CN101588596B

CN101588596B - 一种控制半速率信道使用数目的方法、装置及系统

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Publication number: CN101588596B
Application number: CN2008101126834A
Authority: CN
Inventors: 武欣; 杨光; 黄宇红
Original assignee: China Mobile Communications Group Co Ltd
Current assignee: China Mobile Communications Group Co Ltd
Priority date: 2008-05-23
Filing date: 2008-05-23
Publication date: 2011-08-31
Anticipated expiration: 2028-05-23
Also published as: CN101588596A

Abstract

本发明公开了一种控制半速率信道使用数目的方法，该方法为：BSC根据自身控制范围内各BTS管辖小区的KPI值的变化来对确定需要调整H_BTS的BTS及其各自的调整方式，并指示各需要调整的BTS按照相应的调整方式对自身的H_BTS进行相应调整，使调整后的BSC控制范围内的信道资源中半速率信道所占的比例不超过H_BSC的限制。这样，A接口处的话务量在业务高峰时期迅速增长时，避免了A接口发生拥塞，从而保证了GSM系统的网络畅通性，提升系统可靠性。本发明同时公开了一种通信装置和一种通信系统。

Description

一种控制半速率信道使用数目的方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及通信领域，特别涉及一种控制半速率信道使用数目的方法、装置及系统。

背景技术

目前，移动通信系统(GSM系统)主要由移动台、基站子系统和网络子系统组成。其中，基站子系统包括基站控制器(Base Station Controller，BSC)和基站收发台(Base Transceiver Station，BTS)，BTS可看作一个无线调制解调器，用于移动信号的接收和发送处理。

现有技术下，GSM系统的话音信道分为全速率话音信道和半速率话音信道两种。全速率话音信道采用全速率语音编码方式，例如：全速率(Full Rate，FR)方式和增强型全速率(Enhanced Full Rate，EFR)方式，其话音业务的传送速率为13kb/s。半速率话音信道采用半速率语音编码方式，例如，半速率(HalfRate，HR)方式，其传送速率为6.5kb/s。

除了上述三种方式之外，现有的GSM系统还可以采用自适应多速率编码(Adaptive Multi Rate，AMR)方式进行语音编码。AMR方式集合了多种语音编解码算法，采用不同的编解码算法会产生不同速率的语音码流，现有的基站和移动台可以根据具体的无线通信环境自动选择合适的编解码算法以调整编码速率，从而提高GSM系统服务的语音质量。AMR方式同样可以分为全速率方式(AMR-FR)和半速率方式(AMR-HR)两类，采用AMR-FR进行语音编码可以达到8种语音速率：12.2kb/s、10.2kb/s、7.95kb/s、7.40kb/s、6.70kb/s、5.90kb/s、5.15kb/s或4.75kb/s；采用AMR-HR方式进行语音编码可以达到6种语音速率：7.95kb/s、7.40kb/s、6.70kb/s、5.90kb/s、5.15kb/s或4.75k。相对于采用AMR-FR方式进行语音编码而言，采用AMR-HR方式在一定程度上降低了码率，空口资源只占用原来的一半，从而在理论上可以将无线容量提高一倍；同时，随着移动通信用户数量的迅速增长，GSM系统的扩容压力也在持续增加。因此，为了保证网络畅通以及提高系统可靠性，现有的GSM系统在业务量高峰时期启用半速率方式进行语音编码以缓解话务拥塞，这样能够有效地解决突发话务量造成的网络阻塞。

参阅图1所示，现有技术中，在空中接口(Um)处以及基站与BSC之间的Abis接口处，由于信道资源可以复用，因此使用ARM-HR方式进行语音编码不会造成接口拥塞。但是，在无线接入网与GSM核心网之间的A接口处，需要将每一个用户的传输数据都打成64kbps的脉冲编码调制(Pulse Code Modulation，PCM)包并占用一条通信信道进行传输；这样，A口的传输量随着用户数量的增多而增加，最高有可能会达到采用全速率编码时的两倍，那么在业务高峰时期，A接口处的话务量便会迅速增长，从而很容易造成A接口拥塞，进而影响GSM系统的网络畅通性，降低系统可靠性。

发明内容

本发明实施例提供一种控制半速率信道使用数目的方法、装置及系统，用以在GSM系统中的A接口处启用半速率方式进行语音编码时，避免出现接口拥塞，保证网络畅通性。

本发明实施例提供的具体技术方案如下：

一种控制网络流量的方法，包括步骤：

基站控制器BSC获得自身控制范围内各基站收发台BTS管辖小区的关键业绩指标KPI值；

BSC将各小区最新统计的KPI值与上一次统计的KPI值进行比较，并根据比较结果确定需要调整的BTS及其调整方式；

BSC根据预设的基站控制器半速率门限值H_BSC指示各需要调整的BTS按照各自的调整方式对自身的基站收发台半速率门限值H_BTS进行调整，使调整后的BSC控制范围内的信道资源中半速率信道所占的比例不超过H_BSC的限制。

一种通信装置，包括：

获取单元，用于获取本通信装置控制范围内各基站收发台BTS管辖小区的关键业绩指标KPI值；

确定单元，用于将各小区最新统计的KPI值与上一次统计的KPI值进行比较，并根据比较结果确定需要调整的BTS及其各自的调整方式；

处理单元，用于根据本通信装置上预设的基站控制器半速率门限值H_BSC指示各需要调整的BTS按照各自的调整方式对自身的基站收发台半速率门限值H_BTS进行调整，使调整后的本通信装置控制范围内的信道资源中半速率信道所占的比例不超过H_BSC的限制；

通知单元，用于将所述处理单元的指示命令发送至BTS。

一种通信系统，包括：

基站控制器BSC，用于获得自身控制范围内各基站收发台BTS管辖小区的关键业绩指标KPI值，再将各小区最新统计的KPI值与上一次统计的KPI值进行比较，以及根据比较结果确定需要调整的BTS及其调整方式，并根据预设的基站控制器半速率门限值H_BSC指示各需要调整的BTS按照各自的调整方式对自身的基站收发台半速率门限值H_BTS进行调整，使调整后的BSC控制范围内的信道资源中半速率信道所占的比例不超过H_BSC的限制；

基站收发台BTS，用于接收BSC下发的指示命令，并根据该指示命令对自身的H_BTS进行调整。

本发明实施例中，BSC根据自身控制范围内各BTS管辖小区的KPI值的变化来对确定需要调整H_BSC的BTS及其各自的调整方式，并指示各需要调整的BTS对自身的H_BTS进行相应调整，使调整后的BSC控制范围内的信道资源中半速率信道所占的比例不超过H_BSC的限制。这样，A接口处的话务量在业务高峰时期迅速增长时，便避免了A接口发生拥塞，从而保证了GSM系统的网络畅通性，提升系统可靠性。

附图说明

图1为现有技术中GSM系统体系架构图；

图2为本发明实施例中GSM系统体系架构示意图；

图3为本发明实施例中BSC功能结构示意图；

图4为本发明实施例中BTS功能结构示意图；

图5为本发明实施例中BSC各BTS的H_BTS进行调整流程图。

具体实施方式

在GSM系统中，在A接口处启用半速率方式进行语音编码时，为保证网络的畅通性，本实施例中，基站控制器(BSC)获得自身控制范围内各基站收发台(BTS)管辖小区的关键业绩指标KPI值；BSC将各小区最新统计的KPI值与上一次统计的KPI值进行比较，并根据比较结果确定需要调整的BTS及其各自的调整方式；BSC根据预设的基站控制器半速率门限值H_BSC指示各需要调整的BTS按照各自的调整方式对自身的基站收发台半速率门限值H_BTS进行调整，使调整后的BSC控制范围内的信道资源中半速率信道所占的比例的数目不超过H_BSC的限制。

参阅图2所示，本实施例中，GSM系统中的无线接入网包括多个基站控制器20(以下称为BSC)和多个基站收发台21(以下称为BTS)。

BSC，用于获得自身控制范围内各BTS管辖小区的关键业绩指标KPI值，再将各小区最新统计的KPI值与上一次统计的KPI值进行比较，以及根据比较结果确定需要调整的BTS及其调整方式，并根据预设的基站控制器半速率门限值H_BSC指示各需要调整的BTS按照各自的调整方式对自身的基站收发台半速率门限值H_BTS进行调整，使调整后的BSC控制范围内的信道资源中半速率信道所占的比例不超过H_BSC的限制；

BTS，用于接收BSC下发的指示命令，并根据该指示命令对自身的H_BTS 进行调整。

参阅图3所示，本实施例中，BSC包括获取单元200、确定单元201、处理单元202和通知单元203，其中：

获取单元200，用于对本BSC控制范围内各BTS管辖小区的关键业绩指标KPI值；

确定单元201，用于将各小区最新统计的KPI值与上一次统计的KPI值进行比较，并根据比较结果确定需要调整的BTS及其各自的调整方式；

处理单元202，用于根据本BSC上预设的H_BSC指示各需要调整的BTS按照各自的调整方式对自身的H_BTS进行调整，使调整后的BSC控制范围内的信道资源中半速率信道所占的比例不超过H_BSC的限制；

通知单元203，用于将处理单元202的指示命令发送至BTS。

如图3所示，处理单元202进一步包括第一处理子单元2020、第二处理子单元2021和第三处理子单元2022，其中：

第一处理子单元2020，用于在存在N个需要调整的BTS，且N个BTS的H_BTS均需要降低时，直接指示所述N个BTS按照预设的比例降低自身的H_BTS；其中，N≥1；

第二处理子单元2021，用于在存在N个需要调整的BTS，且N个BTS的H_BTS均需要提高时，先获取不需要调整的各BTS管辖小区的话务量，再确定话务量最少的N个小区，以及指示话务量最少的N个小区各自归属的BTS按照设定的比例降低自身的H_BTS，以释放信道资源，并根据释放的信道资源以及H_BSC指示N个需要调整的BTS按照设定的比例提高自身的H_BTS；其中，N≥1；

第三处理子单元2022，用于在存在N个需要调整的BTS，且其中M个BTS的H_BTS需要降低，而N-M个BTS的H_BTS需要提高时，指示M个BTS 根据预设的比例降低自身的H_BTS，以释放信道资源，并根据释放的信道资源数及H_BSC指示N-M个BTS按照设定的比例提高自身的H_BTS；其中，N≥2且M＜N。

参阅图4所示，本实施例中，BTS包括存储单元210、接收单元211和执行单元212，其中：

存储单元210，用于保存设置的H_BTS；

接收单元211，用于接收BSC下发的指示命令；

执行单元212，用于根据接收单元211接收到的指示命令对自身的H_BTS 进行调整。

基于上述系统架构，实际应用中，在BSC和其控制范围内的各BTS投入使用前，先要根据A接口承载能力预设BSC上的半速率门限值H_BSC，以及各BTS上的半速率门限值H_BTS。为了简化系统处理流程(例如，保证系统算法的快速收敛)，最佳的设置方式为：H_BTS＝H_BSC＝10％，本实施例中便以此种情况为例进行介绍。

在初始设置BSC上的H_BSC和BTS上的H_BTS后，BSC上的控制单元还要按照预设的周期T定期对各BTS管辖小区内的关键业绩指标(Key PerformanceIndication，KPI)信息进行统计，并根据统计结果判断是否要调整某个BTS的HBTS，以使各BTS能够适应性承载相应小区内的业务量变化；例如，若BTS管辖小区最新统计的KPI值大于上一次统计的KPI值，则BSC确定该BTS的H_BTS需要降低；相反，若BTS管辖小区最新统计的KPI值小于上一次统计的KPI值，则BSC确定该BTS的H_BTS需要提高。

下面以GSM系统中的一个BSC和其控制范围内的S个BTS为例进行详细说明。

参阅图5所示，本实施例中，BSC根据各BTS管辖小区的KPI值对各BTS的H_BTS进行相应调整的详细流程如下：

步骤500：BSC获得最新统计的各BTS管辖小区的KPI值。

在实际应用中，KPI值包含很多指标，例如，拥塞率、掉话率、接通率等，KPI值的参考方式也有很多种，例如，拥塞率上升，则说明需要增加网络信道资源；但是接通率上升，则代表需要减少网络信道资源，本实施例中，以参考KPI值中包含接通率为例进行说明。

步骤510：BSC将各小区最新统计的KPI值与上一次统计的KPI值进行比较，并将两者差值超过设定阈值的小区所归属的BTS确定为需要调整H_BTS的BTS。

本实施例中，假设存在N个需要调整H_BTS的BTS(以下称为目标BTS)。

步骤520：BSC确定N个目标BTS中各BTS的调整方式，分为三种情况：情况1、N个目标BTS的H_BTS均需要降低，则进行步骤530；情况2、N个目标BTS的H_BTS均需要提高，则进行步骤540；情况3、N个目标BTS中M个BTS的H_BTS需要降低，而N-M个BTS的H_BTS需要提高，则进行步骤560。

步骤530：BSC指示N个目标BTS根据预设的比例降低自身的H_BTS。

步骤540：BSC获取不需要调整H_BTS的各BTS管辖小区的话务量，并确定话务量最少的N个小区。

在实际应用中，BSC可以通过操作维护中心(OMC)或者第三方软件来统计各小区的话务量。

步骤550：BSC指示话务量最少的N个小区各自归属的BTS(以下称为源BTS)按照设定的比例降低自身的H_BTS以释放信道资源，同时根据释放的信道资源和H_BSC指示N个目标BTS按照设定的比例提高自身的H_BTS。

在上述步骤540中，提高N个目标BTS的H_BTS时所参照的比例需要根据N个源BTS所释放的信道资源数来计算得出，以保证提高的比例不会使BSC侧的H_BSC超过设定阈值。因此，在实际应用中，BSC降低N个源BTS的H_BTS 时所参考的比例不一定等于BSC提升N个目标BTS的HBTS时所参考的比例。例如，以BTS1和BTS2为例，BTS1的业务信道(Traffic Channel，TCH)总数为30，BTS2的业务信道总数为60，BSC以10％的比例降低BTS1的半速度门限值H_BTS1，即能够释放3个TCH，如果，此时BSC也按照10％的比例提高BTS2的半速率门限值H_BTS2，则整个BSC范围内可以用于AMR-HR的TCH便超出了H_BSC允许的总数，因此，BSC在提高BTS2上的H_BTS2时需要参考HBSC来进行，如，上述情况下，BSC根据BTS1释放的3个信道资源，将BTS2的H_BTS2提高3/60＝5％。

步骤560：BSC指示N个目标BTS中M个BTS根据预设的比例降低自身的H_BTS。

步骤570：BSC根据N个目标BTS中的M个BTS释放的信道资源数以及H_BSC，指示N-M个BTS按照设定的比例提高自身的H_BTS。

在实际应用中，若N个目标BTS中的M个BTS释放的信道资源数目过少，则BSC可以按照步骤540-步骤550的处理方式，在不需要调整H_BTS的S-N个BTS管辖的小区中找出话务量相对较低小区，并进一步释放相应数目的信道资源用以辅助提高N-M个BTS的H_BTS。

在上述实施例中，BSC每结束一次调整，都要以预设的周期T继续对自身控制范围内的S个BTS管辖小区的KPI值进行收集和分析，以便随时对其H_BTS 进行适应。因此，若由于受到H_BSC的限制或者其他原因而使一个周期T中释放的信道资源不够使用，例如，某个BTS的H_BTS未提高到需要的比例，则BSC会在下一个周期T中继续执行按照相应流程对上述H_BTS进行提高，在此不再赘述。

另一方面，实际应用中还存在具有单独设定H_BTS需求的特殊BTS。例如，

A、为保证接通率，需要将管辖体育场馆的BTS的H_BTS设置为100％。

对于上述BTS，如果仍使用本发明提供的实施方式进行H_BTS调整，则至少需个周期T才能达到目标H_BTS，这样做会造成系统反应速度过慢。

B、对于某些需要严格保证话音质量的小区，其归属的BTS不允许使用半速率信道，因此需要将这种BTS的H_BTS设置为0。

考虑到上述需求，一种最佳的解决方式为，普通BTS的H_BTS遵循步骤500 -步骤570提供的实施方式进行调整。而特殊BTS一旦设定了其专有的H_BTS，BSC便会立即把该特殊BTS从可调整的BTS集合中删除，BSC收集、分析各普通BTS管辖小区的KPI信息以及指示各普通BTS调整自身的H_BTS时均不再将特殊BTS纳入考虑之列，直到将特殊BTS重新设置为普通BTS，BSC才会恢复对该BTS的控制。

此外，BSC在调整各BTS的H_BTS时，也可能会出现在上一个周期T中有部分BTS的H_BTS已被降低的情况，即已有部分信道资源被释放，这时，BSC便需要先判断目前自身控制范围内的使用AMR-HR的信道资源数目是否达到设定的H_BSC，如果没有，则先为需要提高H_BTS的BTS提高一定的比例，如果仍不够使用，则在下一个周期T中，按照步骤540-步骤550的处理方式来进一步提高这个BTS的H_BTS，总而言之，无论何时，BSC执行的信道资源调整均需要在保证不超过H_BSC的基础上进行。

综上所述，本发明实施例中，BSC根据自身控制范围内各BTS管辖小区的KPI值的变化来对确定需要调整H_BSC的BTS及其各自的调整方式，并指示各需要调整的BTS对自身的H_BTS进行相应调整，使调整后的BSC控制范围内的信道资源中半速率信道所占的比例不超过H_BSC的限制。这样，A接口处的话务量在业务高峰时期迅速增长时，便不会占用大量的信道资源，避免了A接口发生拥塞，从而保证了GSM系统的网络畅通性，提升系统可靠性，进而在很大程度上提高了用户体验。

显然，本领域的技术人员可以对本发明中的实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明实施例中的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明中的实施例也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

1.一种控制网络流量的方法，其特征在于，包括步骤：

2.如权利要求1所述的方法、其特征在于，BSC将各小区最新统计的KPI值与上一次统计的KPI值进行比较时，将两者差值超过设定阈值的小区所归属的BTS确定为需要调整的BTS。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，若所述KPI值包含小区接通率，则BSC确定各BTS的调整方式时，执行以下操作：

BSC判断某小区最新统计的KPI值大于上一次统计的KPI值时，确定降低该小区归属的BTS的H_BTS；或/和，BSC判断某小区最新统计的KPI值小于上一次统计的KPI值时，确定提升该小区归属的BTS的H_BTS。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，若存在N个需要调整的BTS，且N个BTS的H_BTS均需要降低，则BSC直接指示所述N个BTS按照预设的比例降低自身的H_BTS；其中，N≥1。

5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，若存在N个需要调整的BTS，且N个BTS的H_BTS均需要提高，其中，N≥1，则BSC执行以下操作：

BSC获取不需要调整的各BTS管辖小区的话务量，并确定话务量最少的N个小区；

BSC指示话务量最少的N个小区各自归属的BTS按照设定的比例降低自身的H_BTS，以释放信道资源；

BSC根据释放的信道资源以及H_BSC指示N个需要调整的BTS按照设定的比例提高自身的H_BTS。

6.如权利要求2所述的方法，其特征在于，若存在N个需要调整的BTS，且其中M个BTS的H_BTS需要降低，而N-M个BTS的H_BTS需要提高，其中，N≥2，M＜N，则BSC执行以下操作：

BSC指示M个BTS根据预设的比例降低自身的H_BTS，以释放信道资源；

BSC根据释放的信道资源数及H_BSC指示N-M个BTS按照设定的比例提高自身的H_BTS。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，若释放的信道资源数目低于设定阈值时，则BSC在不需要调整的BTS管辖的小区中确定至少一个小区，并按照H_BSC指示所述至少一个小区归属的BTS按照设定的比例降低自身的H_BTS。

8.如权利要求1-7任一项所述的方法，其特征在于，BSC按照设定的周期指示控制范围内的各BTS对自身的H_BTS进行相应调整。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，BSC通过至少两个周期指示BTS完成对自身H_BTS的调整。

10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，若某个BTS的H_BTS设置为固定值，则BSC指示该BTS对自身的H_BTS的调整值为0。

11.一种通信装置，其特征在于，包括：

处理单元，用于根据本通信装置上预设的基站控制器半速率门限值H_BSC 指示各需要调整的BTS按照各自的调整方式对自身的基站收发台半速率门限值H_BTS进行调整，使调整后的本通信装置控制范围内的信道资源中半速率信道所占的比例不超过H_BSC的限制；

通知单元，用于将所述处理单元的指示命令发送至BTS。

12.如权利要求11所述的通信装置，其特征在于，所述确定单元将各小区最新统计的KPI值与上一次统计的KPI值进行比较时，将两者差值超过设定阈值的小区所归属的BTS确定为需要调整的BTS。

13.如权利要求11所述的通信装置，其特征在于，所述处理单元进一步包括：

第一处理子单元，用于在存在N个需要调整的BTS，且N个BTS的H_BTS均需要降低时，直接指示所述N个BTS按照预设的比例降低自身的H_BTS；其中，N≥1；

第二处理子单元，用于在存在N个需要调整的BTS，且N个BTS的H_BTS均需要提高时，先获取不需要调整的各BTS管辖小区的话务量，再确定话务量最少的N个小区，以及指示话务量最少的N个小区各自归属的BTS按照设定的比例降低自身的H_BTS，以释放信道资源，并根据释放的信道资源以及H_BSC指示N个需要调整的BTS按照设定的比例提高自身的H_BTS；其中，N≥1；

第三处理子单元，用于在存在N个需要调整的BTS，且其中M个BTS的H_BTS需要降低，而N-M个BTS的H_BTS需要提高时，指示M个BTS根据预设的比例降低自身的H_BTS，以释放信道资源，并根据释放的信道资源数及H_BSC指示N-M个BTS按照设定的比例提高自身的H_BTS；其中，N≥2且M＜N。

14.如权利要求13所述的通信装置，其特征在于，若释放的信道资源数目低于设定阈值，则所述第三处理子单元在不需要调整的BTS管辖的小区中确定至少一个小区，并按照H_BSC指示所述至少一个小区归属的BTS按照设定的比例降低自身的H_BTS。

15.如权利要求11-14任一项所述的通信装置，其特征在于，所述处理单元按照设定的周期指示控制范围内的各BTS对自身的H_BTS进行相应调整。

16.如权利要求15所述的通信装置，其特征在于，所述处理单元通过至少两个周期指示BTS完成对自身H_BTS的调整。

17.一种通信系统，其特征在于，包括：

18.如权利要求17所述的通信系统、其特征在于，BSC将各小区最新统计的KPI值与上一次统计的KPI值进行比较时，将两者差值超过设定阈值的小区所归属的BTS确定为需要调整的BTS。

19.如权利要求17所述的通信系统，其特征在于，若存在N个需要调整的BTS，且N个BTS的H_BTS均需要降低，其中，N≥1，则BSC直接指示所述N个BTS按照预设的比例降低自身的H_BTS。

20.如权利要求17所述的通信系统，其特征在于，若存在N个需要调整的BTS，且N个BTS的H_BTS均需要提高，其中，N≥1，则BSC先获取不需要调整的各BTS管辖小区的话务量，再确定话务量最少的N个小区，以及指示话务量最少的N个小区各自归属的BTS按照设定的比例降低自身的H_BTS，以释放信道资源，并根据释放的信道资源以及H_BSC指示N个需要调整的BTS按照设定的比例提高自身的H_BTS。

21.如权利要求17所述的通信系统，其特征在于，若存在N个需要调整的BTS，且其中M个BTS的H_BTS需要降低，而N-M个BTS的H_BTS需要提高，其中，N≥2，M＜N，则BSC指示M个BTS根据预设的比例降低自身的H_BTS，以释放信道资源，并根据释放的信道资源数及H_BSC指示N-M个BTS按照设定的比例提高自身的H_BTS。

22.如权利要求21所述的通信系统，其特征在于，若释放的信道资源数目低于设定阈值时，则BSC在不需要调整的BTS管辖的小区中确定至少一个小区，并按照H_BSC指示所述至少一个小区归属的BTS按照设定的比例降低自身的H_BTS。

23.如权利要求17-22任一项所述的通信系统，其特征在于，BSC按照设定的周期指示控制范围内的各BTS对自身的H_BTS进行相应调整。

24.如权利要求23所述的通信系统，其特征在于，BSC通过至少两个周期指示BTS完成对自身H_BTS的调整。