CN101202602A - 一种Abis时隙资源的动态配置方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种Abis时隙资源的动态配置方法，包括以下步骤：(a)将Abis时隙资源划分为一个或多个资源池配置给基站收发信台，并将配置同步到基站控制器；(b)在业务发起时，收到业务信道的资源分配请求后，确定需分配的Abis时隙数量并从资源池中取出时隙分配给业务信道；(c)业务结束后，将业务信道占用的时隙资源归还到资源池。采用本发明的方法，可以实现在基站和小区间以及不同业务间共享Abis时隙资源，将Abis口的时隙资源充分利用，在级联的基站之间也能实现Abis时隙共享，提高了Abis时隙的利用率，可以节省Abis口的传输带宽。

Description

一种Abis时隙资源的动态配置方法

技术领域

本发明涉及GSM(Global System for Mobile Communications，全球移动通讯系统)/GPRS(General Packet Radio Service，通用无线分组业务)/EDGE(Enhanced Data rates for GSM Evolution，增强数据率GSM服务)移动通信网络的BSS系统(Base Station Subsystem，基站子系统)领域，尤其涉及Abis时隙资源配置方法。

背景技术

GSM的BSS系统由BSC(Base Station Controller，基站控制器)和BTS(Base Transceiver Station，基站收发信台)组成，共同完成BSS侧的资源管理和语音分组业务处理。

Abis接口定义为BSC和BTS之间的通信接口。用于BTS与BCS之间的远端互连方式。Abis接口使用的物理层为E1传输方式，一条E1是2.048M的链路，分为32个64K时隙，1个64K时隙又可以分为4个16K的时隙。

GSM的电话业务分全速率和半速率语音业务。对于语音全速率业务信道(TCH-F，Traffic Channel-Full rate)业务在Abis口使用一条16K的时隙即可完成传输，对于语音半速率业务信道(TCH-H，Traffic Channel-Half rate)业务只需要半条16K的时隙。

GPRS的分组业务信道承载层中的数据块可采用CS1-CS4不同的编码方式，其数据速率分别为9.05kb/s，13.4kb/s，15.6kb/s，21.4kb/s。用CS1/CS2编码方式的数据传输只需要一条16K的Abis口时隙即可，而用CS3/CS4编码方式的数据也只要多增加一个16K的Abis辅时隙。对这些业务通过简单的固定配置Abis口时隙与无线信道连接关系即可达到Abis口传输要求。

EDGE又称为增强型GPRS技术在空中接口引入了一种新的调制方式(8PSK)，在维持现有带宽和GSM时分多址结构不变的情况下，可以提供3倍于GPRS的速率，理论值高达384kb/s的数据传输速率。根据MCS1到MCS9不同的编码方案，每个信道的速率从8.4kb/s到59.2kb/s不等，这要求最多为每个信道分配4个16K的Abis时隙。

随着GPRS/EDGE业务的广泛使用，不同速率的PS(Packet Switch，分组交换)业务越来越多，CS(Cireuit Switch，电路交换)业务以及各种PS业务使用的Abis口时隙的数量是不同的。传统的固定时隙配置和部分时隙组成数据业务资源池的方法在使用中存在不够灵活和Abis时隙无法最大程度利用的问题。从GSM到GPRS、EDGE业务为Abis口的时隙资源利用带来了挑战，为解决这种多个Abis时隙资源的使用问题，目前一般的实现方式有两种：

一是固定配置一些PDTCH(Pachet Data Traffic Channel，分组数据业务信道)，对于这些信道配置多条Abis静态辅时隙。这种配置使得业务支持非常不灵活，而且对于Abis时隙资源的浪费也是明显的。

二是对于PDTCH信道选择一部分Abis时隙建立一个共有的Abis时隙池，为同一个基站中所有链路共享。根据数据链路实际需求大小分配不同数目的Abis时隙，这种方式较大的提高了传输链路的利用率，但是空闲的语音信道绑定的Abis时隙无法利用，且对于级联基站无法实现基站间的Abis时隙资源共享。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种Abis时隙资源的动态配置方法，可提高Abis时隙资源的利用率。

为了解决上述问题，本发明提供了一种Abis时隙资源的动态配置方法，包括以下步骤：

(a)将Abis时隙资源划分为一个或多个资源池配置给基站收发信台，并将配置同步到基站控制器；

(b)在业务发起时，收到业务信道的资源分配请求后，确定需分配的Abis时隙数量并从资源池中取出时隙分配给业务信道；

(c)业务结束后，将业务信道占用的时隙资源归还到资源池。

进一步地，在所述步骤(a)中，为直接与基站控制器相连的基站收发信台的Abis口E1线上分配一个资源池，为通过一个或多个基站收发信台与基站控制器相连的基站收发信台的Abis口E1线上分配一个或多个资源池。

进一步地，在所述步骤(a)中，还包括：根据Abis时隙状态将资源池的Abis时隙资源进行初始化配置，即将每个资源池的Abis时隙资源分为空闲队列、阻塞队列和占用队列，判断Abis时隙状态，将正常状态的Abis时隙放入空闲队列，将故障状态的Abis时隙放入阻塞队列，将占用队列设置为空。

进一步地，在所述步骤(b)中，收到业务信道的资源分配请求后，在空闲队列中查询到可用的Abis时隙资源后，根据业务信道类型确定分配的Abis时隙数量；并将确定分配的Abis时隙从空闲队列取出分配给业务信道后放入占用队列，记录分配的时隙与业务信道的关联关系，建立业务信道的动态接续。

进一步地，在所述步骤(b)中，收到业务信道的资源分配请求后，判断业务类型为电路交换域CS业务时，判断此业务信道是否已经存在Abis连接信息，如果是，不进行Abis时隙分配；否则，从空闲队列取出一条16K的Abis时隙分配给此业务信道后放入占用队列，记录此时隙与业务信道的关联关系，进行业务接续。

进一步地，在所述步骤(b)中，收到业务信道的资源分配请求后，判断业务类型为电路交换域CS业务时，判断此业务信道不存在Abis连接信息且没有可用的Abis时隙资源时，通知分组交换域PS业务信道释放占用的Abis时隙资源，并将PS业务信道释放的Abis时隙资源重新分配给CS业务。

进一步地，在所述步骤(b)中，收到业务信道的资源分配请求时，判断业务类型为PS业务时，判断此业务信道是否已经存在Abis连接信息，如果是，不进行Abis时隙分配，否则，判断空闲队列中有足够的时隙资源时，从空闲队列取出此业务信道需要数量的Abis时隙分配给此业务信道后放入占用队列，记录此时隙与业务信道的关联关系，进行业务接续。

进一步地，在所述步骤(b)中，收到业务信道的资源分配请求时，判断业务类型为PS业务时，判断此业务信道不存在Abis连接信息，且判断空闲队列中没有足够的时隙资源时，为PS信道的每个信道平均分配一个或多个Abis时隙，剩余的时隙分配给存在上行和下行信道的分组交换域业务信道，进行业务接续。

进一步地，在所述步骤(c)中，在业务信道释放时，判断业务信道的业务类型是CS业务时，判断业务类型是否为半速率CS业务且另一半信道还在使用，如果不满足上述条件，清除业务信道与Abis时隙的关联关系，将业务信道占用的Abis时隙从占用队列中取出放入空闲队列，拆除业务信道的动态接续。

进一步地，在所述步骤(c)中，在业务信道释放时，判断业务信道的业务类型是PS业务时，判断此PS业务信道中是否没有用户占用，如果是，清除业务信道与Abis时隙的关联关系，将业务信道占用的Abis时隙从占用队列中取出放入空闲队列，拆除业务信道的动态接续。

采用本发明的方法，可以实现在基站和小区间以及不同业务间共享Abis时隙资源，将Abis口的时隙资源充分利用，在级联的基站之间也能实现Abis时隙共享，提高了Abis时隙的利用率，可以节省Abis口的传输带宽。

附图说明

图1是本发明的Abis时隙资源动态配置方法的流程图；

图2是本发明的Abis时隙资源池的配置方法示意图；

图3是本发明的资源配置模块、资源分配模块和Abis资源池的关联示意图；

图4是本发明的Abis时隙资源配置方法的流程图；

图5是本发明的Abis时隙资源回收方法的流程图。

具体实施方式

本发明提供一种Abis时隙资源动态分配和回收的方式，实现Abis口时隙的配置。核心思想是：取消BSC与BTS之间Abis口时隙与无线信道的固定绑定配置关系，将Abis口的时隙资源划分为若干个资源池，在业务发起时根据业务信道类型确定需分配的Abis时隙数量并从资源池中取出时隙分配给业务信道，完成动态接续，业务结束后将业务信道占用的时隙资源归还到资源池并释放动态接续，用于该基站的其他业务或者级联的其他基站使用。这样可以实现在基站和小区间以及不同业务问共享Abis资源，将Abis口的时隙资源充分利用，从而可以达到节省Abis传输带宽的目的。

如图1所示，Abis时隙资源动态配置方法，包括以下步骤：

步骤101，OMCR(Operation&Maintenance Center-Radio part，简称OMC-R，基站子系统操作维护中心)将基站Abis口时隙资源分为多个资源池并配置给基站收发信台，将配置同步到BSC。

OMCR根据BTS和BSC的Abis接口连接情况将基站的Abis口的时隙资源分成一个或多个资源池并配置给基站收发信台，将资源池与BTS相对应。资源池由E1线下若干16K的Abis口时隙(AbisRs)组成。通常情况下一个E1上可以配置124个16K的Abis时隙资源作为一个资源池。BTS与BSC之间的Abis接口的一个E1线可以分配一个或多个资源池，一个资源池可由124个16K的Abis时隙资源组成，一般情况下，非级联BTS(即直接与BSC相连的BTS)一个E1线上配置一个资源池；级联BTS(通过一个或多个BTS与BSC相连)一个E1线上可配置多个资源池。资源池分配有资源池号，BTS与资源池号的对应关系即表示资源池与BTS的对应关系。级联BTS的下级BTS选择上级BTS中已有的资源池号。

如图2所示，OMCR对基站Abis口时隙资源(AbisRs)按资源池分配后，配置BTS与可用资源池的关系。

A部分中，对于直接连接BSC的基站收发信台1(BTS1)，Abis口的时隙资源除操作维护时隙外的所有Abis口时隙可以配置为一个资源池即资源池1(AbisPool1)，该BTS下的所有小区共享使用AbisPool1中的时隙资源。

B部分中，对于直接连接BSC的BTS2和与之链接的BTS3，将BTS2连接BSC的Abis时隙配置为资源池2(AbisPool2)，BTS2和BTS3都共享资源池2。

C部分中，对于直接连接BSC的BTS4和与之树型链接的BTS5和BTS6，将BTS4连接BSC的两个E1线的Abis时隙分别配置为资源池3(AbisPool3)和资源池4(AbisPool4)。其中，BTS4可配置AbisPool3和AbisPool4，BTS5配置AbisPool3；BTS6配置AbisPool4。BTS4下的业务可以使用AbisPool3、AbisPool4的所有时隙资源，BTS5和BTS6分别使用AbisPool3和AbisPool4中的时隙资源。

如图3所示，资源配置模块、资源分配模块和Abis资源池的关联示意图。资源配置模块和资源分配模块均位于BSC内。所述资源配置模块完成BSC内Abis时隙资源相关配置，将每个资源池内的Abis时隙资源分为空闲、阻塞、占用3个队列，资源分配模块完成Abis时隙的分配和回收。

步骤102，BSC在接收到OMCR的配置后，资源配置模块根据Abis时隙状态将资源池的Abis时隙资源进行初始化配置。

BSC将每个资源池的Abis时隙资源分为3个队列，包括：空闲队列、阻塞队列、占用队列。

Abis时隙的状态反映Abis口E1线的连接情况、接入板的可用情况等。初始化时，资源配置模块先判断Abis时隙状态，然后将Abis时隙分别放入不同队列。资源配置模块将正常状态的Abis时隙放入空闲的队列，将故障状态的Abis时隙放入阻塞队列，故障的Abis时隙不能在业务过程中使用。将占用队列设置为空。此外，资源配置模块对于级联基站情况要根据配置的资源池生成上级基站的级联接续配置，即生成从上级连接进入基站的E1和连接下级基站的E1的时隙连接情况，使得下级基站使用这些时隙的时候能够从上级基站透传。

资源配置模块进行Abis时隙资源初始化配置时，还可设置小区中PS业务使用的资源额度比例，避免PS业务占用过多Abis时隙。CS业务由于有更高的优先级，可以使用全部可用的Abis资源。所以CS可用资源是大于等于PS可用资源。

步骤103，资源分配模块完成Abis时隙的动态分配和回收。

Abis时隙资源分配发生在无线信道分配后的业务的申请阶段，资源分配模块在收到业务信道的资源分配请求时，在空闲队列中查询到可用的Abis时隙资源后，根据业务信道类型确定分配的Abis时隙数量并分配给业务信道，将确定分配的Abis时隙从空闲队列取出放入占用队列，记录Abis时隙与业务信道的关联关系，建立业务信道的动态接续。

Abis时隙资源资源回收发生在业务信道释放时，资源分配模块取消业务信道与无线时隙的关联关系，将业务过程中分配使用的Abis时隙从占用队列放入空闲队列，拆除业务信道的动态接续。

如图4所示，Abis时隙的分配流程包括以下步骤：

步骤401，资源分配模块收到业务信道的资源分配请求后，判断业务信道的业务类型；如果业务信道的业务类型为CS(电路交换域，Circuit SwitchedDomain，简称CS)业务，进行下一步，如果业务信道的业务类型为PS(分组交换域，Packet Switched Domain，简称PS)业务，转到步骤405；

对CS业务分配Abis资源分配申请比较简单，只会有一条无线信道要求申请Abis时隙，对于CS业务总是分配一条Abis时隙。对于PS业务，根据GPRS或者EDGE业务请求类型分配一条或多条无线信道。

步骤402，判断此业务信道是否已经存在Abis连接信息，如果是，执行下一步；否则，转到步骤404；

步骤403，不进行Abis时隙分配；流程结束；

所述已经存在Abis连接信息时，是已经为半速率业务信道分配了一个16K的Abis时隙。

步骤404，为CS业务信道分配一条16K的Abis时隙，资源分配模块从空闲队列中取出一条16K的Abis时隙分配给CS业务信道后，将其放入占用队列，进行业务接续，流程结束；

资源分配模块将Abis时隙进行队列转换操作时，基于下面的方法：对每个Abis时隙使用Status字段不同取值来描述该时隙的占用、空闲、阻塞状态。将Abis时隙按照Status不同取值插入到对应的空闲或阻塞或占用队列中(此处的队列为链表形式)。改变Abis时隙所属的队列时首先改变Status取值，然后从原队列中删除，按先入先出(FIFO，first in first out)的方式插入到新的队列中。

资源分配模块判断业务信道的业务类型为CS业务后，如果判断此业务信道不存在Abis连接信息且此时没有可用的Abis时隙，还可以通知PS业务信道释放占用的Abis时隙资源，并将PS业务信道释放的Abis时隙资源重新分配给CS业务。需要PS业务信道释放占用的Abis时隙资源时，可以依次通知占用Abis时隙资源最少的PS业务信道释放占用的资源，直到释放的资源满中CS业务信道的需要。

步骤405，判断此业务信道是否已经存在Abis连接信息，如果是，不进行Abis时隙分配，流程结束；否则，执行下一步；

步骤406，判断空闲队列中是否有足够的时隙资源，如果是，执行下一步，否则，转到步骤408；

步骤407，从空闲队列取出此业务信道需要数量的Abis时隙分配给此业务信道后放入占用队列，记录此时隙与业务信道的关联关系，进行业务接续；流程结束；

为PS业务分配相应的Abis时隙资源时，对每条无线信道，对GPRS业务最多分配2条16K的Abis时隙，对EDGE业务最多要分配4条16K的时隙。

步骤408，为PS业务信道的每个信道平均分配一个或多个Abis时隙，剩余的时隙分配给存在上行和下行信道的PS业务信道，进行业务接续，流程结束。

PS业务中的上下行业务是非对称的，某个信道上可能既有上行业务又有下行业务，相比只有上行业务或者只有下行业务的信道，对Abis时隙资源的需求较大。在Abis资源有限的情况，采用上述分配方式，可实现资源有限的情况下最优的Abis时隙分配。

在上述方法的Abis时隙分配过程中，级联情况下，一个BTS可能对应多个资源池。进行Abis时隙分配时，优先对上级BTS的业务信道分配Abis时隙资源，避免对下级BTS时隙资源的占用。

最后，从基站的资源池的空闲队列中找到一条或者多条空闲的时隙后，从空闲队列删除后放入资源池的占用队列，然后记录动态连接信息。

上述方法中，CS业务具有高优先级，除了被其它CS业务占用的资源，其它资源都可以使用，系统为CS业务保留部分时隙。而且当时隙资源不足时，可以通过释放PS业务，保证CS业务的正常使用。

如图5所示，Abis时隙资源的回收流程包括以下步骤：

步骤501，判断业务信道的业务类型，如果是CS业务，进行下一步；如果是PS业务，转到步骤503；

步骤502，判断业务类型是否为半速率CS业务且另一半信道还在使用，如果是，不回收其占用的Abis时隙资源；否则，转到步骤504；

由于CS业务中2个半速率信道共享一个16K的时隙，释放CS业务的Abis时隙资源前要先判断如果是半速率CS业务信道而且另外一半信道仍然在占用中，则不能回收其占用的Abis时隙资源，要等到另外一个半速率CS业务信道也释放后才能回收连接的Abis资源。

步骤503，判断PS业务信道中是否均没有用户占用，如果是，执行下一步；否则，不回收其占用的Abis时隙资源，流程结束；

由于PS业务的共享特性，要在PS业务信道中是否均没有用户占用时，才能回收其占用的Abis时隙资源。

步骤504，清除业务信道与Abis时隙的关联关系；

步骤505，将业务信道占用的Abis时隙从占用队列中取出，放入空闲队列；

步骤506，通知由于Abis资源不足情况下在排队的其他业务可以请求申请Abis时隙资源；

步骤507，拆除业务信道的动态接续，流程结束。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种Abis时隙资源的动态配置方法，其特征在于，包括以下步骤：

(a)将Abis时隙资源划分为一个或多个资源池配置给基站收发信台，并将配置同步到基站控制器；

(b)在业务发起时，收到业务信道的资源分配请求后，确定需分配的Abis时隙数量并从资源池中取出时隙分配给业务信道；

(c)业务结束后，将业务信道占用的时隙资源归还到资源池。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

在所述步骤(a)中，为直接与基站控制器相连的基站收发信台的Abis口E1线上分配一个资源池，为通过一个或多个基站收发信台与基站控制器相连的基站收发信台的Abis口E1线上分配一个或多个资源池。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

在所述步骤(a)中，还包括：根据Abis时隙状态将资源池的Abis时隙资源进行初始化配置，即将每个资源池的Abis时隙资源分为空闲队列、阻塞队列和占用队列，判断Abis时隙状态，将正常状态的Abis时隙放入空闲队列，将故障状态的Abis时隙放入阻塞队列，将占用队列设置为空。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，

在所述步骤(b)中，收到业务信道的资源分配请求后，在空闲队列中查询到可用的Abis时隙资源后，根据业务信道类型确定分配的Abis时隙数量；并将确定分配的Abis时隙从空闲队列取出分配给业务信道后放入占用队列，记录分配的时隙与业务信道的关联关系，建立业务信道的动态接续。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，

在所述步骤(b)中，收到业务信道的资源分配请求后，判断业务类型为电路交换域CS业务时，判断此业务信道是否已经存在Abis连接信息，如果是，不进行Abis时隙分配；否则，从空闲队列取出一条16K的Abis时隙分配给此业务信道后放入占用队列，记录此时隙与业务信道的关联关系，进行业务接续。

6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，

在所述步骤(b)中，收到业务信道的资源分配请求后，判断业务类型为电路交换域CS业务时，判断此业务信道不存在Abis连接信息且没有可用的Abis时隙资源时，通知分组交换域PS业务信道释放占用的Abis时隙资源，并将PS业务信道释放的Abis时隙资源重新分配给CS业务。

7.如权利要求4所述的方法，其特征在于，

在所述步骤(b)中，收到业务信道的资源分配请求时，判断业务类型为PS业务时，判断此业务信道是否已经存在Abis连接信息，如果是，不进行Abis时隙分配，否则，判断空闲队列中有足够的时隙资源时，从空闲队列取出此业务信道需要数量的Abis时隙分配给此业务信道后放入占用队列，记录此时隙与业务信道的关联关系，进行业务接续。

8.如权利要求4所述的方法，其特征在于，

在所述步骤(b)中，收到业务信道的资源分配请求时，判断业务类型为PS业务时，判断此业务信道不存在Abis连接信息，且判断空闲队列中没有足够的时隙资源时，为PS信道的每个信道平均分配一个或多个Abis时隙，剩余的时隙分配给存在上行和下行信道的分组交换域业务信道，进行业务接续。

9.如权利要求3所述的方法，其特征在于，

在所述步骤(c)中，在业务信道释放时，判断业务信道的业务类型是CS业务时，判断业务类型是否为半速率CS业务且另一半信道还在使用，如果不满足上述条件，清除业务信道与Abis时隙的关联关系，将业务信道占用的Abis时隙从占用队列中取出放入空闲队列，拆除业务信道的动态接续。

10.如权利要求3所述的方法，其特征在于，

在所述步骤(c)中，在业务信道释放时，判断业务信道的业务类型是PS业务时，判断此PS业务信道中是否没有用户占用，如果是，清除业务信道与Abis时隙的关联关系，将业务信道占用的Abis时隙从占用队列中取出放入空闲队列，拆除业务信道的动态接续。

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