CN101330711A - 全球移动通讯系统的基带资源池管理方法及系统 - Google Patents

全球移动通讯系统的基带资源池管理方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供了GSM系统基带资源池管理方法及系统，其核心是根据用户呼叫来动态分配基带资源，即在小区预先只分配BCCH基带资源，然后随着小区呼叫发起及业务逐渐增加以载频为单位动态地逐一分配基带资源，并随着小区业务逐渐减少以载频为单位又逐一释放基带资源；且为了避免大业务量造成初始动态分配的信令流量迅速增大的情况，可预先按照平均话务量分配基带资源，结合静态分配和动态分配的优点，既可形成GBP单板互备份，也能提高GBP单板的容灾能力及优化基带资源。

Description

全球移动通讯系统的基带资源池管理方法及系统
技术领域
本发明涉及数字移动通讯系统的资源管理方法及系统，尤其涉及全球移动通讯系统(GSM，Global System for Mobile Communications)的基带资源管理方法和系统。
背景技术
在新一代通讯设备制造领域，射频拉远系统被逐渐引起关注，典型的架构是把基站收发信台BTS分成两个部分：BBU(Baseband Unit，基带单元)+RRU(Remote Radio Unit，射频远置单元)。BBU由基带处理板(GBP，Baseband Process)组成，多个基带资源集中在一起，构成一个基带资源池，可以供多个RRU共享；RRU则提供了信号的射频处理功能，两者之间采用光纤连接，构成射频拉远系统架构。该系统与传统的GSM建网模式相比，不仅具有安装灵活简易、网络覆盖更有效等优势，且在管理上也带来和以往不相同的理念。以往载频基带不分离的情况下根本做不到的事情现今成为可能，比如按载频的话务量调度，即每个GBP板服务不同的小区可灵活调度。在不改变硬件配置的情况下将低话务站点的载频资源动态转移到突发高话务的站点，实现虚拟的载频搬移(VCS，Virtual Carrier Shifting)，从而解决由话务迁徙而造成的设备不能充分利用的问题。
例如射频拉远系统运用于话务量调度的例子。在城市中，商务和生活集中地区具有明显的话务迁徙的特征。通过在话务量相关区域动态共享基带资源池，可以在基带部分仅配置满足忙闲总量的资源，有效降低运营商建网成本。譬如小区1上班时间有8个载频的话务量，下班时间只有4个载频的话务量；小区2上班时间只有4个载频的话务量，下班时间有8个载频的话务量。如果每个BBU配12个载频的处理能力，在上班时间处理小区1的8个载频和小区2的4个载频，在下班时间处理小区1的4个载频和小区2的8个载频。
同样的BBU+RRU技术在3G及其他通讯系统中尽管也有类似应用，但是由于系统制式不同，用于3G中的基带池管理技术难以照搬到GSM系统中。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种适于GSM系统的基带资源池的管理方法，将基带资源的静态分配和动态分配相结合，从而解决由话务迁徙而造成的设备利用率低的问题，为射频拉远系统的在基带资源管理上的运用提供一种实现手段。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种GSM系统的基带资源池的管理方法，将GSM系统中的基带资源和射频资源分开设置，基带资源池里每个基带单元为处理一个载频上所有无线信道的基带资源，该方法包括以下步骤：
(1)预先分配并激活所有小区内BCCH射频所对应的基带资源；
(2)监测小区内的业务量及为射频单元分配的基带资源，根据用户呼叫为射频单元动态分配相应的基带资源。
进一步地，基带资源池里的每一基带单元均能通过IQ交换通道和小区内任何射频单元建立关联。
进一步地，步骤(1)还包括：使小区内的呼叫优先占用BCCH射频单元和与之关联的BCCH基带资源。
进一步地，步骤(2)还包括：
(2-a)当分配给小区内的射频单元的基带资源全部被占用且小区内又有新的信道申请时，为该申请根据业务需要而分配的射频单元配置一个基带单元与之关联；
(2-b)当小区业务量减少到一定程度，通过小区内切换方法或其它方法把小区内的业务集中到优先级高的射频单元，然后解除已空闲下来的优先级低的射频单元与相关联的基带资源之间的关联。
进一步地，步骤(2-b)为：当小区内的射频单元因呼叫结束而空闲了一段时间而未再呼叫，解除已空闲下来的优先级低的射频单元与相关联的基带资源之间的关联。
进一步地，还包括BCCH倒换步骤：当GBP上有为所述BCCH射频分配的BCCH基带单元发生故障时，通过配置IQ交换通道把一普通基带单元作为BCCH基带单元与所述BCCH射频关联。
进一步地，步骤(1)还为：
(1-a)按照小区平均业务量预先分配并激活小区包括BCCH射频的2个或2个以上射频单元及其基带资源；
(1-b)在有新的信道申请，且分配的BCCH基带资源全部被占用，使用该申请根据业务需要分配的射频单元相关联的基带资源。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种GSM系统的基带资源池的管理系统，其特征在于，所述系统包括基带资源池、小区射频装置、IQ交换通道以及基带资源池管理装置；其中，基带资源池里每个基带单元为处理一个载频无线信道的基带资源；小区射频装置里含有多个根据业务需要预先分配优先级的射频单元；
基带资源池管理装置包括静态分配单元和动态分配单元；其中，
静态分配单元与基带资源池和IQ交换通道耦合，用于对小区射频装置里的BCCH射频单元预先分配基带资源池中BCCH基带单元；
动态分配单元分别与基带资源池和小区射频装置耦合，用于根据监测到的该基带资源池中基带资源使用量和小区业务量向基带资源池和IQ交换通道传输控制命令，以此根据用户呼叫为该小区射频装置里的射频单元动态分配基带资源。
进一步地，基带资源池里的每个基带单元均能通过IQ交换通道和小区射频装置内任何射频单元建立关联。
进一步地，动态分配单元还含有基带资源监视模块、小区业务量监视模块以及基带分配/释放模块；其中，
基带资源监视模块与基带资源池耦合，用于将监测到该基带资源池中基带资源使用量传输给所述基带分配/释放模块；
小区业务量监视模块与小区射频装置里的业务处理模块耦合，用于将监视的所述小区业务量传输给基带分配/释放模块；
基带分配/释放模块与基带资源池和IQ交换通道耦合，用于控制为该小区射频单元动态配置或释放基带资源。
进一步地，静态分配单元还与小区射频装置内的业务处理模块耦合，用于根据小区平均业务量预先为小区射频装置内其它射频单元配置基带资源。
进一步地，基带资源池管理装置还包括一个故障监测单元，分别与基带资源池中的含有BCCH基带单元的GBP板和所述IQ交换通道耦合，用于根据监测到的BCCH基带单元的故障信号，向所述IQ交换通道发出命令，以控制所述IQ交换通道进行BCCH倒换。
本发明提供的GSM系统基带资源池的管理方法及系统，可以方便地实现载频搬移，从而在BBU管理区域内有效地根据话务量来配置基带资源。本发明按照平均话务量配置基带资源，结合了静态分配和动态分配的优点，一方面可以节约部分基带资源，另一方面能够提供基带资源的备份，既提高了GBP单板的容灾能力，也优化了基带资源的管理。
附图说明
图1为本发明提供的GSM系统基带资源池管理系统的结构框图；
图2为本发明提供的一种GSM系统基带资源池管理方法流程图；
图3为本发明提供的另一种GSM系统基带资源池管理方法流程图。
具体实施方式
本发明提供的GSM系统基带资源池管理方法及系统，其核心是根据用户呼叫来动态分配基带资源，即在小区预先只分配BCCH(BroadcastingControl Channel，即广播控制信道，用于传输通用信息，包括移动台测量信号强度和识别小区标志等)的基带资源，然后随着小区呼叫发起及业务逐渐增加以载频为单位动态地逐一分配基带资源，并随着小区业务逐渐减少以载频为单位又逐一释放基带资源。为了避免大业务量造成初始动态分配的信令流量迅速增大的情况，可预先按照平均话务量分配基带资源，结合静态分配和动态分配的优点，既可形成GBP单板互备份，也能提高GBP单板的容灾能力及优化基带资源。
以下将结合实施例和附图详细阐述本发明的技术方案。
实施例1
用本发明提供的一种方法来进行GSM系统基带资源池管理。如图1所示为本发明提供的GSM系统基带资源池管理系统结构框图，该系统包括基带资源池100(简称基带池，由4块GBP板组成)、小区射频装置200、IQ交换通道300以及基带池管理装置400(如图1中虚框所示)。在基带池100里每个基带单元(如101～108)代表处理一个载频无线信道的基带资源，这些基带单元地位平等。小区射频装置200里含有的射频单元(如201～204)预分配了频点信息和优先级，该优先级是根据不同业务需要而配置的，例如图1中优先级从0到3逐渐减小。
所谓根据用户呼叫来配置基带，也就是说除了BCCH的基带资源预先分配之外，不在基带和射频之间建立任何配置关系，而是在由呼叫发起时才分配基带资源。BSC(Base Station Controller，基站控制器)对GBP板下发配置的最小粒度是以单个载频为单位，即BSC(图1中未示)分配GBP单板上的某个DSP(Digital Signal Process，数字信号处理)来处理一个载频上所有无线信道的基带部分。在这种情况下，就可以载频为单位动态分配基带资源。由于基带单元101～108地位平等，小区射频装置200内的射频单元(除了BCCH射频单元外)202～204可以通过IQ交换通道和基带池内任何空闲的基带单元建立关联，如图1中连线②和连线③所示，表示射频单元201在某一时刻可以同基带单元102建立关联，或者同基带单元106建立关联。
由BSC控制的基带池管理装置400包括静态分配单元410和动态分配单元420两部分。其中，静态分配单元410与基带池100和IQ交换通道300耦合，用于对小区射频装置200的BCCH射频单元201预先分配基带池中的BCCH基带单元101。动态分配单元420包括基带资源监视模块421、小区业务量监视模块422以及基带分配/释放模块423。其中，基带资源监视模块421与基带池100耦合，用于将监测到该基带池中基带资源使用量传输给基带分配/释放模块423；小区业务量监视模块422与小区射频装置200里的业务处理模块(图中未示)耦合，用于将监视的小区业务量传输给基带分配/释放模块423；基带分配/释放模块423则与基带池100和IQ交换通道300耦合，用于根据基带资源使用量和小区业务量来为小区射频单元动态分配基带资源。
当然，静态分配单元410除了与基带池100和IQ交换通道300耦合外，还可以与小区射频装置200内的业务处理模块耦合(图中未示)，用于根据小区平均业务量控制IQ交换通道，除了对小区射频装置200的BCCH射频单元201预先分配基带池中的BCCH基带单元101外，还预先分配并激活小区射频装置200内其它射频单元及其基带资源。
考虑到对GBP单板上的BCCH基带单元发生故障时的应急措施，可以制定BCCH倒换策略。所谓BCCH倒换，是指当GBP单板上BCCH基带单元发生故障时，用其它基带单元来替代发生故障的BCCH基带单元。只需通过IQ交换通道将小区的两个基带单元(图1中为射频0分配的BCCH基带与其他任一个普通基带)倒换过来即可。为了实现BCCH在不同GBP板上的倒换，需要预先把所有小区的BCCH基带单元尽量集中配置在一块或两块GBP单板上，其他GBP单板配置普通基带单元。当某一GBP板上BCCH基带单元发生故障时，可以用其他GBP板上的普通基带单元来替换该BCCH基带单元即可。鉴于上述考虑，在上述基带池管理装置400里还可以配备一个故障监测单元430，分别与基带池中的含有BCCH基带单元的GBP板和IQ交换通道300耦合，用于根据监测到的BCCH基带单元的故障信号，向IQ交换通道300发出命令，以控制IQ交换通道进行BCCH倒换。这种倒换需要根据具体的小区规划来确定。
本实施例BSC通过基带池管理装置400实现GSM系统基带资源池管理的方法流程如图2所示，包括以下步骤：
步骤501：预先分配并激活所有小区内BCCH射频及BCCH基带资源，如图1中连线①标记；并使小区内的呼叫优先占用小区内BCCH射频单元和与之关联的BCCH基带资源；
步骤502：监测小区内的业务量及射频单元分配的基带资源；
步骤503：判断小区内是否又有新的信道申请且分配的基带资源是否全部用尽，如是执行步骤504，如否执行步骤507；
步骤504：为该申请根据业务需要而分配的射频单元(可根据业务的优先级而分配相应优先级的射频单元)配置一个基带单元与之关联，如图1中连线②标记；
步骤505，判断是否有射频单元因呼叫结束而空闲了一段时间而未再呼叫，若是执行步骤506，若否返回步骤502；
步骤506：解除已空闲下来的优先级低的射频单元与相应的基带资源的相互关联，返回执行步骤502；
步骤507：判断小区内的业务量是否减少到一定程度(如只需2个射频)，若是执行步骤508后执行步骤506；若否执行步骤505；
步骤508：通过小区内切换方法或其它方法把业务集中到优先级高的射频单元及与之关联的基带资源。
当GBP上BCCH发生故障时，在不同GBP上实现BCCH倒换，即通过配置IQ交换通道把倒换成的BCCH射频单元和BCCH基带单元连接起来。
本实施例的这种方法除了BCCH基带资源静态分配外其它基带资源都是根据用户呼叫而动态分配的，即动态分配的成分大些，适用于那些需要有较高基带资源利用率的场合。
实施例2
用本发明提供的另一种方法来进行GSM系统基带资源池管理。为了避免大业务量所造成的初始动态分配的信令流量迅速增大的情况，可以预先按照平均话务量分配基带资源，例如在S444(3个4射频小区)的站型中，预先分配S222(3个2射频小区)，即某个基站控制的3个具有4射频单元的小区，每个小区预先只分配包括BCCH射频的2个射频单元的基带资源，其中包含了BCCH基带资源。
本实施例BSC通过基带池管理装置400实现GSM系统基带资源池管理的方法流程如图3所示，包括以下步骤：
步骤600：按照平均业务量预先分配并激活小区包括BCCH射频的2个或2个以上射频单元及其基带资源，并使小区内的呼叫优先占用BCCH射频单元及其BCCH基带资源；
步骤601：在有新的信道申请，且分配的BCCH基带资源全部被占用，使用该申请根据业务需要配备的射频单元相关联的基带资源；
从步骤602开始以下的步骤与步骤502至步骤508相同。
本实施例的这种方法为避免大业务量所造成的初始动态分配信令的流量猛增而加大静态分配成分，结合了静态分配和动态分配的优点，不但形成了GBP单板互备份方案，而且提高了GBP单板的容灾能力及优化了基带资源。
当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (12)

1、一种GSM系统的基带资源池管理方法，将GSM系统中的基带资源和射频资源分开设置，所述基带资源池里每个基带单元为处理一个载频上所有无线信道的基带资源，该方法包括以下步骤：
(1)预先分配并激活所有小区内BCCH射频所对应的基带资源；
(2)监测小区内的业务量及为射频单元分配的基带资源，根据用户呼叫为射频单元动态分配相应的基带资源。
2、按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基带资源池里的每一基带单元均能通过IQ交换通道和小区内任何射频单元建立关联。
3、按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(1)进一步包括：使所述小区内的呼叫优先占用BCCH射频单元和与之关联的BCCH基带资源。
4、按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(2)进一步包括：
(2-a)当分配给所述小区内的射频单元的基带资源全部被占用且所述小区内又有新的信道申请时，为该申请根据业务需要而分配的射频单元配置一个基带单元与之关联；
(2-b)当所述小区业务量减少到一定程度，通过小区内切换方法或其它方法把所述小区内的业务集中到优先级高的射频单元，然后解除已空闲下来的优先级低的射频单元与相关联的基带资源之间的关联。
5、按照权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(2-b)为：当所述小区内的射频单元因呼叫结束而空闲了一段时间而未再呼叫，解除已空闲下来的优先级低的射频单元与相关联的基带资源之间的关联。
6、按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，还包括BCCH倒换步骤：当GBP上有为所述BCCH射频分配的BCCH基带单元发生故障时，通过配置IQ交换通道把一普通基带单元作为BCCH基带单元与所述BCCH射频关联。
7、按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(1)为：
(1-a)按照小区平均业务量预先分配并激活小区包括BCCH射频的2个或2个以上射频单元及其基带资源；
(1-b)在有新的信道申请，且分配的BCCH基带资源全部被占用，使用该申请根据业务需要分配的射频单元相关联的基带资源。
8、一种GSM系统基带资源池管理系统，其特征在于，所述系统包括基带资源池、小区射频装置、IQ交换通道以及基带资源池管理装置；其中，
所述基带资源池里每个基带单元为处理一个载频无线信道的基带资源；
所述小区射频装置里含有多个根据业务需要预先分配优先级的射频单元；
所述基带资源池管理装置包括静态分配单元和动态分配单元；其中，
所述静态分配单元与所述基带资源池和IQ交换通道耦合，用于对所述小区射频装置里的BCCH射频单元预先分配所述基带资源池中BCCH基带单元；
所述动态分配单元分别与所述基带资源池和所述小区射频装置耦合，用于根据监测到的该基带资源池中基带资源使用量和小区业务量向所述基带资源池和所述IQ交换通道传输控制命令，以此根据用户呼叫为该小区射频装置里的射频单元动态分配基带资源。
9、按照权利要求8所述的系统，其特征在于，所述基带资源池里的每个基带单元均能通过所述IQ交换通道和所述小区射频装置内任何所述射频单元建立关联。
10、按照权利要求8或9所述的系统，其特征在于，所述动态分配单元进一步含有基带资源监视模块、小区业务量监视模块以及基带分配/释放模块；其中，
所述基带资源监视模块与所述基带资源池耦合，用于将监测到该基带资源池中基带资源使用量传输给所述基带分配/释放模块；
所述小区业务量监视模块与所述小区射频装置里的业务处理模块耦合，用于将监视的所述小区业务量传输给所述基带分配/释放模块；
所述基带分配/释放模块与所述基带资源池和所述IQ交换通道耦合，用于控制为该小区射频单元动态配置或释放基带资源。
11、按照权利要求8或9所述的系统，其特征在于，所述静态分配单元还与所述小区射频装置内的业务处理模块耦合，用于根据小区平均业务量预先为所述小区射频装置内其它所述射频单元配置基带资源。
12、按照权利要求8所述的系统，其特征在于，所述基带资源池管理装置还包括一个故障监测单元，分别与所述基带资源池中的含有BCCH基带单元的GBP板和所述IQ交换通道耦合，用于根据监测到的BCCH基带单元的故障信号，向所述IQ交换通道发出命令，以控制所述IQ交换通道进行BCCH倒换。
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