CN1662073A - 无线通信系统中空中接口命令的生存周期控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及移动通信系统，公开了一种无线通信系统中空中接口命令的生存周期控制方法，使得寻呼命令和立即指配命令在基站的生存周期能够得到精确控制，能够最大限度利用空中接口的资源，并且在大话务量冲击情况下保障最大限度地提供服务、保障网络安全。这种无线通信系统中空中接口命令的生存周期控制方法包含以下步骤：A将待发送的空中接口命令加入待发队列；B判断待发队列中当前待发的空中接口命令在无线通信系统中的等待时间是否超过该命令的生存周期，如果是进入步骤C，否则进入步骤D；C丢弃当前待发的空中接口命令；D从无线通信系统的空中接口发送当前待发的空中接口命令。

Description

无线通信系统中空中接口命令的生存周期控制方法

技术领域

本发明涉及移动通信系统，特别涉及移动通信系统中对移动台的寻呼和立即指配操作。

背景技术

当今的社会已经进入了一个信息化的社会，没有信息的传递和交流，人们就无法适应现代化的快节奏的生活和工作。人们期望随时随地、及时可靠、不受时空限制地进行信息交流，提高工作的效率和经济效益。移动通信综合利用了有线无线的传输方式为人们提供了一种快速便捷的通讯手段。近年来，移动通信得到了迅速的发展，以我国为例，2000年至2002年，移动电话用户分别新增4197万户、5955万户和6139万户，2003年，新增移动电话用户数达到6270万，截至2003年10月底，我国移动电话用户已达2.56938亿户，在历史上首次超过固定电话用户。

移动通信发展至今，主要走过了两代，现在大规模商用的是第二代，在我国主要是全球移动通信系统(Global System for mobile Communication，简称“GSM”)和IS-95两种标准。现在第三代移动通信(The Third Generation，简称“3G”)在全球范围内正开始或即将商用。

移动通信和固定电话通信的最大不同在于移动通信的终端，即移动台的位置是不固定的。以GSM网络为例，移动台一般具有两种模式，空闲模式和专用模式。移动台一般处于空闲模式，此时基站子系统(Base StationSubsystem，简称“BSS”)和移动交换子系统，即网络侧不保存移动台的信息；移动台在通话时处于专用模式。当移动台被叫时，网络侧需要通过寻呼规程来定位被叫移动台，通过立即指配规程使移动台从空闲模式转入专用模式，它们分别由寻呼命令和立即指配命令完成。

移动通信系统中，寻呼命令和立即指配命令由基站从空中接口编码发送给移动台。其中，所谓空中接口指移动通信系统中基站和移动台之间的接口。由于系统结构特点，如时分多址、逻辑信道结构，传输延迟，尤其在卫星传输下的延时，设备处理延迟，网络参数和网络繁忙程度的限制，寻呼命令和立即指配命令从到达基站到真正从空中接口编码发送出去，存在一个等待的时间。这个等待时间主要受网络参数和网络繁忙程度的影响，在几十毫秒到几十秒之间变化。网络侧为了保证服务质量和提高网络利用率，寻呼命令和立即指配命令从下发到收到移动台的相应响应，分别有一定的时间限制。如果寻呼命令和立即指配命令等待的时间超过了这个时间限制，那么基站就没有必要将之从空中接口发送出去，否则就浪费了宝贵的网络资源，并且容易造成网络拥塞和过载。按照协议的规定，寻呼命令的时间限制，通过寻呼命令的时间限制定时器实现，在GSM系统中即通过移动交换中心的定时器T3113实现；立即指配命令的时间限制，通过立即指配命令的时间限制定时器实现，在GSM系统中即通过基站控制器的定时器T3101实现。

现有协议没有限制寻呼命令和立即指配命令在基站侧的有效生存时间，现有的技术方案都是通过寻呼命令和立即指配命令的队列大小来限制排队等待时间，即现有技术方案通过限制排队的队长来控制寻呼命令和立即指配命令在基站侧的等待时间，队列达到一定的大小以后就不再接收新的寻呼命令和立即指配命令。

在实际应用中，上述方案存在以下问题：现有技术方案中合理的队列大小很难确定，要么造成系统的潜力不能完全发挥和不必要的呼损，要么浪费了网络资源并可能会导致网络崩溃。

造成这种情况的主要原因在于，网络参数的易变性和寻呼合并/寻呼重组/立即指配优先发送功能的交叉影响，导致合理队长很难确定。如果队列偏小，则系统潜力不能完全发挥并且造成不必要的呼损；如果队列偏大，在网络繁忙的情况下，大量的寻呼命令和立即指配命令将积累在基站，导致某一命令从空中接口发送出去时，已经超过了网络侧的定时器限制，一方面浪费了网络资源，另一方面这种持续的、累计的排队效应，在大话务情况下会造成系统陷入恶性循环，严重时可能导致网络崩溃。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种无线通信系统中空中接口命令的生存周期控制方法，使得寻呼命令和立即指配命令在基站的生存周期能够得到精确控制，能够最大限度利用空中接口的资源，并且在大话务量冲击情况下保障最大限度地提供服务、保障网络安全。

为实现上述目的，本发明提供了一种无线通信系统中空中接口命令的生存周期控制方法，包含以下步骤：

A将待发送的所述空中接口命令加入待发队列；

B判断所述待发队列中当前待发的空中接口命令在所述无线通信系统中的等待时间是否超过该命令的生存周期，如果是进入步骤C，否则进入步骤D；

C丢弃所述当前待发的空中接口命令；

D从所述无线通信系统的空中接口发送所述当前待发的空中接口命令。

其中，所述空中接口命令为寻呼命令或立即指配命令。

所述寻呼命令的生存周期为所述无线通信系统中寻呼命令的时间限制定时器的定时时长。

在全球移动通信系统中实现时，所述寻呼命令的时间限制定时器为移动交换中心的定时器T3113。

所述立即指配命令的生存周期为所述无线通信系统中立即指配命令的时间限制定时器的定时时长减去累计传输时延。

在全球移动通信系统中实现时，所述立即指配命令的时间限制定时器为基站控制器的定时器T3103。

在卫星传输情况下，单跳时所述累计传输时延可取300毫秒，双跳时所述累计传输时延可取600毫秒。

在非卫星传输时，所述累计传输时延可取0。

所述步骤B中，所述当前待发的空中接口命令的等待时间是根据发送所述空中接口命令时刻和接收所述空中接口命令时刻的帧号之差计算得到的。

通过比较可以发现，本发明的技术方案与现有技术的区别在于，不同于现有的技术方案，本发明摒弃了用队列大小来限制排队等待时间、命令排到队首立即发送的方法，而是对寻呼命令和立即指配命令在发送以前将该命令的等待时间和该命令的生存周期比较，丢弃等待时间过长命令。

这种技术方案上的区别，带来了较为明显的有益效果，即本发明方案是基站侧对于寻呼命令和立即指配命令生存周期的精确控制，首先，避免了超时命令的发送，大大提高了空中接口的利用率，充分利用了网络资源；其次，采用本技术方案可以消除现有方案中由于排队队长过小而造成的不必要的呼损；第三，利用本发明方案，在系统过载时，可以避免发生恶性循环而导致网络瘫痪，切实提高了网络的安全性和可靠性。

附图说明

图1为根据本发明的一个较佳实施例的实现寻呼命令和立即指配命令生存周期精确控制方法的流程的示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

本发明方案在基站引入了对寻呼命令和立即指配命令的生存周期精确控制的流程，并且提供了寻呼命令和立即指配命令生存周期的具体计算公式。依据本发明提出的流程和计算公式，可以很容易的实现寻呼命令和立即指配命令的生存周期的精确控制。

下面结合本发明的一个具体实施例来说明本发明方案。该实施例基于GSM系统实现。

该实施例的一个实现寻呼命令和立即指配命令生存周期精确控制方法的流程如图1所示。

首先进入步骤110，基站接收命令。在本步骤中，基站接收的命令可以为寻呼命令，也可以为立即指配命令。需要说明的是，在该较佳实施例中，命令都表示寻呼命令或立即指配命令。

接着进入步骤120，命令进入排队系统。其中，该步骤中的排队系统可以为队长有限的排队系统，队长大小由管理人员根据需要设定；也可以为无限队长的排队系统，所谓的无限队长意思是：对于接收的命令来说，命令在进入排队系统的时候不会被拒绝。在本发明的一个较佳实施例中，采用无限队长的排队系统。

接着进入步骤130，当该命令即将被发送时，判断当前待发送命令的等待时间是否超过阈值，如果是则进入步骤150，否则进入步骤140。其中，阈值即命令在基站中的生存周期，寻呼命令和立即指配命令的等待时间的阈值不同，可以根据不同的方法得出。

对于寻呼命令，寻呼重发间隔为T3113，累计的设备处理时延为Te，那么寻呼命令在基站中的生存周期Tpch＝T3113-Te，考虑到在实际处理中，设备处理时延可以忽略，因此，寻呼命令在基站中的生存周期即为Tpch＝T3113。在本发明的一个较佳实施例中，就采用寻呼命令在基站中的生存周期Tpch＝T3113作为阈值进行判断。

对于立即指配命令，基站控制器的立即指配规程定时器为T3101，设移动台信道请求重发间隔为Tms，累计的传输时延为Td，累计的设备处理时延为Te，那么立即指配生存周期为Tagch＝min(Tms，T3101)-Te-Td。其中，min(Tms，T3101)指Tms和T3101二者的最小值。根据协议，为避免碰撞，Tms由随机的延迟决定，要计算Tms是比较困难的，因此我们近似地认为min(Tms，T3101)＝T3101。此外，在实际处理中，Te可以忽略，再综合考虑BSS信道资源的利用率，上面的估算公式可以简化为Tagch＝T3101-Td。在卫星传输情况下，单跳时Td取为300毫秒，双跳时Td取为600毫秒；非卫星传输Td取为0。

其中，T3101和T3113参数通过软件参数方式设置给基站，依赖于具体实现。

本发明的一个较佳实施例中，当前待发送命令的等待时间的测量通过帧号来实现的。一个时分多址(Time Division Multiple Access，简称“TDMA”)帧的周期为4.615毫秒，寻呼命令和立即指配命令生存周期的精度为4个TDMA帧，约为20毫秒。假设接收该命令的时刻的帧号为T1，发送该接收命令的时刻的帧号为T2，熟悉本领域的技术人员可以理解，根据T2和T1的差很容易得到该命令在基站内的等待时间。熟悉本领域的技术人员可以理解，等待时间的测量也可以采用系统时钟等其它方式获得。

在步骤140中，基站从空中接口编码发送该命令。在本发明的一个较佳实施例中，采用GSM系统，空中接口的编码遵循GSM的相关规范。

在步骤150中，系统丢弃当前命令并处理下一条命令。在本步骤中，丢弃了当前已经超时的命令，减少了空中接口资源的浪费。

至此，完成一个实现寻呼命令和立即指配命令生存周期精确控制方法的流程。

需要说明的，上述流程针对一条命令的处理经过来说明本发明实现寻呼命令和立即指配命令生存周期精确控制方法的流程，在实际应用中，命令的入队和出队操作是分时或者并行处理的。熟悉本领域的技术人员可以理解，这样说明并不影响对本发明的理解。

熟悉本领域的技术人员还可以理解，类似于GSM系统，宽带码分多址(Wideband Code Division Multiple Access，简称“WCDMA”)等移动通信系统中寻呼命令和立即指配命令生存周期的精确控制同样可以用本发明方案实现。例如，在WCDMA系统中，寻呼命令的时间限制和立即指配命令的时间限制定时器通过和GSM系统中不同的定时器实现，因此在步骤130中，等待时间的阈值的计算会稍有不同，其它步骤完全相同。

虽然通过参照本发明的某些优选实施例，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。

Claims (9)

1.一种无线通信系统中空中接口命令的生存周期控制方法，其特征在于，包含以下步骤：

A 将待发送的所述空中接口命令加入待发队列；

B 判断所述待发队列中当前待发的空中接口命令在所述无线通信系统中的等待时间是否超过该命令的生存周期，如果是进入步骤C，否则进入步骤D；

C 丢弃所述当前待发的空中接口命令；

D 从所述无线通信系统的空中接口发送所述当前待发的空中接口命令。

2.根据权利要求1所述的无线通信系统中空中接口命令的生存周期控制方法，其特征在于，所述空中接口命令为寻呼命令或立即指配命令。

3.根据权利要求2所述的无线通信系统中空中接口命令的生存周期控制方法，其特征在于，所述寻呼命令的生存周期为所述无线通信系统中寻呼命令的时间限制定时器的定时时长。

4.根据权利要求3所述的无线通信系统中空中接口命令的生存周期控制方法，其特征在于，在全球移动通信系统中实现时，所述寻呼命令的时间限制定时器为移动交换中心的定时器T3113。

5.根据权利要求2所述的无线通信系统中空中接口命令的生存周期控制方法，其特征在于，所述立即指配命令的生存周期为所述无线通信系统中立即指配命令的时间限制定时器的定时时长减去累计传输时延。

6.根据权利要求5所述的无线通信系统中空中接口命令的生存周期控制方法，其特征在于，在全球移动通信系统中实现时，所述立即指配命令的时间限制定时器为基站控制器的定时器T3103。

7.根据权利要求5所述的无线通信系统中空中接口命令的生存周期控制方法，其特征在于，在卫星传输情况下，单跳时所述累计传输时延可取300毫秒，双跳时所述累计传输时延可取600毫秒。

8.根据权利要求5所述的无线通信系统中空中接口命令的生存周期控制方法，其特征在于，在非卫星传输时，所述累计传输时延可取0。

9.根据权利要求1所述的无线通信系统中空中接口命令的生存周期控制方法，其特征在于，所述步骤B中，所述当前待发的空中接口命令的等待时间是根据发送所述空中接口命令时刻和接收所述空中接口命令时刻的帧号之差计算得到的。