专利名称：一种无线通信网络中下行扰码动态分配方法
技术领域：
本发明涉及第三代无线通信网络中下行扰码分配机制，具体地说，是涉及WCDMA(宽带码分多址)网络中下行扰码的动态分配方法。
背景技术：
在WCDMA网络中，除了扩频操作，传输端同时进行加扰(码)过程，如图1所示。目的是区分不同的终端或基站(取决于上行传输或是下行传输)。加扰是在扩频之上进行的，因此不会改变信号带宽，但是能够有效区分不同来源的信号。通过加扰，即使对不同的发射机采用相同的扩频码进行扩频也不会影响信号的正常检测。
具体而言，在上行链路中，扰码起着区分用户终端的作用，其长度可以是长扰码38400码片(10ms)或者短扰码256码片(66.7us)。长扰码为Gold code(Gold码)，短扰码从扩展的S(2)码族中选取，由于两种扰码的产生机制都包含大量的可用扰码，所以在上行链路中不必讨论扰码的分配策略。
在下行链路中，扰码的作用是区分不同扇区，其长度是38400码片，以一个无线帧长10ms为周期重复使用。复下行扰码由一个Gold码和它的延迟版本构成。Gold码由两个最高次数为18的产生多项式生成的m序列的前38400位片段进行以2为模的加法产生。此扰码产生机制共可产生218-1＝262,143个扰码，然而并不是所有的扰码都被使用，可用扰码被分为512组，每组包含一个基本扰码和15个辅助扰码。所有512个基本扰码又被进一步分为64个基本扰码组，每组包含8个基本扰码。每个小区分配一个且唯一基本扰码。
下行基本扰码的数量限制在512个，原因是如果扰码数量过多的话，小区搜索过程可能会过分费时。扰码必须在网络规划时被分配给扇区。由于扰码的数目太多，扰码分配这一繁琐的工作通常由网络规划工具自动完成。从网络规划的角度来看，512个基本扰码应该能够满足实际需求，尤其是对于波束导向的情况可以使用辅助扰码，这样在下行扰码规划时不必考虑由于引入自适应天线技术而占用基本扰码的开销。辅助扰码可以在某些不需要被整个小区监听和/或在初始注册前被监听的公用信道上使用。为了保证不同下行信道之间的正交性，一个小区或扇区只能使用一个辅助扰码。从全局而言，最佳策略是保证尽可能多的用户使用同一扰码以减小下行干扰。如果必须引入辅助扰码，只有那些不适用基本扰码的用户使用辅助扰码。正交性被破坏最严重的情况是所有用户被平分使用两个不同的扰码。
综上所述，扰码是无线通讯网络系统中重要的参数。系统在网络规划时统一分配下行扰码给各个小区，可选基本扰码共512个。扰码选用具有良好自相关和互相关特性的Gold码。扰码分配的基本原则是相邻小区使用不同的扰码。
以上讨论的小区即“宏蜂窝”小区构成传统的蜂窝式网络，然而目前的蜂窝式移动通信系统，为了提高网络容量，有效解决网络内的“盲点”和“热点”，往往是由一个上层蜂窝网络和数个下层蜂窝网络组成的多元蜂窝系统。典型的三层分级蜂窝结构包括宏蜂窝、微蜂窝和微微蜂窝，如图2所示。每种蜂窝执行早已定义好的不同功能，即宏蜂窝用于处理快速移动车辆的业务，其覆盖半径至少达到1公里；微蜂窝处理慢速移动，集中于步行或交通阻塞车辆的业务；微微蜂窝用于覆盖商场和办公区等室内区域。作为无线覆盖的补充，微微蜂窝的特点是覆盖半径更小，一般只有10m-30m，基站发射功率更小，大约在几十毫瓦左右，设置灵活、简便，目前一种全新的微微蜂窝理念甚至可以在用户需要的时间或地点动态接入网络，以满足用户在覆盖和容量上的需求，而在空闲时无需占用系统资源，这样的微微蜂窝覆盖区域较小，且用户对大范围的移动性需求不强，作为应用相对独立的小区，可以被大量使用在宾馆，会议室和家庭中，具有广泛的应用前景。
然而，目前扰码的静态分配机制尚不能实现大批量(微微)蜂窝小区或移动性小区随机接入网络时下行扰码的分配，只能在配置之初定每个小区扰码。因此，如何能够在无线通信网络中实现下行扰码动态分配机制成为了亟待解决的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种无线通信网络中下行扰码动态分配方法。能够迅速、可靠地选取适用码字，合理、有效的使用所有的可用码资源，确保相邻小区间选用不同的扰码，避免小区间干扰，实现微微蜂窝小区及移动性小区动态接入无线网络时下行扰码的动态分配问题。
为解决上述技术问题，本发明提供方案如下一种无线通信网络中下行扰码动态分配方法，包括如下步骤步骤101设置扰码集；步骤102遍历所要分配扰码的小区的相邻小区，从扰码集中排除已经被相邻小区占用的扰码；步骤103从已排除相邻小区扰码后的扰码集中选择空闲可用的扰码为所要分配扰码的小区分配扰码。
与现有技术相比，本发明的优点在于本发明提供的下行扰码动态分配机制，通过对扰码检测和分配，合理地选取适用的码字，有效地利用所有可用的码资源，确保相邻小区间选用不同的扰码，避免了小区间干扰；并且符合现有的规范标准，不需更改小区搜索等任何现有过程，解决了蜂窝小区及移动性小区动态接入无线网络过程中自动获取合适的扰码问题，同时，无需网络测的额外开销，从而提供了更灵活、可靠的网络构架，并提升了第三代无线通信系统的整体性能、容量及服务质量。
本发明所要解决的技术问题，技术方案要点及有益效果，将结合实施例，参照附图作进一步的说明。
图1为WCDMA网络中，扩频与加扰原理图；图2为宏蜂窝、微蜂窝、微微蜂窝示意图；图3为本发明所述方法的流程图；图4为本发明所述方法实施例的流程图。
具体实施例方式
如图3所示，为本发明所述无线通信网络中下行扰码动态分配方法的流程图。首先，设置扰码集(步骤101)；然后，遍历所要分配扰码的小区的相邻小区，从扰码集中排除已经被相邻小区占用的扰码(步骤102)；最后，从已排除相邻小区扰码后扰码集中选择空闲可用的扰码为所要分配扰码的小区分配扰码(步骤103)。
这里，所述遍历所要分配扰码的小区的相邻小区，找到这些相邻小区所占用的扰码可以采用宽带码分多址系统中通用的下行基本扰码获取方法。首先Node B(节点B)通过获取SCH(同步信道)中的辅助同步码确定小区所使用的基本扰码所属的码组，共有64个基本扰码组；然后，根据CPICH(公共导频信道)中的信息从已经确定的扰码组(共8个基本扰码)中逐一测试，从而定位该小区所使用的基本扰码。
如图4所示，为本发明所述方法的实施例的流程图。首先，建立可选扰码数组，设置初始值(0，1，...，511)(步骤401)；然后，检测与所要分配的小区相邻的小区的扰码，在可选扰码数组中删除相邻小区所占用的扰码序号(步骤402)；这里，可以将可选扰码数组中删除的扰码设置为无效元素；接下来，再判断是否已经遍历完所有的相邻小区，如果是，执行步骤404，否则，执行步骤402(步骤403)；判断可选扰码数组中是否存在有效元素，如果是，则执行步骤405(步骤404)；最后，选择可选扰码数组中的一个有效元素作为所要分配的小区的扰码(步骤405)，这里，可以随机选取一个有效元素作为所要分配的小区的扰码，或者选取可选扰码数组中的第一个有效元素作为所要分配的小区的扰码。如果，可选扰码数组中已经不存在有效元素，则扰码匹配不成功，进行异常处理。
考虑到扰码的释放和重新分配问题，当小区没有服务发生时，可以释放所占用的网络资源，包括扰码资源。当小区需要再次接入网络时，仍然可选用以上技术方案进行扰码的重新配置，不需更改配置流程。
本发明所述的一种无线通信网络中下行扰码动态分配方法，并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明之领域，对于熟悉本领域的人员而言可容易地实现另外的优点和进行修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念的精神和范围的情况下，本发明并不限于特定的细节、代表性的设备和这里示出与描述的图示示例。
权利要求
1.一种无线通信网络中下行扰码动态分配方法，其特征在于包括如下步骤步骤101设置扰码集；步骤102遍历所要分配扰码的小区的相邻小区，从扰码集中排除已经被相邻小区占用的扰码；步骤103从已排除相邻小区扰码后的扰码集中选择空闲可用的扰码为所要分配扰码的小区分配扰码。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤102进一步包括如下步骤步骤201节点B通过获取同步信道中的辅助同步码确定小区所使用的基本扰码所属的码组；步骤202根据公共导频信道中的信息从已经确定的扰码组中逐一测试，定位该小区所使用的基本扰码。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述扰码集是事先建立的可选扰码数组。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于所述可选扰码数组设置为(0，1，...，511)。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述从扰码集中排除已经被相邻小区占用的扰码是通过将可选扰码数组中的相应位设置为无效元素。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述遍历所要分配扰码的小区的相邻小区，从扰码集中排除已经被相邻小区占用的扰码，可以进一步包括如下步骤判断是否已经遍历完所有的相邻小区，如果不是，则继续遍历下一个相邻小区。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于在所述步骤102前进一步增加如下步骤判断可选扰码数组中是否存在有效元素，如果存在，则从已排除相邻小区扰码后扰码集中选择空闲可用的扰码为所要分配扰码的小区分配扰码。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于如果可选扰码数组不存在有效元素，则进行异常处理。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤103是通过随机选择可选扰码数组中的一个有效元素作为所要分配的小区的扰码来实现的。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤103是通过选择可选扰码数组中的第一个有效元素作为所要分配的小区的扰码来实现的。
全文摘要
本发明公开了一种无线通信网络中下行扰码动态分配方法。包括如下步骤首先，设置扰码集；然后，遍历所要分配扰码的小区的相邻小区，从所有扰码集中排除已经被相邻小区占用的扰码；最后，从已排除相邻小区扰码后扰码集中选择空闲可用的扰码为所要分配扰码的小区分配扰码。按照本发明，能够迅速、可靠地选取适用码字，合理、有效的使用所有的可用码资源，实现蜂窝小区及移动性小区动态接入无线网络时下行扰码的动态分配问题。
文档编号H04W16/10GK1897741SQ20051008395
公开日2007年1月17日 申请日期2005年7月15日 优先权日2005年7月15日
发明者侯志华, 王之曦 申请人:中兴通讯股份有限公司