CN100484300C - 对于通信业务调节无线电接口的方法及仿真系统 - Google Patents

Abstract

根据本发明的仿真系统记忆代表测试平台上所做GPRS传送质量测量(11)结果或对GPRS可用的可变数量时隙的类似测量结果的数据，代表至少一个服务质量指示(52)的数据，代表至少一个小区配置(20)的数据以及代表GSM电路通信业务量和GPRS数据传送(51)量的数据。所述系统使用这些数据仿真(21)GSM电路呼叫到达和GPRS数据传送，然后计算选定的小区配置(20)所达到的GPRS性能水平。利用本发明的方法，有可能利用二分法调节给定通信业务量时给定小区的无线电接口。

Description

对于通信业务调节无线电接口的方法及仿真系统

技术领域

本发明涉及调节GPRS网络，更具体地说，涉及调节无线电接口以满足GPRS通信业务以及混合的GPRS与语音GSM通信业务需求的方法，从而改善这类由操作员管理的网络的服务质量。

背景技术

在现有技术中，由专利FR281885已知一种方法和平台用于评估电话通信的语音质量。使用一个测量平台来应用这一评估方法，有可能通过建立实验者之间的连接来收集与语音通信质量有关的数据。这种基本上是分析性的方法只与语音质量判据有关，不能用于调节(scale)GPRS网络的规模。

GPRS提供比GSM更大的带宽，并允许在移动装置上的多媒体应用。与使服务质量和使用舒适二者与最佳利用无线电资源协调起来，需要恰当地配置分配给每个网络小区的信道数量，这意味着要配置时间间隙的数量，本领域技术人员把时间间隙简称为时隙。这要求测定网络的大小以估计在该网络内要增加的容量。这一增加的容量必须允许通信流量和获得操作员所希望的一定的服务质量。

现有技术提供的解决方案既没有考虑每个协议层的端到端问题，也没有考虑该提供者特有无线电资源分配算法的不完善性。现有方法还给出与现场观测结果很不同的理论结果。需要更好地理解无线电资源在GPRS网络内的分布方式从而能最佳地调节这一网络的规模。

所以，本发明打算消除现有技术的一个或多个缺点，其作法是定义一种针对GPRS通信业务以及混合的GPRS+语音GSM调节无线电接口的方法，从而为给定的小区配置和通常由市场部指定的服务质量确定要为GPRS应用保留的信道数。

发明内容

为了这一目的，本发明涉及一种方法，用于针对GPRS通信业务以及混合的GPRS+语音GSM通信业务调节无线电接口，该方法使用一个测试平台，该平台包含一个移动无线电电话网络的至少一个小区模型(model)以及一个通信业务仿真系统，其中记忆至少一个服务质量指示、至少一个小区配置以及语音GSM和GPRS数据传送的通信业务量，该方法的特征在于：

-在该测试平台上进行代表GPRS服务质量的测量，这些测量是针对所述小区模型中不同GPRS通信业务量进行的，而且与GPRS通信业务可用的时隙数量有关，

-所述通信业务仿真系统记忆代表在该测试平台上所做测量的数据，这些数据构成质量参数，

-对于至少一个小区配置和作为参数输入到存储装置中的所确定的GSM通信业务量和GPRS数据传送量，由所述通信业务仿真系统产生多个会话(session)，形成GSM呼叫到达和GPRS数据传送，而且所述仿真系统考虑所述质量参数，计算代表为选定的小区配置设定的质量的GPRS性能水平，

-通过增/减至少一个由GPRS通信业务可用的新时隙或一个收发信机来修改所述小区模型的配置，从而确定使代表为选定的小区配置设定的质量的所述性能水平能达到给定阈值的最小配置。

根据本发明的另一特定方面，对于确定的小区配置，该通信业务仿真系统确定：

-由GSM电路呼叫占有的时隙个数，

-同时GPRS数据传送的个数，

-GPRS数据传送可使用的未被占用的时隙个数。

根据又一个特定方面，所述在测试平台上进行的测量对同一应用是时间单位数或GPRS传送速率的测量，所述这一应用的加载是在所述平台的一个或多个计算机上在同一时刻开始的。

根据又一个特定方面，所述测量是在下述条件下在该测试平台上进行的：

-在强场中和在静态中，

-宣布对GPRS可用的时隙，

-没有任何语音GSM通信业务。

根据又一个方面，在每个计算机上测量所述应用的传送时间。该传送时间被测试平台收集和处理，以得到一个传送速率矩阵，该矩阵与GPRS时隙以同时传送个数有关，称作第一矩阵。

根据另一特定方面，所述第一矩阵的数据与所述服务质量指示做比较，形成一个矩阵，称作第二矩阵，它区分受好评的情况(达到服务质量要求的情况)和不受好评的情况(未达到服务质量要求的情况)。

根据另一特定方面，该通信业务仿真系统计算代表为选定的小区配置设定的质量的所述GPRS性能水平，产生一个时隙占有情况矩阵，称作第三矩阵，它与同时GPRS传送个数有关，第三矩阵中的每个组成部分代表一个时间百分数。

根据又一个特定方面，所述性能水平是对第三矩阵中与服务质量达到要求的受好评情况对应的各组成部分求和得到的性能水平，不然就是对服务质量没达到要求的其余组成部分求和得到的未达到性能(non-performance)水平。

根据又一个特定方面，所述服务质量指示是对确定的应用类型每次会话目标平均速率，或由一判据定义的百分速率，根据这一判据在一个确定的百分数内能达到最低传送速率。

根据又一个特定方面，在GPRS通信业务高峰时间的目标平均会话速率是在所述通信业务高峰时间之外的目标速率的百分数。

本发明的进一步目的是通过定义一个仿真系统供快速、最优地调节无线电接口以满足GPRS通信业务以及混合的GPRS+语音GSM通信业务需求，以此提供对先有技术中遇到的一个或多个问题的解决方案。

这一目的是以一个仿真系统实现的，该系统应用本发明的方法，意欲调节无线电接口以满足GPRS通信业务和混合的GPRS+语音GSM通信业务需求，该系统具有存储装置：针对GPRS可用的时隙，存储代表测试平台上进行的GPRS传送质量测量结果的被记忆数据，存储装置供记忆至少一个服务质量指示，存储装置供记忆至少两个小区配置以及存储装置供记忆GSM通信业务量和GPRS数据传送，其特征在于，该仿真系统使用所述代表测量结果的数据，通过会话产生装置和小区配置选择装置来仿真GSM呼叫到达和GPRS数据传送，从而使用计算装置计算代表为选定小区配置设定的质量的GPRS性能水平。

根据本发明的另一特定方面，所述计算装置包含确定时间百分数的装置，该时间百分数对应于在选定小区中由GPRS数据传送可用的时隙个数和同时GPRS数据传送的个数定义的状态。

根据本发明的另一特定方面，分析装置考虑所述被记忆的代表在该测试平台上所做GPRS传送质量测量结果的数据，以识别和选择不满足所述服务质量指示的那些状态的时间百分数。

附图说明

在阅读了作为非限定性举例给出的参考附图所作的描述之后，本发明及其特点和优点将变得更加清楚，其中：

-图1显示根据本发明的调节方法的流程图，

-图2显示一个服务平台的示意图以及以矩阵形式展现的结果示例，这些结果是使用本发明的方法从一个平台测试得出的，

-图3显示一个小区无线电资源的配置举例，

-图4是所谓质量矩阵的举例，该矩阵表示对该小区的不同操作状态是否达到服务质量，

-图5给出本发明的仿真系统一个实施例的示意图以及以矩阵形式表示的由该系统得到的结果举例，

—图6给出由本发明的仿真系统得到的结果的操作曲线。

具体实施方式

现在结合图1和图2描述本发明。

图1显示本发明方法实施例的一个变体，目的是要确定GPRS通信业务的大小。事先必须在服务平台3上组织测试，该服务平台3包含移动无线电话网络至少一个小区的模型30(如图2中所示)，通过测试以得到关于GPRS数据传送质量的指示。由程序产生一个测试计划10以进行测量，这些测量代表以所考虑的小区(称作小区模型30)中的加载时间或等待时间表示的性能。所述测试计划10是例如针对同一个应用进行的，可包含在因特网或类似网络上对于可变的同时会话数量和GPRS通信业务可用时隙(TS)数量来测量一个主页的加载时间。平台操作员3能从平台3和操作员之间界面上显示的菜单中选择要测量的参数或测试计划10的特征。

对于所选定的测试计划10，小区配置不是固定的。如图2中所示，小区模型30可包含一个基站(BTS)装备例如两台收发信机(TRX1和TRX2)。这一基站(BTS)构成管理无线电资源的基站控制器(BSC)和移动装置31之间的接口。

遵循所述测试计划10进行一组测量11，该计划固定某些要测试的条件。所以，例如测试是在强场中和在静态进行，以宣布的GPRS可用时隙(TS)并在小区模型30的GSM语音电路上没有任何通信业务的情况下进行的。移动装置31可全部按CS-2型编码方案调节。计算机使用平台3网络的小区模型30，在同一时间开始加载同一个应用以允许可靠地测量所述应用到每台计算机的传送时间，进而得到平均传送时间。所做测量可重复由测试计划规定的次数，例如40次左右，以得到相对平均的结果。对于一些配置，重复次数可减少，特别是当测量12给出收敛的结果的时候。通过改变小区模型30中同时GPRS数据传送的个数和通过对增加的GPRS传送可用时隙(TS)数进行重复测量，由平台3进行的测量11使得能分析这些小区配置。对结果的收集和使用12使得有可能产生矩阵100，如图2中所示，该矩阵概括了经由平台3完成的测试。这一矩阵100包含代表一个小区内的服务质量的结果，它与GPRS时隙(TS)及同时数据传送个数有关。在这一矩阵100中的这些结果例如是以平均传送速率的形式给出的。

在图2所示本发明的一个实施例中，平台3中包括的接口和数据处理管理器32使得能够获取和使用对预定测试计划10所做的测量11。这个接口和数据处理管理器32包含由存储器软件322控制的中央单元321，状态数据或小区模型30配置的存储器324以及存储器323，存储器323用于记录传送时间311或代表在进行测试计划10期间所做测量11的数据。所述管理器32包含计算平均传送速率的装置，该平均传送速率与小区模型30的配置有关，即与GPRS300可用时隙(TS)以及同时传送个数312有关。

为保证满意的服务质量并与市场规格有关，可由平台3的操作员定义每个会话的最低传送速率阈值，例如14kb/s。这类阈值代表目标网络服务质量。可定义若干个阈值，如第一传送速率用于GPRS峰值时间，第二传送速率用于网络峰值时间之外。在本发明的一个实施例中，在峰值时间的每个会话目标速率是峰值时间外的速率的一个百分数。

在平台3上进行测试得到的传送结果矩阵100给出质量参数信息，当在一个移动无线电话网络小区中为GPRS数据传送调节无线电接口规模时，例如调节为得到已确定的足够传送速率所需要的时隙(TS)个数时要考虑这些质量参数信息。然后，本发明的调节方法包含对给定小区配置仿真21GPRS通信业务和语音GSM通信业务，这种仿真涉及这些质量参数和市场规格。

下面参考图1、3、4、5描述本发明。

对GPRS通信业务和GSM语音电路的仿真21是使用仿真系统4完成的，仿真系统4具有记忆的数据代表不同的小区配置和在测试平台3上进行的GPRS数据传送质量测量结果311。所以，数据传送结果矩阵100能被存储在仿真系统4的存储装置41中。关于区域的或国家的通信业务量的数据51，例如在峰值时间和每次服务时的数据，也可存储在仿真系统4的存储装置41中。在本发明的一个实施例中，特别是利用会话大小定义的每个应用会话类型以及由市场部下载的页面数也能经由接口添加和存储在所述存储装置41中。在一个实施例变体中，由市场部确定的服务质量指示52，如在峰值时间的目标平均传送速率作为附加参数送入仿真系统4的存储装置41中。所述指示52也可以是由一判据定义的百分率，根据该判据，要在一个确定的百分数(例如情况的90％)内达到最低传送速率。在这一阶段，有可能通过仿真系统4的分析程序42分析传送结果矩阵100和确定不满足市场规格的条件。图4中所示矩阵400称作质量矩阵，代表由所述分析程序42提供的样本结果，利用它有可能区分达到服务质量要求的受好评的情况和未达到服务质量要求的不受好评的情况。作为示例，图4的矩阵400表明，为达到目标服务质量，当同时进行2个数据传送时，例如需要至少有4个时隙(TS)可由GPRS使用。

如图5中所示，根据本发明的仿真系统4包含会话产生装置43和小区配置选择装置44。在开始仿真以优化无线电接口调节和向GPRS分配一定数量时隙(TS)之前，使用所述选择装置44选择一个网络小区配置类型20。图3示意性显示小区配置20的一个举例，它具有一个基站，配有两个收发信机(TRXl、TRX2)。在图3的例子中，无线电资源被分割成1个公共控制信道(CCCH)，9个供语音GSM 301专用时隙(TS)信道，1个供GPRS 302专用时隙(TS)信道，以及5个供GSM电路和GPRS 303共享的时隙(TS)信道。

一旦选定了小区配置20，仿真系统4使用存储在存储装置41中的数据，通过所述会话产生装置43仿真21 GSM电路呼叫到达和对GPRS传送的请求。所以，仿真系统4仿真一个通信业务，并以连续方式通过先前记录在平台3上的测量结果311对所述选定的小区配置估计下列数据：

-由GSM电路呼叫占用的时隙TS个数，

-同时GPRS数据传送个数，

-GPRS传送可以使用的未被占用的时隙(TS)个数。

在通信业务模拟21的末尾，所述仿真系统4通过计算装置45计算无线电资源的占有百分数22。无线电资源占有时间百分数22是与GPRS可用时隙(TS)个数及同时GPRS传送个数相关联确定的，可以全部以矩阵500的形式组合在一起，如图5中所示。所述分析程序42使得有可能识别和选择所述未满足所述服务质量指示要求的状态的时间百分数。基于这些百分数结果，并考虑分析程序42所做的选择，所述仿真系统的计算装置45针对目标服务质量对于不受好评的情况所对应的全部占用百分数求和。例如，如图4中矩阵400指出的那样，GPRS可用于一个或多个数据传送的时隙(TS)所对应的所有情况都不满足预期的服务质量。对于不希望的情况所对应的百分数之和S的这一计算23之后，跟着的是所述和S与未达到性能水平(non-performence)T53之间的比较24，未达到性能水平T的参数被送到仿真系统4的存储装置41中。如果和S保持低于未达到性能水平T，则认为该小区配置给出了合格的性能。在本发明的一个实施例中，这个未达到性能水平T小于16％，例如在5％和10％之间。在另一个实施例变体中，计算装置45可确定与满足质量要求的情况对应的百分数之和，即那些能使数据传送状况至少是达到所述质量指示水平的情况所对应的百分数之和。在这一变体中，这个和数必须超过性能水平(100-T％)，从而能满足目标质量要求。与选择的变体无关，仿真系统4使有可能得到一个GPRS性能水平，它代表为选定的小区配置20设定的质量。

在本发明的方法中，会话的产生21使用仿真系统4与平台3上进行的单位测量11结合，从而能确定一个服务质量，它对应于作为参数51送入的通信业务量以及给定的小区配置20。

结合所述比较结果，利用小区配置程序46，通过增/减至少一个新的由GPRS通信业务可用的时隙(TS)或增/减收发信机TRX，修改选定的小区配置20。利用二分法，仿真系统4确定允许所述性能水平达到确定的质量阈值的最小配置。在图1中所示实施例中，如果百分数之和S大于未达到性能水平T，则由所述配置程序46添加一个GPRS可用时隙(TS)241。依照图3中的举例，其中两个收发信机(TRX1，TRX2)提供6个GPRS可用时隙(TS)，其中5个是被共享的，一个共享时隙303可被转变成对GPRS专用的时隙(TS)302。对语音GSM专用的一个时隙(TS)301也可以转换成共享时隙303。由于GPRS质量的改善必须不损害语音GSM，可通过添加附加的收发信机(TRX)为GPRS增加时隙(TS)。在这一添加241之后，选择其后被修改的小区配置20并重复由仿真系统4产生的过程。只要还没有得到目标质量，就要以增加分配给GPRS的无线电资源来修改小区配置20。服务质量指示52和未达到性能水平T52可以被参量化，使能根据要处置的调节情况定义一个目标服务质量Qos。

再参考图21中的实施例，当百分数之和S低于未达到性能水平T时，通过小区配置程序46减小242分配给GPRS的无线电资源。因此，利用本发明的方法，通过二分法可能实现为给定通信业务51调节给定小区无线电接口。

在本发明的一个变体中，可由操作员通过仿真系统4的输入接口(未画出)确定对小区配置进行修改的类型。

在本发明的一个实施例中，作为参数输入仿真系统4的存储装置41中的通信业务量以爱尔兰(erlong)表示(即以资源占用率表示)以及以WWW或Web或电子邮件或FTP会话或任何其他通信业务模型的百万兆字节来表示。GSM电路的通信业务量可对应于由3个标准收发信机(TRX)处置的最大通信业务器，例如对于2％的电路禁止率。显然，这一禁止率可被调节为其他值。在参数化的通信业务量51中被考虑的与GPRS传送对应的包通信业务是从市场部确定的通信业务预测中导出的。这个包通信业务可按比例分配给GSM电路通信业务。

在实施例的一个变体中，GPRS的通信业务高峰时间对应于GSM电路通信业务高峰时间。由仿真系统4的计算装置45为每对电路/包量51产生时隙(TS)矩阵500，这些时隙可根据同时会话的个数供GPRS自由使用。因此，如图5中所示，这一矩阵500的第二部分(Y％)表明在通信业务高峰时间当有一个GPRS会话但没有自由时隙(TS)的时间百分数。

如图6中所示，有可能对一个固定配置的小区绘出所述未达到性能的水平T(也称作GPRS未达到质量要求的水平)与GSM通信业务的关系曲线，以此来使用由本发明方法得到的结果。利用所述曲线6，有可能定量化需要附加标准收发信机(TRX)的网络小区的个数。

本发明的好处之一在于它的容易使用，克服了网络基础设施建造者的时隙分配算法问题。本发明的调节方法涉及两个步骤，它们能简单地确定要做的改变，这两个步骤是：在一个平台上组织质量测试以及确定计划的小区配置的仿真阶段。获取以矩阵500形式表示的质量结果可以是快速的，这些结果给出用户得到的服务质量的规则反映，它与移动无线电话网络中用户得到的服务质量的改变有关。通过在所述平台3上进行测试，易于评估对网络进行修改的后果。

另一个好处是允许容易地测试由标准或提供商采用的任何新算法或操作功能，以及容易地计算所述操作功能对网络的影响。

本发明的另一个好处在于改善了的无线电资源管理。当GPRS通信业务量低时，对这一通信业务分配的无线电资源代表着高成本。利用本发明的调节方法，那些安装费用昂贵的无线电资源能被更好地使用。以这一方法得到的结果还能用于更好地管理提供的服务，例如每当无线电资源利用不足时降低用户服务费用。

本发明以最佳方式使小区配置20适应于会影响网络的各种改变，从而满足不断增加的对服务质量的需求。例如，利用本发明，当在不同无线电资源上移动电话通信容量有任何增加之后，有可能很容易地调节无线电资源。如果环境有此要求，则仿真参数也能被快速修改。本发明还提供仿真若干解决方案的可能性。

对于本领域技术人员显然的是，本发明允许大量其他具体形式的实施例而不脱离如权利要求中申明的本发明的适用范围。因此，这里描述的实施例应被理解为举例说明，但能在所附权利要求的范围所定义的领域内被修改，而且本发明不限于上文给出的详细描述。

Claims (13)

1.针对GPRS通信业务以及混合的GPRS+语音GSM通信业务调节无线电接口的方法，该方法使用一个测试平台(3)，该平台包含一个移动无线电话网络的至少一个小区模型(30)以及一个通信业务仿真系统(4)，其中记忆至少一个服务质量指示(52)、至少一个小区配置(20)以及语音GSM和GPRS数据传送的通信业务量(51)，该方法的特征在于：

-在测试平台(3)上进行代表GPRS服务质量的测量(11)，这些测量(11)是针对所述小区模型(30)中不同GPRS通信业务量进行的，而且与GPRS通信业务可用的时隙(TS)数量有关，

-所述通信业务仿真系统(4)在存储器中存储代表在测试平台(3)上所做测量的数据，这些数据构成质量参数，

-对于至少一个小区配置(20)和作为参数输入到存储装置中的所确定的GSM通信业务量和GPRS数据传送量(51)，由所述通信业务仿真系统(4)产生(21)多个会话，形成GSM呼叫到达和GPRS数据传送，而且所述仿真系统考虑所述质量参数，计算(22，23)代表为选定的小区配置(20)设定的质量的GPRS性能水平，

-通过增/减(241，242)至少一个由GPRS通信业务(300)可用的新时隙(TS)或一个收发信机(TRX)，来修改所述小区模型(30)的配置(20)，从而确定使代表为选定的小区配置(20)设定的质量的所述性能水平能达到给定阈值的最小配置。

2.根据权利要求1的方法，其中，对于确定的小区配置(20)，该通信业务仿真系统(4)估计：

-由GSM电路呼叫占有的时隙(TS)个数，

-同时GPRS数据传送的个数(312)，

-GPRS数据传送可使用的未被占用的时隙个数(300)。

3.根据权利要求1或2的方法，其中，所述在测试平台(3)上进行的测量(11)对同一应用是时间单位数(311)或GPRS传送速率的测量，这一应用的加载是在所述平台(3)的至少一台计算机上在同一时刻开始的。

4.根据权利要求3的方法，其中，所述测量(11)是由测试平台(3)在下述条件下进行的：

-在强场中和在静态中，

-宣布对GPRS(300)可用的时隙(TS)，

-没有任何语音GSM通信业务。

5.根据权利要求4的方法，其中，所述应用的加载时间(311)是在每个计算机上测量的，该加载时间(311)被测试平台(3)收集和处理，以得到一个传送结果矩阵(100)，该矩阵与GPRS(300)时隙(TS)及同时数据传送个数(312)有关，称作第一矩阵(100)。

6.根据权利要求5的方法，其中，所述第一矩阵(100)的数据与所述服务质量指示(52)做比较，形成一个矩阵(400)，称作第二矩阵，它区分达到服务质量要求的受好评情况和未达到服务质量要求的不受好评情况。

7.根据权利要求6的方法，其中，通信业务仿真系统(4)计算代表为选定的小区配置(20)设定的质量的所述GPRS性能水平，产生一个时隙占有情况矩阵(500)，称作第三矩阵，它与同时GPRS数据传送(312)个数有关，第三矩阵(500)中的每个组成部分代表一个时间百分数。

8.根据权利要求7的方法，其中，所述性能水平是对第三矩阵(500)中与服务质量达到要求的受好评情况对应的各组成部分求和得到的性能比率，不然就是对服务质量没达到要求的其余组成部分求和得到的未达到性能要求的比率S。

9.根据权利要求8的方法，其中，所述服务质量指示(52)是对确定的应用类型每次会话目标平均速率，或由确定百分数内最低速率判据定义的百分速率。

10.根据权利要求9的方法，其中，在GPRS通信业务高峰时间的目标平均会话速率是在所述高峰时间之外的目标速率的百分数。

11.使用根据权利要求1至10中任何一个的方法的仿真系统(4)，用于针对GPRS通信业务和混合的GPRS+语音GSM通信业务调节无线电接口，该系统具有存储装置(41)：针对GPRS(300)可用的时隙(TS)，存储代表在测试平台(3)上进行的GPRS传送质量测量结果(11)的被记忆数据，存储装置(41)供存储至少一个服务质量指示(52)，存储装置(41)供存储至少两个小区配置(20)以及存储装置(41)供存储GSM通信业务量和GPRS传送量(51)，其特征在于，该仿真系统(4)使用所述代表测量结果的数据，通过会话产生装置(43)和小区配置(20)选择装置(44)来仿真GSM呼叫到达和GPRS数据传送，从而使用计算装置(45)计算代表为选定小区配置(20)设定的质量的GPRS性能水平。

12.根据权利要求11的仿真系统，其中，所述计算装置(45)包含确定时间百分数的装置，对于选定的小区配置(20)该时间百分数对应于由GPRS数据传送(300)可用时隙(TS)个数和同时GPRS数据传送(312)的个数所定义的状态。

13.根据权利要求12的仿真系统，其中，分析装置(46)考虑所述被记忆的代表在测试平台(3)上所做GPRS传送质量测量(11)结果的数据，以识别和选择不满足所述服务质量指示(52)的那些状态的时间百分数。

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