基于成本函数的信道化码的分配.pdf

包括基站(1)和移动终端(11)的那些电信系统生成像正交可变扩展因数码或者说是OVSF码的信道化码，并且计算这些信道化码的成本函数，其中信道化码规定了在基站(1)和移动终端(11)之间的通信所使用的信道。基站(1)装备有转送器(7)，用于依靠计算出的成本函数来把进行中的呼叫从由第一信道化码规定的第一信道转送到由第二信道化码规定的第二信道，以便能够通过向进行中的呼叫动态地分配信道来动态地处理进行中的呼叫。所述转送经由转送消息来实现。优选地，一个较不复杂的成本函数是至少一个特定级别的占用参数和数据速率的乘积之和的函数，并且被一个邻近级别的数据速率相除，以便减少处理容量。

1.  一个电信系统，包括基站(1)和移动终端(11)，所述基站(1)包括一个用于生成信道化码的生成器(6)，所述信道化码规定了在所述基站(1)和移动终端(11)之间的通信所使用的信道，所述基站(1)包括用于计算信道化码的成本函数的计算器(9)，其特征在于：所述基站(1)包括一个转送器(7)，用于根据至少一个计算出的成本函数来把所述基站(1)和一个移动终端(11)之间一个进行中的呼叫从第一信道化码规定的第一信道转送到由第二信道化码规定的第二信道。

2.  根据权利要求1的电信系统，其特征在于：所述基站(1)包括一个发射机(3)，用于向所述移动终端(11)发送一则转送消息并且包括一个旧的信道化码和一个新的信道化码。

3.  根据权利要求2的电信系统，其特征在于：所述移动终端(11)包括一个用于接收所述转送消息的接收机(15)。

4.  根据权利要求1的电信系统，其特征在于：所述成本函数是占用参数和至少一个特定级别的数据速率的各乘积之和并且除以一个邻近级别的数据速率的函数。

5.  根据权利要求4的电信系统，其特征在于：层i中码c的所述成本函数＝COST＝1-[∑u(x)r(x)/r_i-1]，其中：r(x)是码x所属层的数据速率，如果x为空闲，则u(x)等于0；如果x被占用，则等于1；而ri-1是层i-1的数据速率。

6.  用于在包括基站(1)和移动终端(11)的一个电信系统中的基站(1)，所述基站(1)包括一个用于生成信道化码的生成器(6)，所述信道化码规定了在所述基站(1)和移动终端(11)之间的通信所使用的信道，所述基站(1)包括用于计算信道化码的成本函数的计算器(9)，其特征在于：所述基站(1)包括一个转送器(7)，用于把所述基站(1)和一个移动终端(11)之间一个进行中的呼叫从第一信道化码规定的第一信道转送到由第二信道化码规定的第二信道。

7.  用于在包括基站(1)和移动终端(11)的一个电信系统中的移动终端(11)，所述基站(1)包括一个用于生成信道化码的生成器(6)，所述信道化码规定了在所述基站(1)和移动终端(11)之间的通信所使用的信道，所述基站(1)包括用于计算信道化码的成本函数的计算器(9)，其特征在于：所述基站(1)包括一个转送器(7)，用于把所述基站(1)和一个移动终端(11)之间一个进行中的呼叫从第一信道化码规定的第一信道转送到由第二信道化码规定的第二信道。

8.  用于在包括基站(1)和移动终端(11)的一个电信系统中的方法，所述基站(1)包括一个用于生成信道化码的生成器(6)，所述信道化码规定了在所述基站(1)和移动终端(11)之间的通信所使用的信道，所述基站(1)包括用于计算(21)信道化码的成本函数的计算器(9)，其特征在于：所述方法包括把所述基站(1)和一个移动终端(11)之间一个进行中的呼叫从第一信道化码规定的第一信道转送(24)到由第二信道化码规定的第二信道的步骤。

9.  用于在包括基站(1)和移动终端(11)的一个电信系统中的处理器程序产品，所述基站(1)包括一个用于生成信道化码的生成器(6)，所述信道化码规定了在所述基站(1)和移动终端(11)之间的通信所使用的信道，所述基站(1)包括用于计算(21)信道化码的成本函数的计算器(9)，其特征在于：处理器程序产品包括把所述基站(1)和一个移动终端(11)之间一个进行中的呼叫从第一信道化码规定的第一信道转送(24)到由第二信道化码规定的第二信道的功能。

基于成本函数的信道化码的分配
本发明涉及一种包括一个基站和多个移动终端的电信系统，所述基站包括一个用于生成信道化码的生成器，所述信道化码规定了在所述基站和移动终端之间的通信所使用的信道，并且所述基站包括用于计算信道化码的成本函数的计算器。
本发明还涉及一种在包括一个基站和多个移动终端的电信系统中所使用的基站，所述基站包括一个用于生成信道化码的生成器，所述信道化码规定了在所述基站和移动终端之间的通信所使用的信道，并且所述基站包括用于计算信道化码的成本函数的计算器；并且涉及一种在包括一个基站和多个移动终端的电信系统中所使用的移动终端，所述基站包括一个用于生成信道化码的生成器，所述信道化码规定了在所述基站和移动终端之间的通信所使用的信道，并且所述基站包括用于计算信道化码的成本函数的计算器；并且涉及一种在包括一个基站和多个移动终端的电信系统中所使用的方法，所述基站包括一个用于生成信道化码的生成器，所述信道化码规定了在所述基站和移动终端之间的通信所使用的信道，并且所述基站包括用于计算信道化码的成本函数的计算器；并且涉及一种在包括一个基站和多个移动终端地电信系统中所使用的处理器程序产品，所述基站包括一个用于生成信道化码的生成器，所述信道化码规定了在所述基站和移动终端之间的通信所使用的信道，所述基站包括用于计算信道化码的成本函数的计算器。
这样一种电信系统例如是类似国际移动电信系统2000或者说是IMT-2000的码分多址系统或者说是CDMA系统，它使用正交可变扩展因数码或者说是OVSF码作为它的信道化码。
从CHENG Jiang、ZHU Shi-hua和DANG An-hong(中国，西安，710049，西安交通大学，电子信息工程学院)撰写的文章″Study onDynamic Codes Assignment in Wideband Code Division MultipleAccess Communications Systems″(对宽带码分多址通信系统中动态码分配的研究)中可以了解一种现有技术的电信系统。此文章描述了OVSF码，规定了一种复杂的成本函数并还给出了相对于码分配和信道分配的数学背景。
通常，使用一个码树、通过与在Hadamard编码中使用的步骤类似的构造步骤来生成OVSF码；在第一层，有一个第一码，在第二层，有两个分支，每个分支有一个第二码并且来源于所述第一个码，其中，上部分支包括由重复自己的所述第一个码所组成的一个第二码，而底部分支包括由所述第一个码重复它的求反所组成的一个第二码等等。因此第三层包括四个第三码，第四层包括八个第四码，依次类推。由于不是所有这些码都正交，所以当一个特定分支中的一个特定码被使用时，来源于此特定分支的所有分支中的所有码都不能够再被使用，直到所述特定码由于例如完成一个进行中的呼叫而已经再一次变成空闲时为止。码的长度(对于第一个码具有一个码元的长度，第二码具有两个码元的长度，第三码具有四个码元的长度，第四码具有八个码元的长度等等)与信道的数据速率相互影响：例如，在4个码元的码长时，数据速率例如可以是2Mbit/s，而在512个码元的码长时，那么数据速率例如可能是16kbit/s。
当一则建立消息到达所述基站以请求为一个预先规定的数据速率建立一个新的呼叫时，此预先规定的数据速率规定了此新呼叫所要求的新码的最大码长，而在所述文章中描述的复杂的成本函数则鉴于业务量需求、最低干扰和简洁分配、从而考虑已经被使用于其它呼叫中的旧码来计算要选择的最佳新码。
已知的电信系统尤其是由于静态地处理进行中的呼叫，所以它是不利的。
本发明的一个目的尤其是提供一种在前文中所规定的电信系统，它更加动态地处理进行中的呼叫。
根据本发明的电信系统，其特征在于：所述基站包括一个转送器，用于根据至少一个计算出的成本函数来把所述基站和一个移动终端之间的一个进行中的呼叫从第一信道化码规定的第一信道转送到由第二信道化码规定的第二信道。
通过引入所述转送器，创造了一种切换/越区切换功能，用于根据一个或多个计算出的成本函数来把一个进行中的呼叫转送到另一信道。这种依赖性例如发源于把成本函数互相比较和/或与门限值比较，和/或发源于合并成本函数等等。因此，根据本发明的电信系统通过向进行中的呼叫动态地分配信道来动态地处理进行中的呼叫。与通过向进行中的呼叫静态地分配信道来静态地处理进行中的呼叫的现有技术电信系统(一个呼叫始终保持同一信道直到完成所述呼叫)相比，本发明的电信系统工作更有效率(每个呼叫使用与码的最佳使用以及与列入到各种可能性的在进行的呼叫期间的信道变化相符的那个信道)。
本发明尤其基于一种洞察力，即：电信系统的效率不仅仅依靠对新呼叫的码/信道的分配，而且这种效率也依靠对进行中的呼叫的码/信道的分配；并且尤其基于一种基本思想，即：为了向进行中的呼叫有效地再分配码/信道，除了向新的呼叫有效地分配码/信道之外，还可以使用成本函数。
本发明尤其解决了提供如前文中所规定的电信系统的问题，它能够动态地处理进行中的呼叫，并且尤其有利的是：所述电信系统的效率得到了改善。
如权利要求2中所规定的本发明电信系统的第一实施例很有利，因为所述基站包括一个发射机，用于向所述移动终端发送一则转送消息并且包括一个旧的信道化码和一个新的信道化码。
通过引入所述发射机，在所述旧的信道化码规定一个旧的信道而所述新的信道化码规定一个新的信道情况下，例如经由一条数据链路或者经由一条控制链路向所述移动终端发送所述转送消息。
如权利要求3中所规定的本发明电信系统的第二实施例很有利，因为所述移动终端包括一个用于接收所述转送消息的接收机。
通过引入所述接收机，例如经由一条数据链路或者经由一条控制链路，由所述移动终端接收所述转送消息。
如权利要求4中所规定的本发明电信系统的第三实施例很有利，因为所述成本函数是这样一个函数，它是占用参数和至少一个特定级别的数据速率的各乘积之和并且除以一个邻近级别的数据速率。
这个成本函数比起已知成本函数不那么复杂，并且极大减少了处理容量。
如权利要求5中所规定的本发明电信系统的第四实施例很有利，因为层i中码c的所述成本函数＝COST＝1-[∑u(x)r(x)/r_i-1]，其中：r(x)是码x所属层的数据速率，如果x为空闲，则u(x)等于0；如果x被占用，则等于1；而r_i-1是层i-1的数据速率。
此成本函数具有最低复杂性，并且易于实现，从而需要较低的处理容量。
应当指出：第三和第四实施例不一定限制为与所述转送器结合使用，根据本发明的成本函数可以单独被使用在静态情形中，在所述静态情形中：只是静态地处理进行中的呼叫以及所述成本函数仅仅被用于为要被建立的新呼叫选择新码。
根据本发明的基站、根据本发明的移动终端、根据本发明的方法以及根据本发明的处理器程序产品的实施例与根据本发明的电信系统的实施例一致。
本发明的这些以及其他方面将从以下描述的实施例中变得明显，并且参考这些实施例而被说明。
图1以框图的形式说明了根据本发明的电信系统，它包括根据本发明的基站和根据本发明的终端，和
图2说明了一个流程图，用于阐明根据本发明的方法和根据本发明的处理器程序产品。
图1说明了一个基站1，包括：直接地、经由生成器6以及经由转送器7耦合到发射机3的控制器2，该转送器7还耦合到所述生成器6。发射机3被耦合到接口4，接口4还耦合到所述控制器2，耦合到天线以及耦合到接收机5。接收机5直接地以及经由检测器8耦合到控制器2。基站1还包括计算机9。移动终端11包括直接以及经由生成器6间接耦合到发射机13的控制器12。发射机13被耦合到接口14，接口14还耦合到所述控制器12、耦合到天线以及耦合到接收机15。接收机15直接以及经由检测器17耦合到控制器12。两个天线都被设计用于经由信道10的无线电通信。
现有技术的电信系统包括基站1和移动终端11，所述基站1包括一个用于生成信道化码的生成器6，所述信道化码规定了在所述基站1和移动终端11之间的通信所用的信道，所述基站1包括用于计算信道化码的成本函数的计算器9。所述信道化码例如是正交可变扩展因数码，或者说是OVSF码，所述OVSF码和和关于码分配和信道分配的一种复杂成本函数以及进一步的数学背景一起，在所述文章″Study on DynamicCodes Assignment in Wideband Code Division Multiple AccessCommunications Systems″(对宽带码分多址通信系统中动态码分配的研究)中已经被描述。
通常，使用一个码树通过与使用于Hadamard编码中的步骤类似的构造步骤来生成OVSF码：在第一层，有一个第一码，在第二层，有两个分支，每个分支有一个第二码并且来源于所述第一个码，其中，上部分支包括由重复自己的所述第一个码所组成的一个第二码，而底部分支包括由所述第一个码重复它的求反所组成的一个第二码等等。因此第三层包括四个第三码，第四层包括八个第四码，依此类推。由于不是所有这些码都正交，所以当一个特定分支中的一个特定码被使用时，来源于此特定分支的所有分支中的所有码都不能够再被使用，直到所述特定码由于例如完成一个进行中的呼叫而已经再一次变成空闲时为止。码的长度(第一个码具有一个码元的长度，第二码具有两个码元的长度，第三码具有四个码元的长度，第四码具有八个码元的长度等等)与信道的数据速率相互影响：例如，在4个码元的码长时，数据速率例如可以是2Mbit/s，而在512个码元的码长时，那么数据速率例如可能是16kbit/s。
在一个更实际的示例中，在第一层，有一个第一码C₁(1)＝1。在第二层，有两个第二码C₂(1)＝(1，1)和C2(2)＝(1，-1)。在第三层，有四个第三码C₃(1)＝(1，1，1，1)，C₃(2)＝(1，1，-1，-1)，C₃(3)＝(1，-1，1，-1)和C₃(4)＝(1，-1，-1，1)等等。在六个或更多层存在的情况下，其中码C₄(1)，C₈(5)和C₁₆(12)已经被使用，响应于要建立与第五层相应的数据速率的一个新呼叫的请求，则在此第五层仍然可用的码只有C₁₆(5)-C₁₆(8)，C₁₆(11)和C₁₆(13)-C₁₆(16)。
当一则发源于移动终端11的建立消息到达所述基站请求以一个预先规定的数据速率建立一个新的呼叫时，此预先规定的数据速率规定了此新呼叫所要求的新码的最大码长，而在所述文章中描述的复杂的成本函数则鉴于业务量需求、最低干扰和简洁分配、由此并考虑到已经被使用于其它呼叫中的旧码来计算要选择的最佳新码。在所述实际的示例中，所述复杂的成本函数通常将导致这样的结果，即：对于要建立的所述新呼叫，将选择并使用码C₁₆(11)，因为在此第五层仍然空闲的所有其它码使在所述第四层的更多码被阻塞(C₈(6)由于C₁₆(12)已被使用而已经被阻塞)。
根据本发明的基站1包括一个转送器7，用于依靠至少一个计算出的成本函数来把所述基站1和一个移动终端11之间一个进行中的呼叫从第一信道化码规定的第一信道转送到由第二信道化码规定的第二信道。一种切换/越区切换功能已经被创造，以用于依靠一个或多个计算出的成本函数来把一个进行中的呼叫转送到另一信道。
例如在五个呼叫进行并使用由码C₄(1)、C₈(5)、C₁₆(5)、C₁₆(11)和C₁₆(12)规定的信道的情况下，当所述五个呼叫中使用码C₁₆(12)所规定的信道的那个呼叫完成时，控制器2将命令计算器9计算使用于其它四个仍然在进行的呼叫中的码和/或仍然可用的某些码的成本函数。计算结果彼此相比较和/或与门限值相比较，和/或被合并，结果，控制器2将发现把使用由码C₁₆(5)规定的信道的那个进行中的呼叫从此信道转送到由码C₁₆(12)规定的信道更有效率，由于码C₁₆(5)例如阻塞C₈(3)，因此它将变成空闲，码C₁₆(12)阻塞码C₈(5)，可是它也已经被码C₁₆(11)阻塞。控制器2然后命令转送器7把使用由码C₁₆(5)规定的信道的那个进行中的呼叫转送到由码C₁₆(12)规定的信道。转送器7直接地与发射机3通信或者经由生成器6间接地与发射机3通信，结果，一则转送消息从发射机6经由接口4和信道10(是一条数据链路或者一条控制链路并由码C₁₆(5)规定)被发送到移动终端11。此转送消息包括例如所述旧的码C₁₆(5)和所述新的码C₁₆(12)。
在移动终端11中，所述转送消息经由接口14和接收机15到达并被检测器17检测，检测器17通知控制器12需要执行一个信道变化。作为响应，控制器12命令生成器16生成码C₁₆(12)以代替码C₁₆(5)，并且现在经由此码C16(12)规定的信道而继续所述进行中的呼叫。结果，由于更有效率地使用信道，所以根据本发明的电信系统具有一个改良的效率。
更一般来说，例如在使用由某一个码规定的某一个信道的一个进行中的呼叫完成的情况下，用一个成本函数能够计算在这个确定码同一层中每个码的成本。如果这个确定的码有最高成本，则这个的码将被释放，并且该过程完成。如果规定仍然由另外一个(进行中的)呼叫使用的信道的任何其它码具有更高的成本，则一个切换/越区切换可能会发生，所述另一个(进行中的)呼叫从所述由其它码规定的信道被转送到规定所述确定的码的信道，但是通常仅仅是在根据被所述另一个(进行中的)呼叫请求的服务质量或QoS所述确定的码也满足一个约束门限值的情况下。然后所述其它码将被释放。
可替代地和/或另外，响应于建立新呼叫的一个请求和/或响应于一个时间段的消逝和/或响应于请求另一数据速率的一个进行中的呼叫，控制器2还可以命令计算器9为使用于进行的呼叫中的码和/或为仍然有效的某些码计算成本函数。
所述转送消息可以是经由控制链路或数据链路发送的一个分组信号，和/或可以是形成所述控制链路或所述数据链路一部分的一个时隙(一部分时隙)，所述旧的信道化码形成所述分组的报头的一部分或者位于所述时隙中预先规定的第一位置和/或可能与一个扰频码一起被用于扰频目的，并且所述新的信道化码形成所述分组的数据部分的一部分，或者位于所述时隙中的一个预先规定的第二位置中。
优选地，根据本发明的成本函数通常是占用参数和至少一个特定级别的数据速率的各乘积之和并除以一个邻近级别的数据速率的函数，更具体地由如下公式规定：COST＝1-[∑u(x)r(x)/r_i-1]，对于层i中的码c，r(x)是码x所属层的数据速率，如果x为空闲，则u(x)等于0，如果x被占用，则等于1，并且r_i-1是层i-1的数据速率。所述∑u(x)r(x)是对于组x∈B(c)的和，B(c)是包括分支M(c)的所有码的子集，M(c)是码c的母码。根据本发明的这个成本函数可以被单独使用在静态情形中，其中进行中的呼叫只是被静态地使用并且所述成本函数只是被用于选择要被建立的新呼叫的新码。
示出与否的每个块可以是100％硬件，100％软件或者两者的混合。示出与否的每个块可以与示出和/或未示出的块互相集成。特别地，生成器6(16)和/或转送器7和/或检测器8(17)可以互相集成和/或与控制器2(12)集成，因为它们可经由一个处理器/存储器而实现。发射机3(13)、接口4(14)和接收机5(15)可以包括它们自己的处理器/存储器或者使用和/或被控制器2(12)控制，并且还可以包括开关、缓存器、双工器等等。
在如图2所示用于阐明根据本发明的方法以及根据本发明的处理器程序产品的流程图中，在下面，各个块有如下含意：
块20：响应于检测到一个进行中的呼叫已完成和/或一个新的呼叫需要被建立和/或响应于一个时间段的消逝和/或响应于进行中的呼叫请求另一个数据速率而开始；转到21；
块21：计算成本函数；转到22；
块22：把所述计算出的各成本函数互相比较和/或与阈值比较和/或合并所述计算出的成本函数；转到23；
块23：有可能改善吗？如果是，转到24，如果否，转到25；
块24：根据至少一个计算出的成本函数把进行中的呼叫从由第一信道化码规定的第一信道转送到由第二信道化码规定的第二信道；转到25；
块25：停止。
根据本发明的方法包括根据把所述基站和一个移动终端之间一个进行中的呼叫从第一信道化码规定的第一信道转送到由第二信道化码规定的第二信道的步骤。根据本发明的处理器程序产品包括根据把所述基站和一个移动终端之间的一个进行中的呼叫从第一信道化码规定的第一信道转送到由第二信道化码规定的第二信道的功能。所述步骤和功能例如如下：
第一步骤/功能包括(块20)：响应于检测到一个进行中的呼叫已完成和/或一个新的呼叫需要被建立和/或响应于一个时间段的消逝和/或响应于一个进行中的呼叫请求另一数据速率而开始，其中每个检测是一个可能的子步骤/子功能(转到21)。然后第二步骤/功能包括成本函数的计算(块21)，每个计算是一个可能的子步骤/子功能(转到22)。第三步骤/功能包括：把所述计算出的成本函数互相比较和/或与阈值比较和/或合并所述计算出的成本函数(块22)，每个比较/合并是可能的子步骤/子功能(转到23)。第四步骤/功能包括(块23)：检查是否可能改善？(如果是，转到24，如果否，转到25)。这个检查例如包括：确定使用于一个进行中的呼叫中的码的成本函数是比仍然可用的码的成本函数更大还是更小。如果是(块24)，下一个步骤/功能包括根据至少一个计算出的成本函数把一个进行中的呼叫从第一信道化码规定的第一信道转送到由第二信道化码规定的第二信道(转到25)。然后这些步骤/功能以最后一个步骤/功能而完成(块25)。
当然，进一步的步骤/功能未被排除在外，例如：转送消息的发射和接收，例如对用于根据业务量和/或一天中的时间而进行所述比较和/或合并和/或检查的准则的修正，作为例如由于紧急状况情形而使所述进行中的呼叫得到了一个较低数据速率的结果而把一个进行中的呼叫从由第一信道化码规定的第一信道转送到由第二信道化码规定的第二信道等。