直接序列扩频码分多址是第三代移动通信系统空中接口的基本技术,是实现无线多媒体通信的关键。它采用正交可变扩频因子(OVSF)码作为信道化码,正交性的限制与码资源有限导致了码阻塞现象。码阻塞不仅降低了码资源的利用率,造成系统资源浪费,还使大部分码资源被低速率的呼叫抢占,使分配过程对高速率的呼叫不公平。有效地减少甚至消除码阻塞,充分利用有限的OVSF码资源,实现公平分配成了OVSF码分配算法需要解决的问题。 本文提出以算法目的分类,将迄今公开发表的几十种分配算法分为①以减少码阻塞为目的(从系统的角度)的单码分配算法和多码分配算法;②以公平分配为目的(从用户的角度)的保留分配算法。并提出吞吐量、阻塞率、码阻塞率和公平系数等指标,用来定量评价三类分配算法在这两方面的性能。根据OVSF码及其分配过程的特点,本文以自行设计的业务模型和OPNET仿真模型为平台,分别对单码、多码和保留三种分配算法进行了仿真、研究。 研究单码分配算法时,首先介绍了已提出的随机、极左、紧凑和权重四种分配算法。通过仿真比较它们的吞吐量、阻塞率和码阻塞率,综合评价了四种算法的性能,并得出权重算法在减少码阻塞方面最优的结论。然后在对现有算法局限性研究的基础上,提出综合性能更优的极左碎片分配算法。其处理远比权重算法简单,在码资源利用方面与权重算法几乎一样高效,在接入不同速率类型的呼叫时与权重算法几乎一样公平。系统采用极左碎片算法,既能加快分配速度,减少用户等待时间,又能较充分地利用OVSF码资源,公平对待各类用户。 研究OVSF多码分配算法时,将整个分配过程分为确定分配码字和确定码位置两个阶段,介绍了分属这两个阶段的各种算法。比较仿真结果与单码算法,发现多码分配算法更能有效减少或消除码阻塞,其代价是硬件复杂度增加;将同阶段或同步中算法的仿真结果作了比较,并做出了评价。然后针对3GPP2中多码能力为2的规定,仿真考察了此时算法的性能,发现存在码阻塞。最后综合各阶段各步中的所有算法,得到在减少码阻塞方面最有效、计算量最小的两个阶段多码算法组合。 研究OVSF保留分配算法时,首先介绍了现有的单一分区、混合分区1和混合分区2三种分配算法。通过仿真比较它们的公平系数,综合评价了三种算法的公平性。在对现有算法局限性研究的基础上,提出更优的分区借码分配算法。它是现有算法的改进,它不仅在分配前为每类呼叫预留码资源,而且在分配过程中及时协调各区资源的使用,使分配更公平,吞吐量更大。