ES2298580T3 - Asignacion de codigo de factor de ensanchamiento variable ortogonal (ovsf). - Google Patents
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Abstract
Método para reasignar códigos de un árbol de códigos con factor de ensanchamiento variable ortogonal, OVSF, en un sistema de comunicación de acceso múltiple por división de código, teniendo el árbol de códigos una pluralidad de códigos con diferentes factores de ensanchamiento y teniendo una pluralidad de ramas entre los códigos con diferentes factores de ensanchamiento, si se asigna un código específico del árbol de códigos, queda bloqueada la asignación de un código con factor de ensanchamiento inferior del árbol de códigos conectado a dicho código por una de las ramas, si se bloquea un código del árbol de códigos, queda bloqueada la asignación de un código del árbol con un factor de ensanchamiento inferior conectado a dicho código por una de las ramas, comprendiendo el método; empezando por un primer factor de ensanchamiento (etapa 138): (a) determinar los códigos asignados seleccionados con dicho factor de ensanchamiento que pueden ser reasignados a otros códigos con dicho factor de ensanchamiento en una dirección deseada del árbol de códigos (etapa (140); y (b) reasignar los códigos asignados seleccionados a los otros códigos (etapas 150, 154); y para cada uno de los otros factores de ensanchamiento, repetir las etapas (a) y (b) (etapas 146, 156), caracterizado porque las etapas de determinar y reasignar se invocan periódicamente y se realizan si el árbol de códigos tiene un número de códigos bloqueados que sobrepasa un umbral determinado (etapa 136).
Description
Asignación de código de factor de ensanchamiento
variable ortogonal (OVSF).
La presente invención se refiere de manera
general a sistemas de comunicación inalámbricos. De manera más
específica, la presente invención se refiere a la asignación de
códigos en sistemas de este tipo.
En sistemas de comunicación de acceso múltiple
por división de código (CDMA), las comunicaciones son transmitidas
sobre un espectro de frecuencias compartido. A efectos de minimizar
interferencias entre las señales transmitidas, se utilizan códigos
ortogonales. Las comunicaciones transmitidas con códigos ortogonales
a través de un canal inalámbrico ideal no experimentan ninguna
correlación de código mutua, aunque en la práctica, debido a las
múltiples trayectorias, la naturaleza ortogonal de los códigos puede
deteriorarse en cierta medida.
La figura 1 es una ilustración de un árbol de
códigos para factores de ensanchamiento variables ortogonales OVSF.
En la parte superior del árbol se encuentra un código para un factor
de ensanchamiento de uno. Los códigos en cada fila del árbol
situada más abajo tienen un factor de ensanchamiento que es el doble
del factor de la fila situada encima de dicho código. Para el árbol
de códigos del modo dúplex por división de tiempo (TDD) de un
sistema de comunicación de acceso múltiple por división de código de
banda ancha (WCDMA) de un proyecto de asociación de tercera
generación (3GPP), el factor de ensanchamiento máximo es dieciséis
(16), tal como se muestra en la figura 1. En otros sistemas, el
factor de ensanchamiento máximo puede ser significativamente mayor,
tal como 256 ó 512.
La figura 1 es una ilustración de un árbol de
códigos OVSF con un factor de ensanchamiento máximo de 16. El árbol
tiene un código con un factor de ensanchamiento 1, C1(1), de
valor "1". Dos códigos, C2(2), con un valor de
"1,1", y C2(1), con un valor de "1,-1", tienen un
factor de ensanchamiento de 2. Cuatro códigos, C4(4) a
C4(1), tienen un factor de ensanchamiento de 4. Ocho códigos,
C8(8) a C8(1), tienen un factor de ensanchamiento de
8, y dieciséis códigos, C16(16) a C16(1), tienen un
factor de ensanchamiento de 16.
Las líneas que conectan los códigos del árbol
identifican códigos que no son ortogonales entre sí en dicho árbol.
Los códigos conectados solamente por líneas en dirección ascendente
o descendente no son ortogonales. Por ejemplo, el código
C16(16) no es ortogonal al código C2(2), ya que puede
trazarse una trayectoria desde el código C16(16) hasta el
código C2(2) utilizando cuatro líneas de conexión
ascendentes. En cambio, los códigos C16(16) y C8(7)
son ortogonales entre sí. Trazar una trayectoria de C16(16) a
C8(7) implica utilizar dos líneas de conexión ascendentes y
una línea de conexión descendente.
A efectos de minimizar interferencias entre
comunicaciones, resulta deseable asignar solamente códigos que son
ortogonales entre sí. También resulta deseable asignar los códigos
de manera óptima, de modo que esté disponible el máximo número de
códigos ortogonales para su utilización. En un sistema de
comunicación inalámbrico en funcionamiento, mientras los códigos se
asignan y se liberan, pueden producirse asignaciones de código que
no son óptimas, reduciendo la capacidad del sistema.
La figura 2A es una ilustración de una
asignación de códigos OVSF no óptima. Un problema con la utilización
de códigos OVSF es la utilización eficaz de los códigos. Después de
la asignación y liberación de los códigos, los códigos
C16(16), C16(13), C16(9) y C16(5) siguen
siendo activos, tal como se muestra mediante círculos rellenos. A
efectos de evitar la asignación de un código no ortogonal a dichos
códigos, la asignación de todos los códigos situados por encima de
dichos códigos queda bloqueada, tal como se muestra mediante una
"X". De acuerdo con ello, la utilización de C16(5)
bloquea C8(3), C4(2), C2(1) y C1(1). Tal
como se muestra en la figura 2A, un total de diez códigos
C1(1), C2(1), C2(2), C4(2),
C4(3), C4(4), C8(3), C8(5), C8(7)
y C8(8) quedan bloqueados. Como resultado de la asignación de
dieciséis códigos con cuatro factores de ensanchamiento (SF), no se
encuentran disponibles códigos SF 2 y solamente se encuentra
disponible un código SF 4. De acuerdo con ello, los servicios que
requieren un código SF 2 o varios códigos SF 4 no son
soportados.
La figura 2B muestra una asignación eficaz de
cuatro códigos SF 16. Se utilizan los códigos C16(16) a
C16(13). Como resultado de esta asignación, solamente quedan
bloqueados cinco códigos C1(1), C2(2), C4(4),
C8(8), C8(7). En consecuencia, se encuentran
disponibles un código SF 2 y tres códigos SF 4 para soportar
servicios adicionales. La asignación de la figura 2B permite una
mayor latitud en la asignación de códigos que la figura 2A.
De acuerdo con ello, resulta deseable disponer
de opciones alternativas en la asignación de códigos.
En el documento "Code Placement and
Replacement Strategies for Wideband CDMA OVSF Code Tree
Management", 25-29 Nov. 2001, IEEE, páginas
562-566, Tseng Y-C et al. dan
a conocer una reasignación de códigos en un árbol de códigos OVSF
de un sistema WCDMA. Cuando el árbol de códigos se fragmenta, se
utiliza un algoritmo de asignación de códigos dinámico para dejar
libre el árbol con un coste mínimo, reasignando códigos ocupados uno
a uno de manera recursiva. Las etapas del algoritmo se llevan a
cabo en el caso de que una nueva llamada requiera una velocidad de
transmisión determinada, pero no existe ningún código libre a dicha
velocidad. La primera etapa consiste en comprobar si existe
suficiente capacidad en el árbol de códigos.
El documento US 2002/051437 da a conocer una
conmutación de códigos en un árbol de códigos OVSF. Cuando una nueva
llamada requiere una velocidad de transmisión y no existen códigos
asignables, se lleva a cabo una conmutación de códigos a efectos de
poder aceptar el requerimiento de la llamada.
En el documento "Dynamic Assignment Of
Orthogonal Variable-Spreading-Factor
Codes in W-CDMA", IEEE Journal on Selected Areas
in Communications, Vol. 18, número 8, Agosto de 2000, páginas
1429-1440, Minn T. et al. dan a conocer la
eliminación del bloqueo de códigos en un árbol de códigos OVSF
mediante la reasignación de códigos. El esquema minimiza el número
de códigos que deben ser asignados para soportar una nueva llamada.
Cuando se produce un nuevo requerimiento de llamada, se comprueba si
el sistema puede soportar la velocidad requerida por dicha nueva
llamada. Si el sistema ha excedido su capacidad para soportar la
nueva llamada, los códigos son reasignados.
El documento EP 1035676 da a conocer un método
para comunicar un código de canalización seleccionado para un enlace
descendente a un usuario.
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La presente invención incluye un sistema y
métodos para la asignación de códigos con factor de ensanchamiento
variable ortogonal (OVSF), desasignación y poda de árboles de
códigos. La invención incluye además esquemas de identificación y
almacenamiento de códigos OVSF. Las realizaciones mostradas hacen
referencia a la poda de árboles de códigos, a la asignación de
códigos y a la desasignación. Dichas realizaciones son aplicables a
sistemas de acceso múltiple por división de código de intervalos y
que no son de intervalos.
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La figura 1 es una ilustración de un árbol de
códigos OVSF.
Las figuras 2A y 2B son ilustraciones de
asignaciones de códigos y de los códigos bloqueados resultantes.
La figura 3 es un diagrama de bloques
simplificado de un sistema de asignación de códigos OVSF.
La figura 4 es un esquema de identificación de
códigos OVSF preferido.
La figura 5 es una ilustración de un vector de
códigos.
La figura 6 es un diagrama de flujo de una poda
de árbol de códigos OVSF en varios intervalos de tiempo.
La figura 7 es un diagrama de flujo para una
poda de árbol de códigos OVSF.
La figura 8 es un diagrama de flujo de una poda
de árbol de códigos periódica.
La figura 9 es un diagrama de flujo de
asignación de códigos OVSF y de procedimientos de actualización de
árbol de códigos.
La figura 10 es un diagrama de flujo de
desasignación de códigos OVSF y de procedimientos de actualización
de árbol de códigos.
La figura 11 es un diagrama de flujo que
modifica la figura 8 para su utilización con un esquema de
asignación de códigos de secuencia de entrenamiento (midamble) por
defecto.
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En adelante, una unidad de transmisión/recepción
inalámbrica (WTRU) incluye, aunque no de manera limitativa, un
equipo de usuario, una estación móvil, una unidad de suscriptor fija
o móvil, un busca, o cualquier otro tipo de dispositivo capaz de
funcionar en un entorno inalámbrico.
La figura 3 es un diagrama simplificado de un
sistema de comunicación inalámbrico que utiliza asignación de
códigos OVSF. Un controlador de red de radio (RNC) 26 tiene un
dispositivo de gestión de recursos de radio (RRM) 46 para su
utilización en la asignación y liberación de códigos. El dispositivo
RRM 46 tiene asociada una memoria para el almacenamiento de las
asignaciones de códigos y de otra información. Un
nodo-B tiene un dispositivo de asignación de
códigos 42 que recibe la distribución de recursos del dispositivo
RRM 46. El dispositivo de asignación de códigos 42 asigna códigos al
enlace ascendente, al enlace descendente o a ambas comunicaciones.
Un transmisor (TX) 40 utiliza las asignaciones de códigos de enlace
descendente para transmitir comunicaciones a través del canal o
canales de enlace descendente 36 de la interfaz inalámbrica 22. Un
receptor (RX) 38 utiliza las asignaciones de códigos de enlace
ascendente para recibir comunicaciones sobre el canal o canales de
enlace ascendente 34. Una WTRU 20 tiene un dispositivo de asignación
de códigos 32 para asignar códigos de enlace ascendente y de enlace
descendente. Las asignaciones de códigos pueden ser indicadas desde
el dispositivo RRM 46 a la WTRU 20. El TX 28 utiliza las
asignaciones de código de enlace ascendente para enviar
comunicaciones de enlace ascendente, y el RX 30 utiliza las
asignaciones de código de enlace descendente para recibir
comunicaciones de enlace descendente.
Las siguientes son realizaciones para asignar
y/o reasignar códigos OVSF. La figura 4 es una ilustración de una
técnica preferida para identificar los códigos del árbol de códigos.
En la técnica de la figura 4, los códigos se identifican como
números secuenciales. El código con factor de ensanchamiento 1,
C1(1), se identifica como 1. Los códigos con factor de
ensanchamiento 2, se identifican: C2(2) como 2 y C2(1)
como 3. Los códigos con factor de ensanchamiento 4 se identifican:
C4(4) como 4, C4(3) como 5, C4(2) como 6 y
C4(1) como 7. Los códigos con factor de ensanchamiento 8 se
identifican: C8(8) como 8, C8(7) como 9, C8(6)
como 10, C8(5) como 11, C8(4) como 12, C8(3)
como 13,
C8(2) como 14 y C8(1) como 15. Los códigos con factor de ensanchamiento 16 se identifican: C16(16) como 16,
C16(15) como 17, C16(14) como 18, C16(13) como 19, C16(12) como 20, C16(11) como 21, C16(10) como 22,
C16(9) como 23, C16(8) como 24, C16(7) como 25, C16(6) como 26, C16(5) como 27, C16(4) como 28, C16(3) como 29, C16(2) como 30 y C16(1) como 31. Para sistemas que utilizan factores de ensanchamiento mayores que 16, tales como FDD/CDMA, el árbol de códigos puede ampliarse de acuerdo con ello. Aunque la figura 4 ilustra un esquema de números, pueden utilizarse otras versiones. A título de ejemplo, la numeración secuencial a lo largo de las filas se realizará de derecha a izquierda o en otro orden.
C8(2) como 14 y C8(1) como 15. Los códigos con factor de ensanchamiento 16 se identifican: C16(16) como 16,
C16(15) como 17, C16(14) como 18, C16(13) como 19, C16(12) como 20, C16(11) como 21, C16(10) como 22,
C16(9) como 23, C16(8) como 24, C16(7) como 25, C16(6) como 26, C16(5) como 27, C16(4) como 28, C16(3) como 29, C16(2) como 30 y C16(1) como 31. Para sistemas que utilizan factores de ensanchamiento mayores que 16, tales como FDD/CDMA, el árbol de códigos puede ampliarse de acuerdo con ello. Aunque la figura 4 ilustra un esquema de números, pueden utilizarse otras versiones. A título de ejemplo, la numeración secuencial a lo largo de las filas se realizará de derecha a izquierda o en otro orden.
Tal como se muestra en la parte inferior de la
figura 4, los identificadores de código secuenciales pueden quedar
agrupados por su factor de ensanchamiento y permanecer en secuencia.
A efectos de ilustración, los identificadores de código SF 16 son
los identificadores 16 a 31. La utilización de una técnica de
identificador de código de este tipo permite obtener un espacio de
almacenamiento reducido para las asignaciones de códigos. La figura
5 es una ilustración de un almacenamiento de asignación de códigos
de este tipo. Cada identificador de código 1 a 31 tiene un bit o
palabra asociado 48_{1} a 48_{31} para indicar el estado actual
del código, por ejemplo, "asignado actualmente",
"bloqueado" o "disponible". Un código "bloqueado" es
un código que no puede ser asignado debido a otro código "asignado
actualmente". A título de ejemplo, C8(1) está bloqueado
si C16(1), C16(2), C4(1), C2(1) ó
C(1) está siendo utilizado. También puede suministrarse
información de estado adicional, tal como un indicador del número
de códigos bloqueados.
Este método de almacenamiento de identificación
de códigos permite contener la información de asignación de códigos
en un vector esencialmente reducido, en vez de utilizar algún tipo
de lista o tabla. No obstante, los siguientes métodos de asignación
de códigos pueden utilizarse o adaptarse para su utilización con un
vector, tabla, lista u otras técnicas de almacenamiento.
Una palabra de estado de código preferida
utiliza un elemento de dos bits. El primer bit indica si el código
está bloqueado. Un "0" indica que el código no está bloqueado y
un "1" indica que dicho código está bloqueado. El segundo bit
indica si el código queda bloqueado por un código en su sub-árbol o
ambos códigos en dicho sub-árbol. Un "0" indica un código y un
"1" indica dos códigos. Por ejemplo, si se utiliza el código 8
y el código 9 está libre, el código 4 queda bloqueado solamente por
un código, y se marca como "10"; si se utilizan los códigos 8 y
9, el código 4 queda bloqueado por ambos códigos en su sub-árbol, y
se marca como "11". Si un código está siendo utilizado
actualmente, se marca como "11". Preferiblemente, "01"
indica que el código no puede ser utilizado en ese intervalo de
tiempo.
La figura 6 es un método preferido de poda de
árbol para su utilización en sistemas de comunicación CDMA de
intervalos, tales como TDD/CDMA. La poda de árbol es una
reasignación de códigos para obtener mayor flexibilidad en futuras
asignaciones de códigos. Aunque a continuación se describe una poda
de árbol de izquierda a derecha, pueden utilizarse otros órdenes de
asignación de códigos, tales como de derecha a izquierda, entre
otros.
En la etapa 100, se añade una nueva llamada y se
asignan códigos a dicha llamada. La poda empieza en un primer
intervalo de tiempo de un conjunto de intervalos de tiempo para una
asignación y reasignación potencial. A título de ejemplo, en un
sistema TDD/CDMA en el que pueden utilizarse los intervalos 2, 4, 6
y 10 para transmisiones de enlace ascendente, el intervalo 2 podría
ser considerado el primer intervalo, el intervalo 4 el segundo, y
así sucesivamente. En la etapa 102, se evalúa el código disponible
situado más a la izquierda con el factor de ensanchamiento (SF) más
alto en dicho intervalo de tiempo. Si no existen códigos con dicho
SF disponibles en el primer intervalo de tiempo, se busca en
intervalos de tiempo subsiguientes hasta que se encuentra un
código. Aunque el diagrama de flujo de la figura 6 está descrito
siguiendo un orden del factor más alto al factor más bajo, los
diferentes factores de ensanchamiento pueden ser procesados del más
bajo al más alto o en otro orden.
Después de haber encontrado un código, en la
etapa 104 se determina el código con un SF más alto en cualquier
intervalo de tiempo que puede ser desplazado hacia la izquierda en
dicho intervalo de tiempo. En la etapa 110, dicho código
determinado es reasignado hacia la izquierda. En la etapa 112, si
otros códigos pueden ser desplazados hacia la izquierda, dichos
códigos también son reasignados. En las etapas 106 y 108 se repite
el procedimiento de reasignación para el siguiente intervalo de
tiempo. Si no quedan intervalos de tiempo que no han sido evaluados,
en las etapas 114 y 118 se lleva a cabo la reasignación hacia la
izquierda para el siguiente factor de ensanchamiento más alto. En
la etapa 116 se repite este proceso hasta que se alcanza el factor
de ensanchamiento más bajo, por ejemplo, SF 1. Preferiblemente, los
códigos con un SF de 1 no son reasignados, y el proceso
finaliza.
\newpage
Preferiblemente, el algoritmo de la figura 6 se
invoca en cada nueva llamada. En resumen, el algoritmo empieza
podando los árboles con los códigos de la capa más inferior, y a
partir del intervalo de tiempo y el código situados más a la
derecha. Si un código puede ser reasignado en cualquier otra
posición hacia la izquierda, dicho código es desplazado. Después de
que todos los códigos posibles en la capa más inferior han sido
desplazados, el algoritmo sube un nivel y repite el mismo
procedimiento. Dicho algoritmo continúa hasta alcanzar la capa
anterior a la capa más alta (es decir, en el caso de TDD, no es
necesario que los códigos con SF 1 sean reasignados).
En otro método, haciendo referencia a la figura
7, la poda del árbol se limita a podar dentro de intervalos de
tiempo individuales. Este método de código también puede ser
aplicado a un sistema que no es de intervalos. Después de que se ha
asignado un código a una nueva llamada en la etapa 120, en la etapa
122 se selecciona el código situado más a la derecha con un SF más
alto. Si el código con el SF más alto situado más a la derecha
puede ser reasignado hacia la izquierda, en la etapa 124, dicho
código es reasignado hacia la izquierda en la etapa 130. Si otro
código con el SF más alto puede ser reasignado hacia la izquierda,
en la etapa 132, dicho código es reasignado en la etapa 130. En la
etapa 126 se repite la reasignación hacia la izquierda para cada
factor de ensanchamiento inferior en orden. Después de haber
alcanzado el SF más bajo, por ejemplo SF 1, en la etapa 128, el
proceso finaliza.
En resumen, después de cada nueva llamada, el
algoritmo de la figura 7 es invocado. El algoritmo empieza podando
el árbol por los códigos de la capa más inferior, y a partir del
código situado más a la derecha. Si un código puede ser reasignado
en cualquier otra posición hacia la izquierda, dicho código es
reasignado. En el método preferido, cada código es reasignado lo más
lejos posible hacia la izquierda. Después de que todos los códigos
posibles en la capa más inferior han sido desplazados, el algoritmo
sube un nivel y repite el mismo procedimiento. Dicho algoritmo
continúa hasta alcanzar la capa anterior a la capa más alta.
La figura 8 es otro algoritmo preferido de poda
de árbol. Este algoritmo actúa solamente de manera periódica, y
limita el número máximo de reasignaciones. Un método de este tipo
reduce la capacidad de proceso general requerida. Además, el
procesamiento asociado a la reasignación también se reduce. Este
algoritmo también analiza la fragmentación de códigos del árbol. La
fragmentación del árbol de códigos constituye una medida del número
de códigos bloqueados en dicho árbol. Aunque este método se describe
con su aplicación preferida en un sistema CDMA de intervalos,
también puede ser aplicado en sistemas que no son de intervalos.
Después de un número determinado de llamadas,
tal como "X", en la etapa 134, el algoritmo es invocado. Dicho
algoritmo analiza en primer lugar la fragmentación de los árboles en
cada intervalo de tiempo. Si al menos uno de los árboles está
fragmentado por encima de un umbral determinado, tal como T, en la
etapa 136, el algoritmo empieza a podar los árboles por los códigos
de la capa más inferior, y a partir del intervalo de tiempo y el
código situados más a la derecha, en la etapa 138. Si un código
puede ser reasignado en cualquier otra posición hacia la izquierda,
en la etapa 150, dicho código es desplazado y se actualiza un
contador, consistente por ejemplo en una variable "Num_Reall",
que mantiene el control del número de reasignaciones. Si se alcanza
el número máximo de reasignaciones, en la etapa 152, el algoritmo
finaliza. Si no se alcanza el número máximo de reasignaciones, el
algoritmo continúa. Después de que todos los códigos posibles con el
factor de ensanchamiento más alto han sido desplazados, en las
etapas 154 y 142, el algoritmo sube hasta el siguiente factor de
ensanchamiento más alto, y repite el mismo procedimiento en las
etapas 146 y 148. El procedimiento se repite para cada factor de
ensanchamiento inferior, hasta alcanzar el factor de ensanchamiento
más bajo 148, 156.
También pueden utilizarse variantes de dichos
esquemas de gestión de códigos. Los códigos con un SF bajo pueden
ser asignados de derecha a izquierda, mientras que los códigos con
un SF alto pueden ser asignados de izquierda a derecha,
concentrando de este modo los códigos para servicios similares en
los mismos intervalos de tiempo. Los algoritmos de poda de árbol
también pueden utilizar el esquema de gestión de códigos a efectos
de dar prioridad a las llamadas que requieren un SF alto o
bajo.
La figura 9 es un algoritmo preferido para
asignar códigos OVSF. Una utilización preferida del presente
algoritmo consiste en la asignación de códigos de enlace ascendente
para TDD/CDMA, aunque dicho algoritmo puede utilizarse en otras
aplicaciones. El algoritmo preferido utiliza un vector de códigos
que tiene elementos de estado de código de dos bits, tal como se ha
descrito anteriormente, y el árbol de códigos de la figura 4.
Inicialmente, en la etapa 200, una variable, tal
como "x", pone a Q, siendo Q el SF del código a asignar. En la
etapa 202 se comprueba un nodo inicial con dicho SF en el árbol para
ver si está libre (v(x) = "00"). Si está libre, en la
etapa 204 se comprueba el nodo padre (el nodo conectado con un
factor de ensanchamiento inferior) para ver si está bloqueado
("10"). Si está bloqueado, en la etapa 216 se asigna el nodo x.
En la etapa 218 una variable "S" que representa la asignación
se pone a "x", y el algoritmo procede a ejecutar la etapa
220.
En la etapa 206, si el nodo padre no está
bloqueado, la asignación de dicho nodo no será óptima
("non_optimal" = "x"). En la etapa 208 se comprueba el
siguiente nodo (x = x + 1). En la etapa 210, si el siguiente nodo
tiene el mismo SF (x < 2*Q), el algoritmo pasa a la etapa 202
para determinar si dicho nodo es óptimo o no. Si no lo es, en la
etapa 212 se selecciona el nodo "non_optimal" para la
asignación. La variable "S" se establece en "non_optimal"
en la etapa 214, y el algoritmo procede a ejecutar la etapa 220.
El elemento del nodo S se marca como asignado
(v(S) = "11") en la etapa 220. En la etapa 222 se
actualiza el nodo conectado con un SF más bajo que el nodo asignado
(UpNode = \lfloor s/2 \rfloor). En la etapa 224, si UpNode = 0,
esto indica que todos los nodos han sido actualizados, y el
algoritmo pasa a la etapa 234. Si no se da la condición
v(UpNode) = "00" en la etapa 226, que indica que el nodo
está disponible, dicho nodo queda bloqueado (v(UpNode =
"10") en la etapa 228. En la etapa 230 se comprueba el
siguiente nodo superior (con un SF inferior) (UpNode = \lfloor
UpNode/2 \rfloor). Si en la etapa 232 v(UpNode) =
"11" (indica que el nodo estaba bloqueado por un código y ahora
está bloqueado por dos códigos), el procedimiento que sube por el
árbol finaliza, en la etapa 234.
En la etapa 236, el algoritmo procede a
actualizar hacia abajo el árbol (inicializar DownNode = S*2). En la
etapa 238, el número de nodos a comprobar debajo del nodo actual es
de dos (inicializar number_nodes = 2). En la etapa 240, el
algoritmo comprueba si la parte inferior del árbol no se ha pasado
(DownNode < 32). Si la parte inferior se ha pasado, la
actualización finaliza en la etapa 254. Si la parte inferior no se
ha pasado, se inicia un contador (inicializar count = 0) en la etapa
242. En la etapa 244, el nodo indicado por el contador queda
bloqueado (v(DownNode +
count) = "11"). En la etapa 248, el algoritmo aumenta el contador y procede con el siguiente nodo (count = count + 1). En la etapa 248, si count < number_nodes, el algoritmo comprueba el siguiente nodo y pasa a la etapa 244. En la etapa 250, si count >= number_nodes, el algoritmo comprueba el nivel inferior del árbol (DownNode = 2*DownNode). En la etapa 252, los nodos comprobados en el nivel inferior se duplican (number_nodes = 2*number_nodes).
count) = "11"). En la etapa 248, el algoritmo aumenta el contador y procede con el siguiente nodo (count = count + 1). En la etapa 248, si count < number_nodes, el algoritmo comprueba el siguiente nodo y pasa a la etapa 244. En la etapa 250, si count >= number_nodes, el algoritmo comprueba el nivel inferior del árbol (DownNode = 2*DownNode). En la etapa 252, los nodos comprobados en el nivel inferior se duplican (number_nodes = 2*number_nodes).
Las figuras 10a y 10b muestran un algoritmo
preferido para actualizar un árbol después de que un código ha sido
liberado (desasignado). En la etapa 256, una variable "S" se
pone al valor del nodo que está siendo desasignado. Dicho nodo, S,
se marca como libre (v(S) = "00") en la etapa 258. En la
etapa 260, se actualizan los nodos más altos del árbol
(inicializarUpNode = \lfloor s/2 \rfloor). En la etapa 262, el
algoritmo comprueba si la parte superior del árbol no se ha pasado
(UpNode = 0). Si la parte superior se ha pasado, se comprueban los
nodos inferiores del árbol en la etapa 272. Si la parte superior no
se ha pasado, el nodo actual queda bloqueado por un código
(v(UpNode) = "10") en la etapa 264, y dicho nodo se
marca como disponible (v(UpNode) = "00") en la etapa
266. El algoritmo procede a comprobar el siguiente nodo superior
del árbol (UpNode = \lfloor UpNode/2 \rfloor) en la etapa 268, y
dicho algoritmo comprueba dicho nodo. Si el nodo estaba bloqueado
por dos códigos, se establece como bloqueado por un nodo
(v(UpNode) = "10") en la etapa 270.
Para actualizar el árbol hacia abajo, la
variable "DownNode" se inicializa (DownNode = S*2) en la etapa
274. En la etapa 276 se inicializa el número de nodos a actualizar
debajo del nodo (number_nodes = 2). En la etapa 292, si la parte
inferior del árbol se ha pasado (DownNode >= 32), el árbol ha
sido actualizado. Si no es así, (DownNode < 32), se inicia un
contador (count = 0) en la etapa 280. En la etapa 282, el nodo
indicado por el contador queda disponible para su asignación
(v(DownNode + count) = "00"). En la etapa 284, el
contador aumenta (count = count + 1). En la etapa 286, si el número
de nodos actualizados no se ha pasado (count < number_nodes), se
repite la actualización para la siguiente cuenta. Si se ha pasado
(count >= number_nodes), se comprueba el siguiente nivel
inferior del árbol (DownNode = 2*DownNode) en la etapa 288. En la
etapa 290, el número de nodos analizados del nivel inferior es el
doble que el del nivel anterior (number_nodes = 2*number_nodes), y
se repite la actualización.
Una realización de la invención se refiere a la
asignación de códigos para el esquema de asignación de secuencias de
entrenamiento (midambles) por defecto del modo TDD de
W-CDMA de 3GPP. Las secuencias de entrenamiento son
parte de la configuración del canal físico para TDD. Existen
distintos esquemas de asignación de secuencias de entrenamiento para
TDD. Uno de los mismos consiste en la asignación de secuencias de
entrenamiento específicas de WTRU, que se aplica en enlaces
ascendentes y enlaces descendentes. En la asignación de secuencias
de entrenamiento específicas de WTRU, se asigna una secuencia de
entrenamiento específica de manera explícita a todos los canales
físicos de un usuario determinado. Otro esquema consiste en la
asignación de secuencias de entrenamiento por defecto, que también
se aplica en enlaces ascendentes y enlaces descendentes. En este
esquema, la secuencia de entrenamiento se determina
mediante una asociación predefinida entre las secuencias de entrenamiento y los códigos de canalización asignados.
mediante una asociación predefinida entre las secuencias de entrenamiento y los códigos de canalización asignados.
Otro esquema consiste en la asignación de
secuencias de entrenamiento comunes, que se aplica solamente al
enlace descendente. En este esquema, se asigna una secuencia de
entrenamiento común para todos los canales físicos en un intervalo
de tiempo específico. Para esquemas de secuencias de entrenamiento
específicas de WTRU y comunes, los códigos pueden asignarse a
usuarios sin considerar la asignación de secuencias de
entrenamiento.
No obstante, para las secuencias de
entrenamiento por defecto, en el esquema asignación se utiliza la
asociación entre las secuencias de entrenamiento y los códigos de
canalización. Dependiendo del tipo de ráfaga y del valor de Kcell,
definidos en los estándares, se aplican diferentes asociaciones. El
tipo de ráfaga y el valor de Kcell pueden configurarse
individualmente en el controlador de red de radio (RNC) para cada
intervalo de tiempo, por ejemplo, mediante una función de
operaciones y mantenimiento (O&M), o una función en el RNC, tal
como una asignación de canal dinámico (DCA) de gestión de recursos
de radio (RRM). La configuración se indica a la WTRU a través de
señales de RRC y, de acuerdo con ello, la asociación es reconocida
por dicha WTRU.
Para la asignación de secuencias de
entrenamiento por defecto, la asociación entre secuencias de
entrenamiento por defecto y códigos de canalización define códigos
de canalización principales y secundarios. Se aplican las
siguientes normas: cada código de canalización secundario se asocia
a un único código de canalización principal; cada código de
canalización secundario utiliza la misma secuencia de entrenamiento
que el código de canalización principal al que está asociado; los
códigos secundarios solamente pueden ser asignados si el código
principal asociado también es asignado; todos los códigos asociados
a la misma secuencia de entrenamiento solamente pueden ser
asignados a la misma WTRU; y para asignaciones de secuencias de
entrenamiento comunes y específicas de WTRU, puede considerarse que
todos los códigos son códigos principales.
Preferiblemente, a efectos de realizar la
asignación de códigos para el esquema de secuencias de entrenamiento
por defecto, se le asigna a cada código una bandera adicional que
indica si es un código de canalización principal o secundario, una
designación de secuencia de entrenamiento (que también podría
denominarse designación de grupo de código) con uno de los posibles
diferentes valores de Kcell (por ejemplo, de 0 a
Kcell-1) y una etiqueta para su utilización en la
asociación de WTRU.
La figura 11 es un diagrama de flujo para
sustituir las etapas 200-220 de la figura 9 para su
utilización en la asignación de códigos para el esquema de
secuencias de entrenamiento por defecto. La etiqueta para la
asociación de WTRU podría establecerse para cada código de
canalización, o simplemente para cada secuencia de entrenamiento, ya
que cada código ya está asociado a una secuencia de entrenamiento
determinada. La asociación a una secuencia de entrenamiento para
una WTRU implicaría la asociación a dicha WTRU.
El procedimiento intenta encontrar el código
disponible más óptimo (código marcado "00") para un usuario
determinado (WTRU). La primera elección (la más deseable) consiste
en un código secundario asociado a una secuencia de entrenamiento
que ya está asignada al usuario. Este tipo de código se clasifica
como código de clase 1. La segunda elección consiste en un código
principal que tiene un padre, que ya está bloqueado por un código
(padre marcado como "10"). Este código se clasifica como
código de clase 2. La tercera elección consiste en un código
principal que tiene un padre que no está bloqueado, que se clasifica
como código de clase 3. No se consideraría la asignación de los
códigos secundarios asociados a una secuencia de entrenamiento que
pertenece a un usuario diferente.
El algoritmo más adecuado explora de izquierda a
derecha, empezando por el código situado más a la izquierda del
árbol en dicho nivel, aunque pueden utilizarse otras direcciones de
exploración. Para cada código disponible, se determina a qué clase
pertenece. Si es de clase 1, se realiza una asignación inmediata. De
otro modo, los códigos de clase 2 y/o 3 situados más a la izquierda
son memorizados para una posible asignación en el caso de que la
exploración finalice sin encontrar un código de clase 1.
En el presente algoritmo, se utilizan las
siguientes variables: Optimal_Primary para un código de clase 2 y
Non_Optimal_Primary para un código de clase 3. En la etapa 300, se
inicializa una variable x con el valor del factor de
ensanchamiento, x = Q. Q es el SF del código a asignar.
Optimal_Primary y Non_Optimal_Primary se ponen a cero. En la etapa
302 se comprueba la variable v(x) para ver si es igual a
"00", lo que indica que está libre. Si x es un código
secundario (etapa 304) y la secuencia de entrenamiento asociada al
código x está asignada al usuario (etapa 306) el código S
seleccionado se pone a x (S = x) (etapa 308). A continuación, el
algoritmo pasa a la etapa 336.
En la etapa 310, si x no es secundaria y es
principal, y si Optimal_Primary = 0 (etapa 312), (todavía no se ha
encontrado un código óptimo), el código principal situado más a la
izquierda se guarda como óptimo para una utilización posterior, si
no se encuentra un código secundario. En la etapa 314, se comprueba
el código padre para ver si está bloqueado por uno (v(x / 2))
= "10"). Si lo está, Optimal_Primary se pone al valor actual
de x (Optimal_Primary = 0) en la etapa 320, y se comprueba el
siguiente código (x = x + 1)) en la etapa 322. En la etapa 318, si
el padre está bloqueado, se realiza una comprobación para determinar
si se encuentra un código principal no óptimo (Non_Optimal_Primary
= 0). A continuación, se comprueba el siguiente código (x = x + 1)
en la etapa 322.
En la etapa 324, si el siguiente código está
dentro del mismo factor de ensanchamiento, (x < 2*Q), se repite
el procedimiento para el siguiente código, y el algoritmo pasa a la
etapa 302. Si el siguiente código no está en el mismo factor de
ensanchamiento, en la etapa 326 se realiza una comprobación para ver
si se encuentra un código principal óptimo (Optimal_Primary = 0). Si
se ha encontrado un código principal óptimo, el código pasa a ser
principal óptimo (S = Optimal_Primary) (etapa 328). En la etapa 330,
la secuencia de entrenamiento del código S es asignada al
usuario.
En la etapa 332, si se encuentra un código
principal no óptimo (Non_Optimal_Primary = 0), S pasa a ser
principal no óptimo (S = Non_Optimal_Primary) (etapa 334). La
secuencia de entrenamiento del código S asignado es asignada al
usuario en la etapa 330. Después de haber asignado la secuencia de
entrenamiento, el código asignado se marca como asignado
(v(S) = "11") en la etapa 336, y el árbol de códigos
queda actualizado de acuerdo con ello en la etapa 338. Si no se
encuentran códigos secundarios o principales disponibles, no puede
asignarse ningún código (etapa 340).
Debido a que el procedimiento de desasignación
consiste simplemente en actualizar el árbol de códigos, el
procedimiento para desasignar códigos descrito anteriormente puede
utilizarse en caso de asignación de secuencias de entrenamiento por
defecto con la incorporación de una etapa. Después de la
finalización de la desasignación de un código principal, la
secuencia de entrenamiento asociada a dicho código podría ser
desasociada de dicho usuario (WTRU).
Preferiblemente, la entidad que invoca el
procedimiento después de decidir qué código debe ser desasignado
(por ejemplo, una función de gestión de recursos de radio) asegura
que un código principal solamente es desasignado si todos sus
códigos secundarios no están asignados. De manera opcional, podría
añadirse una etapa al inicio del procedimiento de desasignación para
verificar que un código principal no está siendo desasignado cuando
sus códigos secundarios asociados ya están asignados. Si cualquier
código secundario ya está asignado, el procedimiento de
desasignación se detendría e indicaría un fallo de asignación de
código.
Claims (11)
-
\global\parskip0.900000\baselineskip
1. Método para reasignar códigos de un árbol de códigos con factor de ensanchamiento variable ortogonal, OVSF, en un sistema de comunicación de acceso múltiple por división de código, teniendo el árbol de códigos una pluralidad de códigos con diferentes factores de ensanchamiento y teniendo una pluralidad de ramas entre los códigos con diferentes factores de ensanchamiento, si se asigna un código específico del árbol de códigos, queda bloqueada la asignación de un código con factor de ensanchamiento inferior del árbol de códigos conectado a dicho código por una de las ramas, si se bloquea un código del árbol de códigos, queda bloqueada la asignación de un código del árbol con un factor de ensanchamiento inferior conectado a dicho código por una de las ramas, comprendiendo el método;empezando por un primer factor de ensanchamiento (etapa 138):(a) determinar los códigos asignados seleccionados con dicho factor de ensanchamiento que pueden ser reasignados a otros códigos con dicho factor de ensanchamiento en una dirección deseada del árbol de códigos (etapa (140); y(b) reasignar los códigos asignados seleccionados a los otros códigos (etapas 150, 154); y para cada uno de los otros factores de ensanchamiento, repetir las etapas (a) y (b) (etapas 146, 156),caracterizado porque las etapas de determinar y reasignar se invocan periódicamente y se realizan si el árbol de códigos tiene un número de códigos bloqueados que sobrepasa un umbral determinado (etapa 136). - 2. Método según la reivindicación 1, en el que los otros códigos están dentro del mismo intervalo de tiempo que los códigos seleccionados.
- 3. Método según la reivindicación 1, en el que al menos uno de los otros códigos está en un intervalo de tiempo diferente al de los códigos seleccionados.
- 4. Método según la reivindicación 1, en el que el primer factor de ensanchamiento es el factor de ensanchamiento más alto.
- 5. Controlador de red de radio, RNC, que tiene un dispositivo de gestión de recursos de radio, teniendo el dispositivo de gestión de recursos de radio una memoria para almacenar una representación de un árbol de códigos con factor de ensanchamiento variable ortogonal, OVSF, teniendo el árbol de códigos una pluralidad de códigos con diferentes factores de ensanchamiento y teniendo una pluralidad de ramas entre los códigos con diferentes factores de ensanchamiento, si se asigna un código específico del árbol de códigos, queda bloqueada la asignación de un código con factor de ensanchamiento inferior del árbol de códigos conectado a dicho código por una de las ramas, si se bloquea un código del árbol de códigos, queda bloqueada la asignación de un código del árbol con un factor de ensanchamiento inferior conectado a dicho código por una de las ramas, pudiendo realizar el dispositivo de gestión de recursos de radio etapas que comprenden:empezando por el factor de ensanchamiento más alto:(a) determinar los códigos asignados seleccionados con dicho factor de ensanchamiento que pueden ser reasignados a otros códigos con dicho factor de ensanchamiento en una dirección deseada del árbol de códigos (etapa (140); y(b) reasignar los códigos asignados seleccionados a los otros códigos (etapas 150, 154); y para cada factor de ensanchamiento inferior en secuencia, repetir las etapas (a) y (b) (etapas 146, 156),caracterizado porque las etapas de determinar y reasignar se invocan periódicamente y se realizan si el árbol de códigos tiene un número de códigos bloqueados que sobrepasa un umbral determinado (etapa 136).
- 6. RNC según la reivindicación 5, en el que los otros códigos están dentro del mismo intervalo de tiempo que los códigos seleccionados.
- 7. RNC según la reivindicación 5, en el que al menos uno de los otros códigos está en un intervalo de tiempo diferente al de los códigos seleccionados.
- 8. RNC según la reivindicación 5, en el que la representación del árbol de códigos se almacena como un vector.
- 9. RNC según la reivindicación 8, en el que el vector incluye un elemento para cada código del árbol de códigos en secuencia.
- 10. RNC según la reivindicación 9, en el que todos los elementos de los códigos con un mismo factor de ensanchamiento son contiguos.
- 11. RNC según la reivindicación 9, en el que cada elemento tiene dos bits, indicando uno de los dos bits si el código de dicho elemento está bloqueado, e indicando el otro de dichos dos bits si uno o múltiples códigos están bloqueados por el código de dicho elemento.
\global\parskip1.000000\baselineskip
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