shù)的信道碼；C4將被選擇的信道碼所在的分支作為所述用戶對應的分支，將該分支的根節(jié)點映射給所述用戶的最大傳輸格式組合。
所述步驟D進一步包含以下子步驟D1將需要映射的所有傳輸格式組合按照擴頻因子從小到大的順序排序；D2依次獲取一個所述傳輸格式組合，判斷該傳輸格式組合的擴頻因子大小，如果較小則將該傳輸格式組合映射到所述用戶對應分支上的一個信道碼，以該信道碼確定一個更小的分支，如果較大則將該傳輸格式組合映射到所述更小分支上的特定信道碼。
所述步驟D2還進一步包含一下子步驟為傳輸格式組合選擇所映射的信道碼時，在所有可選的信道碼中選擇復用程度最低的一個信道碼。
用直接映射到信道碼上的傳輸格式組合的個數(shù)表示信道碼的復用程度。
在所述步驟D中，盡可能地把一個用戶的所有傳輸格式組合都映射到一個信道碼分支上。
通過比較可以發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的技術方案與現(xiàn)有技術的區(qū)別在于，本發(fā)明提出了信道碼的最小復用原則，根據(jù)最小復用原則，盡量將一個用戶的所有傳輸格式組合都映射到一個信道碼分支上，由此在WCDMA系統(tǒng)中實現(xiàn)下行共享信道的信道碼映射。
這種技術方案上的區(qū)別，帶來了較為明顯的有益效果，即首先，本發(fā)明方案盡量將一個用戶的所有傳輸格式組合都映射到一個信道碼分支上，因此更大限度地提高了分配給共享信道的信道碼的利用效率；其次，對于每個用戶，本發(fā)明方案均把復用系數(shù)最小的信道碼映射給該用戶，能夠有效保持用戶之間在使用信道碼資源方面的公平性；第三，由于本發(fā)明提高了信道碼的利用效率，因此為系統(tǒng)提供了更高的吞吐率和容量。


圖1為作為信道碼的正交可變擴頻因子碼的碼樹定義；圖2為根據(jù)本發(fā)明的一個較佳實施例的在WCDMA系統(tǒng)中實現(xiàn)下行共享信道的信道碼映射方法中信道碼映射的示意圖；圖3為根據(jù)本發(fā)明的一個較佳實施例的在WCDMA系統(tǒng)中實現(xiàn)下行共享信道的信道碼映射方法的流程圖；圖4為根據(jù)本發(fā)明的一個較佳實施例的利用最小復用原則確定用戶在碼樹中對應的分支的子流程示意圖。
具體實施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖對本發(fā)明作進一步地詳細描述。
本發(fā)明在WCDMA系統(tǒng)中實現(xiàn)下行共享信道的信道碼映射方法基于最小信道碼復用原則，在充分利用信道碼資源的同時保證不同用戶之間的公平性，實現(xiàn)系統(tǒng)的最大吞吐率。本發(fā)明的基本思路是，以信道碼復用系數(shù)來描述用戶對信道碼的復用程度，在把一個TFC映射到碼樹中具有一定大小擴頻因子的擴頻碼時，從侯選的碼字中選擇具有最小復用程度的碼字。本發(fā)明采用信道碼復用系數(shù)來表示用戶對每個信道碼的復用程度。
在本發(fā)明的一個較佳實施例中，信道碼復用系數(shù)是指一個特定的碼字被重復使用的次數(shù)，當一個TFC映射到該碼字或者映射到該碼字的父碼時，該碼字的復用系數(shù)都提高″1″個單位。
在本發(fā)明的另一個實施例中，信道碼復用系數(shù)也可以定義為直接映射到一個特定的碼字上面的TFC的個數(shù)。
下面結合本發(fā)明的一個較佳實施例來說明本發(fā)明方案。
在本發(fā)明的一個較佳實施例中，信道碼映射的示意圖如圖2所示。
在某個時刻，小區(qū)內(nèi)來自相同或不同用戶的TFC1～TFC5分別映射到信道碼1～5。對于信道碼1來說，只有TFC1才會用到它；對于信道碼2來說，雖然只有TFC2映射到它，但是因為信道碼1是信道碼2的父碼，所以當TFC1在使用信道碼1的時候信道碼2也不能被其它用戶使用。依次類推，得到不同信道碼的復用系數(shù)如下表所示。

本發(fā)明所基于的最小復用原則，就是在侯選的信道碼中選擇一個具有最小復用系數(shù)的信道碼。
在本發(fā)明的一個較佳實施例中，在WCDMA系統(tǒng)中實現(xiàn)下行共享信道的信道碼映射方法的流程如圖3所示。
首先進入步驟100，根據(jù)用戶TFCS中的TFC信息，計算并獲得每個TFC所需要的信道碼的長度，即擴頻因子的大小。其中，計算的方法依據(jù)WCDMA協(xié)議中關于傳輸信道復用和編碼的相關內(nèi)容來進行。
接著進入步驟200，在此步驟中，根據(jù)步驟100的計算結果獲得該用戶所需要的最小擴頻因子。如背景技術中所述，最小擴頻因子對應用戶每個TFC的所有擴頻因子中的最小值，對應最小擴頻因子的TFC稱為最大TFC。其中，如果有多個TFC都需要最小擴頻因子，這幾個TFC都可以看作是最大TFC。接著進入步驟300。
在步驟300中，根據(jù)用戶需要的最小擴頻因子，利用最小復用原則確定該用戶在碼樹中對應的分支。更具體的說，步驟300還可以分為以下幾個子步驟，在本發(fā)明的一個較佳實施例中，利用最小復用原則確定該用戶在碼樹中對應的分支的流程圖如圖4所示。
首先進入步驟310，獲得新用戶接入系統(tǒng)前碼樹中各信道碼的復用系數(shù)；接著進入步驟320，在分配給共享信道的碼樹中，把擴頻因子等于最小擴頻因子的信道碼都作為侯選的信道碼；接著進入步驟330，在侯選的信道碼中，選擇一個具有最小復用系數(shù)的信道碼；接著進入步驟340，將被選擇的信道碼所在的分支作為該用戶對應的分支，將該分支中擴頻因子最小的信道碼，即分支的根映射給該用戶的最大TFC。
完成上述步驟300后，接著進入步驟400，根據(jù)最小復用原則，選擇合適的信道碼映射給用戶的其它TFC。熟悉本領域的技術人員可以理解，為了提高信道碼的利用效率，應該盡可能的把一個用戶的所有TFC都映射到一個分支上。在本發(fā)明的一個較佳實施例中，采用一種簡單的方法來實現(xiàn)步驟400，按照TFC對應的擴頻因子的大小，先把對應小的擴頻因子的TFC映射到該用戶對應分支上的某個信道碼，這個信道碼就確定了一個更小的分支，然后把對應大的擴頻因子的TFC映射到這個更小分支上的特定信道碼。重復這樣的步驟，直到把用戶的所有TFC都映射到特定的碼字。
通過上述步驟，在WCDMA系統(tǒng)中實現(xiàn)下行共享信道的信道碼映射。
熟悉本領域的技術人員可以理解，如果有多個TFC都需要最小擴頻因子，即有多個最大TFC，對于每個最大TFC，在步驟300中，根據(jù)用戶需要的最小擴頻因子，利用最小復用原則確定每個最大TFC在碼樹中對應的分支。這些分支的組合作為用戶在碼樹中對應的分支，不影響本發(fā)明的實現(xiàn)。
雖然通過參照本發(fā)明的某些優(yōu)選實施例，已經(jīng)對本發(fā)明進行了圖示和描述，但本領域的普通技術人員應該明白，可以在形式上和細節(jié)上對其作各種各樣的改變，而不偏離所附權利要求書所限定的本發(fā)明的精神和范圍。
權利要求
1.一種寬帶碼分多址系統(tǒng)下行共享信道的信道碼映射的方法，其特征在于，包含以下步驟A計算用戶傳輸格式組合集中每個傳輸格式組合所需要的擴頻因子的大??；B根據(jù)所述計算的結果獲得所述用戶所需要的最小擴頻因子；C根據(jù)所述最小擴頻因子，在分配給所述共享信道的碼樹中選擇根節(jié)點復用程度最低的分支；D在所述被選擇的分支中，將所述用戶的每一個傳輸格式組合映射到合適的信道碼。
2.根據(jù)權利要求1所述的寬帶碼分多址系統(tǒng)下行共享信道的信道碼映射的方法，其特征在于，利用信道碼復用系數(shù)表示信道碼的復用程度；并且當一個傳輸格式組合映射到一個信道碼或者映射到該信道碼的父碼時，該信道碼的復用系數(shù)提高1個單位。
3.根據(jù)權利要求2所述的寬帶碼分多址系統(tǒng)下行共享信道的信道碼映射的方法，其特征在于，所述步驟C包含以下幾個子步驟C1獲得新用戶接入系統(tǒng)前所述碼樹中各信道碼的復用系數(shù)；C2在所述碼樹中，選擇所有擴頻因子等于所述最小擴頻因子的信道碼作為侯選信道碼；C3在所述侯選信道碼中，選擇具有最小復用系數(shù)的信道碼；C4將被選擇的信道碼所在的分支作為所述用戶對應的分支，將該分支的根節(jié)點映射給所述用戶的最大傳輸格式組合。
4.根據(jù)權利要求3所述的寬帶碼分多址系統(tǒng)下行共享信道的信道碼映射的方法，其特征在于，所述步驟D進一步包含以下子步驟D1將需要映射的所有傳輸格式組合按照擴頻因子從小到大的順序排序；D2依次獲取一個所述傳輸格式組合，判斷該傳輸格式組合的擴頻因子大小，如果較小則將該傳輸格式組合映射到所述用戶對應分支上的一個信道碼，以該信道碼確定一個更小的分支，如果較大則將該傳輸格式組合映射到所述更小分支上的特定信道碼。
5.根據(jù)權利要求4所述的寬帶碼分多址系統(tǒng)下行共享信道的信道碼映射的方法，其特征在于，所述步驟D2還進一步包含一下子步驟為傳輸格式組合選擇所映射的信道碼時，在所有可選的信道碼中選擇復用程度最低的一個信道碼。
6.根據(jù)權利要求1所述的寬帶碼分多址系統(tǒng)下行共享信道的信道碼映射的方法，其特征在于，用直接映射到信道碼上的傳輸格式組合的個數(shù)表示信道碼的復用程度。
7.根據(jù)權利要求1所述的寬帶碼分多址系統(tǒng)下行共享信道的信道碼映射的方法，其特征在于，在所述步驟D中，盡可能地把一個用戶的所有傳輸格式組合都映射到一個信道碼分支上。
全文摘要
本發(fā)明涉及碼分多址系統(tǒng)中碼字映射的方法，公開了一種寬帶碼分多址系統(tǒng)下行共享信道的信道碼映射的方法，使得在WCDMA系統(tǒng)中能夠實現(xiàn)下行共享信道的信道碼映射，在充分利用信道碼資源的同時保證不同用戶之間的公平性，實現(xiàn)系統(tǒng)的最大吞吐率。這種寬帶碼分多址系統(tǒng)下行共享信道的信道碼映射的方法包含以下步驟A計算用戶傳輸格式組合集中每個傳輸格式組合所需要的擴頻因子的大??；B根據(jù)計算的結果，獲得用戶所需要的最小擴頻因子；C根據(jù)最小擴頻因子，在分配給共享信道的碼樹中選擇根節(jié)點復用程度最低的分支；D在被選擇的分支中，將用戶的每一個傳輸格式組合映射到合適的信道碼。
文檔編號H04J13/02GK1627676SQ200310119350
公開日2005年6月15日 申請日期2003年12月10日 優(yōu)先權日2003年12月10日
發(fā)明者張靜榮 申請人:華為技術有限公司