CN100417234C - 一种gsm系统业务信道的分配方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种GSM系统业务信道的分配方法，包括下列步骤：(1)对整个系统进行初始化；(2)在BSC上进行一个调整周期前的初始化；(3)在一个调整周期内进行信道的选择、分配和释放，并对同一优先级中的TRX队列进行调整；(4)一个调整周期结束后，重新计算并调整各TRX的优先级，然后执行步骤(2)。与现有技术相比，应用本发明提出的信道分配方法不但可以在很大限度上减少邻频干扰对网络规划的影响，而且通过本发明提出的方法，依靠系统自身动态调整在很大程度上优化了信道的分配过程、优先选择质量好的信道资源，可以避开选择质量较差的信道资源，从而在一定程度上提高了整个系统的运营指标。

Description

一种GSM系统业务信道的分配方法

技术领域

本发明涉及GSM(Global System for Mobile communication，全球移动通信系统)移动通信系统，具体地说，涉及一种BSC(Base Station Controller，基站控制器)上的信道分配方法。

技术背景

在GSM系统中，BSS系统(Base Station Sub-System，基站子系统)负责无线资源的管理和无线收发功能。BSS包括BSC和BTS(Base Transceiver Station，基站)。BSC是BSS系统的智能中心，主要功能就是管理无线资源。信道的分配就是在BSC上完成的。

信道分配是GSM系统中相当重要的一部分，信道分配方法的优劣直接影响着GSM系统的性能。在GSM规范08.08中，根据无线信道的干扰情况，可以把信道分为若干干扰带(Interference Band)，不同干扰带级别通过干扰带边界值进行区分，一般定义了四个干扰带边界，也就是五个干扰带级别。

目前普遍采用的实现方法如图1所示：信道资源的组织以小区为单位，移动台申请信道的时候指明所需的干扰带信道(为了保证申请成功率，通常指定多个干扰带级别)，BSC则根据移动台的请求，在移动台所依附的小区中完成无线信道的分配。具体步骤如下：

101开始信道选择。

102在小区中选择相应的干扰带信道。

103如果有满足要求的信道，执行步骤104，否则执行步骤105。

104将此信道标记为“占用”，分配信道。

105完成信道分配。

但在实际应用中采用上述普遍使用的方法，存在着以下几点严重不足：

首先，信道资源的组织以小区为单位，导致某些TRX负荷过高，加快了高负荷TRX的老化速度；

其次，即使在分配信道资源时考虑了TRX的负荷分担，由于在实际的运营中，某些TRX的运营指标并不好(如通话质量差、指派成功率低等)，但是因为该TRX负载较轻，系统会更多地选择此TRX上的信道资源，导致整个系统的运营指标降低；

另外，对于频点资源较少的GSM系统，如果某些区域话务量很大，需要较多的TRX，那么在网络规划中往往无法避免邻频干扰。在这种情况下，采用上述方法就无法解决TRX的邻频干扰，最终也会导致整个系统的运营指标下降。

深圳市华为技术有限公司申请的专利《蜂窝移动通信中的固定信道分配技术》(专利申请号：99118669.9)提出了一种信道分配技术，该专利根据系统复用模式将小区分为不同类小区，同类小区又根据其位置区域分成不同的子类。采用这个专利技术可以有效降低邻频干扰。该专利技术虽然可以有效降低邻频干扰，在系统负荷低的情况下通话质量较好，但是由于其分配仍是以小区为单位，不能实现TRX信道资源的负荷分担，同样会导致高负荷TRX的老化；而且该专利技术同样也不能识别由于TRX器件特性变化对运营指标的影响。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提出一种可以根据TRX的特性变化动态调整其使用频率，并可避免高负荷TRX老化的信道分配方法。

一种GSM系统业务信道的分配方法，包括下列步骤：

(1)对整个系统进行初始化，包括设定计算TRX优先级的各项指标和设定调整TRX优先级的定时器；

(2)在BSC上进行一个调整周期前的初始化，包括初始化各种计数器的值和启动调整TRX优先级的定时器；

(3)在一个调整周期内进行信道的选择、分配和释放，并对同一优先级中的TRX队列进行调整；

(4)一个调整周期结束后，重新计算并调整各TRX的优先级，然后执行步骤(2)。

上述步骤(3)中的一次信道选择、分配和释放过程包括下列步骤：

(1)开始信道选择；

(2)查找最高优先级的TRX；

(3)如果找不到满足要求的TRX，则返回信道选择失败；

(4)否则选择同一优先级中可用信道资源最多的TRX；

(5)查找该TRX上的普通信道，如果有则选择其中干扰带级别满足要求的信道，并标记为“占用”；

(6)否则选择该TRX上的不良信道，并标记为“占用”；

(7)完成信道选择，根据负荷的变化调整同一优先级中的TRX队列；

(8)一次话务结束后，释放选中的TRX信道；

(9)如果正常释放，则将该信道标记为“普通”；

(10)否则标记为“不良”，并对所属TRX对应的指标计数值加1；

(11)将所属TRX相应操作类型的总计数值加1；

(12)完成信道释放，并根据负荷的变化调整同一优先级中的TRX队列。

与现有技术相比，应用本发明提出的信道分配方法不但可以在很大限度上减少邻频干扰对网络规划的影响，而且通过本发明提出的方法，依靠系统自身动态调整在很大程度上优化了信道的分配过程、优先选择质量好的信道资源，可以避开选择质量较差的信道资源，从而在一定程度上提高了整个系统的运营指标。

附图说明

图1是现有技术中信道分配方法的流程图。

图2是本发明提出的信道分配方法的总流程图。

图3是一个调整周期内信道分配方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

图1是现有技术中信道分配方法的流程图，是以BTS为单位进行信道资源组织的分配方法。信道资源的组织以小区为单位，BSC根据移动台的信道分配请求，在移动台所依附的小区中完成无线信道的分配。图1的内容在前面已经详细说明过了。

本发明主要关注同一个BTS中的不同TRX：根据TRX的不同特性指标，可以把BTS中的TRX分为若干优先级，每个TRX的优先级可以在系统运行中定期进行自动调整。

图2是本发明提出的信道分配方法的总流程图。在系统运行前设置相关的参数；在系统运行中自动调整TRX优先级相关指标和信道类别；当每个调整周期完成时调整TRX的优先级，并且重新设定TRX的各个优先级指标计数器。如图2所示，本发明提出的信道分配方法的总流程包括下列步骤：

(1)对整个系统进行初始化(201)。包括设定计算TRX优先级的各项指标，如计数器和权值等；设定调整TRX优先级的定时器。

(2)在BSC上进行一个调整周期前的初始化(202)。包括重新初始化各种计数器的值；启动调整TRX优先级的定时器。

(3)在一个调整周期内进行信道的选择、分配和释放，并对同一优先级中的TRX队列进行调整(203)。详细步骤将在图3中进行说明。

(4)一个调整周期结束后，重新计算并调整各TRX的优先级，然后执行步骤(2)(204)。这里调整各TRX优先级的方法就是将指标相近的一组TRX设定为相同的优先级。在每个调整周期计算完毕后，可以将所有的计数器都清零，以便在每个调整周期结束后调整TRX优先级都不会受到上一个周期运营情况的影响；也可以保留前N个调整周期的计数值，在调整TRX优先级时根据N+1个周期中的各TRX优先级指标确定下一个周期的各TRX的优先级，使TRX优先级的调整成为一个渐变过程。根据经验，这里通常N取3比较合适。

图3是一个调整周期内信道分配方法的流程图。是根据TRX的优先级、当前的负载情况以及信道的类别属性决定信道的选择流程。同时在信道释放过程中统计各种与计算TRX优先级相关的指标、修改信道类别。本发明在进行信道分配时，主要根据TRX的优先级、当前的负载情况以及信道的类别属性决定信道的选择。TRX优先级的确定与调整和信道类别的确定与调整是本发明提出的信道分配方法中的两个最关键的处理过程。如图3所示，步骤(203)中的一次信道选择和分配过程包括下列步骤：

步骤301：开始信道选择。

步骤302：查找最高优先级的TRX。为了方便查找，将BTS中的TRX按照优先级由高到低、信道资源由多到少进行排列，没有资源的TRX不在队列中。

步骤303：判断是否有满足要求的TRX，如果有执行步骤304，否则执行步骤305。

步骤304：选择最“空”的TRX，即选择可用信道资源最多的TRX。转步骤306。在实际处理中，由于没有资源的TRX不放到队列中，直接定位队列的首部就可以得到满足要求的TRX。

步骤305：无可用信道资源，返回失败。

步骤306：在所选的TRX中选择普通信道资源。

步骤307：如果可以得到普通信道资源，执行步骤309，否则执行步骤308。

步骤308：在所选的TRX中选择不良信道。

步骤309：根据申请分配信道，将信道标记为“占用”，以防重复分配。

步骤310：完成信道分配。在完成一次信道分配后，由于TRX的可用信道数目发生了变化，需要根据此时TRX的负载重新调整TRX在同一优先级中的位置，这样可以保证更好的实现TRX的负荷分担。

步骤311：一次话务结束后，释放申请的TRX信道资源。

步骤312：判断是否正常释放，如果正常释放，将此信道的属性设置为普通信道，直接执行步骤314；否则设置为不良信道，执行步骤313。信道异常释放有多种原因，如信道激活失败、信道指派失败、切换失败等。对于TRX下的信道资源，根据最近一次使用情况可以分为两大类：普通信道和不良信道。其中，普通信道还可以根据GSM规范08.08中定义的干扰带边界值分为若干级别。不良信道的界定：在该信道的最近一次分配后无论何种原因导致了异常释放，都要将此信道归类为不良信道；但是不良信道一旦被选中，如果能够正常释放，则将其归为普通信道。信道资源的分类也是在系统运行中自动调整的。

步骤313：根据异常释放的原因，增加TRX的对应指标计数器值。

步骤314：增加TRX相应操作类型的总计数值。为了在最后统计的时候计算各个指标的失败率，有必要针对每个指标(或操作类型)设定一个总计数器。

步骤315：完成信道资源的释放，类似步骤310调整TRX在同一优先级中的位置。

TRX的优先级可以在BSC系统运营过程中，根据系统初始阶段设定的指标计数器定期进行调整。其中TRX指标计数器值是在BSC回收TRX信道资源时进行调整的。信道类别的确定与调整比较简单，它可以与TRX指标计数值修改同时进行。对于普通信道中的干扰带级别则通过BTS周期性上报进行刷新，由于干扰带更新流程比较简单且不是本发明的重点，在此不做具体展开。

在本发明的一个实施例中，某个小区中有M个TRX(初始优先级相同)下面说明其优先级自动调整过程。

首先设定小区TRX需要考察的指标、相应的权值和定时器T。如：信道激活失败次数E₁，指派失败次数E₂，切换失败次数E₃；相应的权值则分别定义为K₁，K₂和K₃(如根据经验值K₁，K₂和K₃可以分别设置为2，2，1)。为了通过失败率(而不是绝对计数值)的大小更准确地确定TRX的优先级，可以定义与各种指标对应的操作计数器：信道激活次数N₁，指派次数N₂，切换次数N₃。

每T时间间隔后，依据下面的公式计算小区内每个TRX的优先级指标和：

$\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{Ki}*\mathrm{Ei}/\mathrm{Ni},$ 其中n＝3

在计算TRX优先级时，可以完全依据TRX优先级指标和大小：指标和的值越大，TRX的优先级越小。将TRX优先级指标和由小到大排列，从高到低依次标识TRX的优先级。为了更好地满足TRX的负荷分担，可以对TRX进行分组，将指标和相近的TRX分在一组，设定为相同的优先级，这样在信道选择的时候，可以在组内选择负载相对较低的TRX，实现TRX承载业务的负荷分担。

Claims (12)

1. 一种GSM系统业务信道的分配方法，其特征在于包括下列步骤：

(1)对整个系统进行初始化，包括设定计算TRX优先级的各项指标和设定调整TRX优先级的定时器；

(2)在BSC上进行一个调整周期前的初始化，包括初始化各种计数器的值和启动调整TRX优先级的定时器；

(3)在一个调整周期内进行信道的选择、分配和释放，并对同一优先级中的TRX队列进行调整；

(4)一个调整周期结束后，重新计算并调整各TRX的优先级，然后执行步骤(2)。

2. 根据权利要求1所述的一种GSM系统业务信道的分配方法，其特征在于所述步骤(3)中的一次信道选择、分配和释放过程包括下列步骤：

(1)开始信道选择；

(2)查找最高优先级的TRX；

(3)如果找不到满足要求的TRX，则返回信道选择失败；

(4)否则选择同一优先级中可用信道资源最多的TRX；

(5)查找该TRX上的普通信道，如果有则选择其中干扰带级别满足要求的信道，并标记为“占用”；

(6)否则选择该TRX上的不良信道，并标记为“占用”；

(7)完成信道选择，根据负荷的变化调整同一优先级中的TRX队列；

(8)一次话务结束后，释放选中的TRX信道；

(9)如果正常释放，则将该信道标记为“普通”；

(10)否则标记为“不良”，并对所属TRX对应的指标计数值加1；

(11)将所属TRX相应操作类型的总计数值加1；

(12)完成信道释放，并根据负荷的变化调整同一优先级中的TRX队列。

3. 根据权利要求1所述的一种GSM系统业务信道的分配方法，其特征在于所述步骤(4)中调整各TRX优先级的方法为将指标相近的一组TRX设定为相同的优先级。

4. 根据权利要求1所述的一种GSM系统业务信道的分配方法，其特征在于所述步骤(4)中在每个调整周期计算完毕后，将所有计数器清零，只根据最新的计算结果确定各TRX的优先级。

5. 根据权利要求1所述的一种GSM系统业务信道的分配方法，其特征在于所述步骤(4)中在每个调整周期计算完毕后，保留前N个周期的各TRX的优先级指标，根据N+1个周期中的各TRX优先级指标确定下一个周期的各TRX的优先级。

6. 根据权利要求5所述的一种GSM系统业务信道的分配方法，其特征在于所述N的值为3。

7. 根据权利要求1所述的一种GSM系统业务信道的分配方法，其特征在于所述步骤(4)中各TRX优先级指标L的计算公式为：L＝K₁E₁+K₂E₂+K₃E₃，其中K₁、K₂、K₃为权值，E₁为信道激活失败次数，E₂为指派失败次数，E₃切换失败次数。

8. 根据权利要求7所述的一种GSM系统业务信道的分配方法，其特征在于所述K₁的值为2，K₂的值为2，K₃的值为1。

9. 根据权利要求2所述的一种GSM系统业务信道的分配方法，其特征在于所述步骤(10)中的非正常释放包括：信道激活失败、信道指派失败和切换失败。

10. 根据权利要求2所述的一种GSM系统业务信道的分配方法，其特征在于所述步骤(5)中普通信道中各信道的干扰带级别是通过BTS周期性上报进行刷新的。

11. 根据权利要求2所述的一种GSM系统业务信道的分配方法，其特征在于所述步骤(7)和(12)中调整同一优先级中的TRX队列的方法为：按照各TRX的可用信道的数量从多到少的顺序排列同一优先级中的TRX队列。

12. 根据权利要求2所述的一种GSM系统业务信道的分配方法，其特征在于所述步骤(11)中的操作类型包括信道激活次数，指派次数和切换次数。

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