專利名稱：通用分組無線系統中Abis口時隙資源分配方法
技術領域：
本發明涉及移動通訊領域，尤其涉及GPRS(General Packet Radio Service，通用分組無線系統)系統中Abis口時隙資源分配方法。
背景技術：
通訊系統在社會生活中正在發揮著日益重要的作用，人們對于通訊需求的增長推動著通訊系統技術的迅速發展，尤其是移動通訊系統，正在從傳統的GSM系統向GPRS系統(General Packet Radio Service，通用分組無線系統)迅速演進，GPRS系統自身的技術發展也在不停的發展著。
在GPRS系統中，對用戶需求影響較大的指標主要包括數據傳輸速率和錯誤修正能力等，而無線口的信道編碼方式則對該兩個指標有著重要影響，無線口的信道編碼方式，依照等級從低到高依次為CS1-CS4四種(CS，Code Scheme，信道編碼方式)，該四種信道編碼方式對應的傳送數據速率分別為9.05kbps、13.4kbps、15.6kbps和21.4kbps。其中，等級低的信道編碼方式具有較高的錯誤修正能力和較低的數據吞吐量；而等級高的信道編碼方式則具有較低的錯誤修正能力和較高的數據吞吐量。在GPRS系統商用初期，一般只采用CS1/CS2兩種信道編碼方式，原因主要有兩個一是現有GPRS商用系統的CIR(Carrier to interference radio，載干比)只能滿足CS1/CS2的要求，若要再提高數據傳輸速率，則意味著較大的誤碼率，系統整體性能將不升反降；二是普通語音業務所需帶寬一般小于16kbps，為節約傳輸成本，傳統的GSM系統在Abis口(該口為協議規定的BSC與BTS間的接口)傳輸鏈路的處理上均采用1:4復用方式(即將一條64k的Abis時隙分成4個16k子時隙，每個子時隙傳送一個無線信道上的數據)，而且這些16k子時隙與無線信道的對應關系在OMC(Operation and Maintenance Center，操作維護中心)設定后一般不再改變。這種Abis口的傳輸方式只能滿足CS1/CS2(9.05kbps/13.4kbps)這兩種小于16kbps的要求。而隨著GPRS業務的迅速發展，用戶對移動通訊系統的傳輸速率要求也越來越高。而實踐證明，當C/I值高于14的時候，系統就需要采用CS3/CS4信道編碼方式來滿足用戶對傳輸速率的需求，而在靠近基站的物理區域，或者業務不是很繁忙、系統干擾也不大的區域內，在用戶傳輸速率需求較高的情況下，C/I很容易達到較高指標，在這樣的情況下，更需要提供具有高速率傳輸能力的CS3/CS4信道編碼方式，以支持系統實際需求。
現有系統的Abis口承載的16k傳輸鏈路無法容納一個CS3/CS4(15.6kbps/21.4kbps)無線時隙的流量，為了支持CS3/CS4無線時隙的流量，在Abis口上必須提供使一個無線時隙的信息能通過兩個Abis口16k傳輸鏈路的功能。鑒于目前GSM系統已廣泛商業使用，為了在不增加硬件設備、不影響系統整體容量的情況下盡量減少對原系統改動，降低系統升級成本，所以提出一種高效靈活的Abis時隙分配策略尤為關鍵。
目前解決這一問題的一般方法是由OMC預先為每個載頻的8個無線信道分配兩個Abis口64k時隙，每4個無線信道對應一個Abis口64k時隙。采用1:4復用方式后，每個無線信道對應其中一條16k子時隙(稱為單幀時隙)。同時，將Abis口E1(即標準脈沖編碼調制線，本發明指Abis口上的物理連線)線上的空閑時隙(即未固定分配給無線信道使用的時隙)依照兩個16k子時隙(一般情況下，該兩個子時隙是連續的)一組的方式構成若干32k的特殊時隙(稱為多幀時隙)。當某一無線信道用作CS1/CS2使用時，分組數據從對應單幀時隙上傳送。當基站系統確定將其轉為CS3/CS4使用時，先在該基站下為其分配一條空閑的多幀時隙，然后進行交換網上的接隙改變動作(該動作進行先拆除原連接關系，再按新關系連接的操作)，使得分組數據從該多幀時隙上傳送。由CS1/CS2向CS3/CS4轉化的步驟一般為首先在該基站下分配一條空閑的多幀時隙；然后通知BTS(Base TransceivetStation，基站收發信機)Abis口E1線上該多幀時隙與無線信道的對應關系，在然后斷開原單幀時隙與分組控制單元間的交換網接隙，最后接上多幀時隙與分組控制單元間的交換網接隙。由CS3/CS4向CS1/CS2的轉化步驟也大致相當。該方法存在較多的缺陷，當無線信道用作CS3/CS4使用后，在系統中將同時存在兩條Abis口的時隙與該無線信道對應(一條是OMC預先設定的單幀時隙，另一條是系統自動分配的多幀時隙)，當單幀時隙故障時，會誤將該無線信道閉塞，使得單幀時隙與無線信道的對應關系沒有任何作用，達不到目的；而且當無線信道用作CS3/CS4使用后，原對應的單幀時隙將被閑置，造成Abis口資源的浪費。

發明內容
本發明的目的在于克服現有技術存在的單幀時隙故障處理效果差、Abis口資源浪費嚴重等缺陷，提供一種有效利用Abis口資源、較好的單幀時隙故障處理能力的Abis口時隙資源分配方法。
本發明的核心思想是在Abis口時隙資源中，引入主時隙和附時隙概念，將原單幀時隙定義為主時隙，將Abis口E1線上剩余空閑的16k子時隙定義為附時隙，附時隙被動態分配后，將與主時隙一同合并成一條多幀時隙來傳送CS3/C84的分組數據。
為了實現上述目的，本發明提出了一種通用無線分組系統中Abis口時隙資源分配方法，其特征在于，包括以下步驟OMC預先將若干剩余空閑的16k子時隙設置為附時隙；當無線信道作CS1/CS2使用時，分組數據從16k主時隙上傳送；當無線信道作CS3/CS4使用時，系統首先為其分配得到一條空閑附時隙，然后通過交換網和BTS內的接隙改變動作，使得分組數據從附時隙與主時隙一同合并得到的32k時隙上傳送；當發起由CS1/CS2向CS3/CS4轉化過程時，依照下述步驟進行(1)在本基站下分配一條空閑的附時隙；(2)通知BTS“Abis口E1線上多幀時隙(主時隙+附時隙)與無線信道的對應關系”；(3)斷開原主時隙與分組處理單元(處理GPRS分組數據的單元)間的交換網接隙；(4)接上主時隙+附時隙時隙與分組處理單元間的交換網接隙。
當發起由CS3/CS4向CS1/CS2轉化過程時，依照下述步驟進行(1)在本站點下釋放一條附時隙；(2)通知BTS“Abis口E1線上多幀時隙(主時隙+附時隙)與無線信道的對應關系”；(3)斷開原主時隙與分組處理單元(處理GPRS分組數據的單元)間的交換網接隙；(4)接上主時隙+附時隙時隙與分組處理單元間的交換網接隙。
本發明通過在Abis口時隙資源中引入主時隙和附時隙概念，附時隙與主時隙一同合并成一條多幀時隙來傳送CS3/CS4的分組數據的方式，使得Abis口時隙資源以16k為單位分配，無論無線信道采用何種信道編碼方式，主時隙都處于有效利用的狀態，從而提高了Abis口時隙資源的使用效率；而且，由于在信道編碼方式轉變過程中，系統并沒有改變由OMC設定的主時隙與無線信道的固定對應關系，從而有效避免無線信道的誤閉塞操作。


圖1是本發明所述的GPRS系統中Abis口時隙資源分配方法的無線信道作CS1/CS2使用時，系統內的接隙示意圖；圖2是本發明所述的GPRS系統中Abis口時隙資源分配方法的無線信道作CS3/CS4使用時系統內的接隙示意圖；圖3是本發明所述的GPRS系統中Abis口時隙資源分配方法的無線信道從CS1/CS2向CS3/CS4轉化時的流程示意圖；圖4是本發明所述的GPRS系統中Abis口時隙資源分配方法的無線信道從CS3/CS4向CS1/CS2轉化時的流程示意圖。
具體實施例方式
下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步闡述。
在本發明所述方法中，OMC不再設置32k的多幀時隙，而是預先將若干剩余空閑的16k子時隙設置為附時隙，這些附時隙將作為一種資源被系統動態申請和釋放。當無線信道作CS1/CS2使用時，分組數據僅從16k主時隙上傳送。當無線信道作CS3/CS4使用時，系統首先為其分配得到一條空閑附時隙，然后通過交換網和BTS內的接隙改變動作，使得分組數據從附時隙與主時隙一道合成的32k時隙上傳送。
圖1為當無線信道作CS1/CS2使用時系統內的接隙示意圖，表示無線信道作CS1/CS2使用時系統內的接隙情況。在BTS內，信道處理器和控制與操作維護模塊內部傳輸通道中的A點(假定為子時隙〔1，1〕)為一個16k子時隙，是CS1/CS2的無線信道傳送分組數據的通道，具體子時隙號可根據無線信道和內部幀結構換算得到。在Abis口E1線上的B點為一個16k主時隙，它與無線信道的對應關系由OMC預先設定。在BSC內，交換網和分組處理單元間的C點也是一個16k子時隙，由BSC(Base Station Controller，基站控制器)動態指定。當A、B、C點確定后，A、B點間的接隙工作由BSC通知控制與操作維護模塊完成，B、C點間的接隙工作由交換網完成。當系統正常運行后，A、B、C將構成一條完整的16k數據通道。
圖2為當無線信道作CS3/CS4使用時系統內的接隙示意圖，表示無線信道作CS3/CS4使用時系統內的接隙情況。在BTS內，A點將變為一個32k的子時隙，用于傳送CS3/CS4的無線信道分組數據，具體子時隙號可根據無線信道和內部幀結構換算得到。在Abis口E1線中，B點(假定為子時隙〔1，1〕)為主時隙，由OMC設定，B’點(假定為子時隙〔29，3〕)為附時隙，由系統從OMC預設定好的若干附時隙中動態分配得到。A點與B、B’點的接隙工作由BSC通知控制與操作維護模塊實時完成，其中B點對應A點的前16k部分，B’點對應A點的后16k部分(因為控制與操作維護模塊內的交換網是存儲轉發的，能夠保證A點的32K數據有序地分配在兩個16K時隙上傳送)。在BSC內，交換網和分組處理單元間的C點由BSC動態指定，B與C點、B’與C’點的接隙工作由交換網板完成。當系統正常運行后，A、B、C將構成一條完整的32k數據通道。
圖3是本發明所述的GPRS系統中Abis口時隙資源分配方法的無線信道從CS1/CS2向CS3/CS4轉化時的流程示意圖。該圖以一個無線信道從CS1/CS2轉化為CS3/CS4為例，具體說明系統是如何實現16k通道向32k通道擴展的。主要包括以下步驟步驟31OMC預先將Abis口E1線上的B點(假定為子時隙〔1，1〕)設為主時隙(對應一無線信道)，并將一系列未使用的16k子時隙設為附時隙組，B′點(假定為子時隙〔29，3〕)為其中一個附時隙；步驟32當無線環境滿足傳輸質量足夠好的條件時，系統決定將B點對應的無線信道轉為CS3/CS4使用；步驟33在同一基站的E1線下嘗試為其分配一條附時隙；步驟34如果附時隙資源不足，分配失敗，流程即結束；如果分配得到附時隙B’點，則將其狀態設為“已分配”，目的是避免該時隙被其它無線信道重分配；步驟35將無線信道與B、B’點的對應關系下發至BTS，完成操作維護模塊兩側的接隙工作，信道處理器同時將A點處通道帶寬由16k改為32k；
步驟36BSC通知交換網板斷開B點與原C點的接隙，并完成B點、B’點與新C點的接隙工作，至此整個操作流程正常結束。
圖4是本發明所述的GPRS系統中Abis口時隙資源分配方法的無線信道從CS3/CS4向CS1/CS2轉化時的流程示意圖。該圖以一個無線信道從CS3/CS4轉化為CS1/CS2為例，具體說明系統是如何實現32k通道向16k通道擴展的。主要包括以下步驟步驟41系統已將某分組無線時隙轉為CS3/CS4使用，并使用了Abis口E1線上的主時隙B點(假定為子時隙〔1，1〕)和附時隙B′點(假定為子時隙〔29，3〕)；步驟42當無線環境惡化時，系統決定將該無線信道轉為CS1/CS2使用；步驟43回收該附時隙B′點；步驟44如果附時隙資源回收不成功，流程即結束；否則將其狀態設為“未分配”，目的是使該時隙能被其它無線信道重分配；步驟45將無線信道與B的對應關系下發至BTS，完成操作維護模塊兩側的接隙工作，信道處理器同時將A點處通道帶寬由32k改為16k；步驟46BSC通知交換網板斷開B點、B’點與原C點的接隙，并完成B點與新C點的接隙工作，至此整個操作流程正常結束。
通過以上分析，在CS3/CS4功能支持的實現方案中，通過引入主附時隙概念，較大幅度地提高Abis口E1線時隙資源的利用率，為運行商節省了傳輸成本。
權利要求
1.一種通用無線分組系統中Abis口時隙資源分配方法，其特征在于，包括以下步驟OMC預先將若干剩余空閑的16k子時隙設置為附時隙；當無線信道作CS1/CS2使用時，分組數據從16k主時隙上傳送；當無線信道作CS3/CS4使用時，系統首先為其分配得到一條空閑附時隙，然后通過交換網和BTS內的接隙改變動作，使得分組數據從附時隙與主時隙一同合并得到的32k時隙上傳送；當發起由CS1/CS2向CS3/CS4轉化過程時，依照下述步驟進行(1)在本基站下分配一條空閑的附時隙；(2)通知BTS“Abis口E1線上多幀時隙與無線信道的對應關系”；(3)斷開原主時隙與分組處理單元間的交換網接隙；(4)接上主時隙+附時隙時隙與分組處理單元間的交換網接隙；當發起由CS3/CS4向CS1/CS2轉化過程時，依照下述步驟進行(1)在本站點下釋放一條附時隙；(2)通知BTS“Abis口E1線上多幀時隙與無線信道的對應關系”；(3)斷開原主時隙與分組處理單元間的交換網接隙；(4)接上多幀時隙與分組處理單元間的交換網接隙。
2.根據權利要求1所述的通用無線分組系統中Abis口時隙資源分配方法，其特征在于，所述多幀時隙包括主時隙和附時隙兩部分。
3.根據權利要求1所述的通用無線分組系統中Abis口時隙資源分配方法，其特征在于，所述分組處理單元為處理GPRS分組數據的單元。
全文摘要
本發明公開了一種移動通訊領域的GPRS中Abis口時隙資源分配方法，包括(1)設置附時隙；(2)當無線信道作CS1/CS2使用時，分組數據從16k主時隙上傳送；當無線信道作CS3/CS4使用時，分組數據從附時隙與主時隙合并的32k時隙上傳送；(3)當發起由CS1/CS2向CS3/CS4轉化過程時，先分配一條空閑的附時隙；然后通知BTS Abis口E1線上多幀時隙與無線信道的對應關系”；并斷開原交換網接隙；最后接上主時隙+附時隙時隙與分組處理單元間的交換網接隙；(4)當發起反方向轉化過程時，將(3)中所述的分配空閑附時隙的操作變為釋放附時隙。通過本發明所述方法，使得主時隙一直處于有效利用的狀態，從而提高了Abis口時隙資源的使用效率，避免無線信道的誤閉塞操作。
文檔編號H04W72/04GK1549617SQ03131549
公開日2004年11月24日 申請日期2003年5月20日 優先權日2003年5月20日
發明者朱清華, 孟志浩, 蔡華君 申請人:深圳市中興通訊股份有限公司南京分公司, 深圳市中興通訊股份有限公司南京分公