一、簡(jiǎn)介
在移動(dòng)通信系統(tǒng)中,無線資源經(jīng)常是緊張的。當(dāng)用戶增加時(shí),將會(huì)出現(xiàn)擁塞的現(xiàn)象。微分信道功能提供了把訪問網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)臺(tái)分成不同的優(yōu)先等級(jí)。即是控制貧乏的無線資源的分布。通過這個(gè)方法可以控制不同用戶段具有不同的擁塞率。
二、背景
操作者可能會(huì)注意到有不同類型的用戶段,有的業(yè)務(wù)量大,有的業(yè)務(wù)量小,有的愿意出較高的費(fèi)用,有的比較節(jié)省。對(duì)于不同的用戶段操作者可能想提供不同的服務(wù)等級(jí)(GOS)或不同的接入網(wǎng)絡(luò)時(shí)資源分配方案或不同的收費(fèi)價(jià)格。另一個(gè)原因是可以確保用于緊急呼叫的信道。
這個(gè)功能在BSC、HLR和MSC/VLR中執(zhí)行。
三、如何實(shí)現(xiàn)本功能
微分信道分配提供了一個(gè)給不同用戶段的用戶分配不同的服務(wù)等級(jí)或不同的接入網(wǎng)絡(luò)的無線資源分配方案。為了這個(gè)設(shè)想,每個(gè)用戶能夠在HLR中的用戶數(shù)據(jù)中被分配一個(gè)優(yōu)先等級(jí)電平。為了在網(wǎng)絡(luò)中為一些特定的情況如緊急呼叫或高優(yōu)先等級(jí)的用戶提供高的接入優(yōu)先等級(jí),將執(zhí)行預(yù)留空閑信道的優(yōu)先機(jī)制。微分信道分配功能的其它方面的應(yīng)用是能夠建立某一部分用戶有使用全部信道的地區(qū)。在這個(gè)地區(qū)以外,相同的用戶接入網(wǎng)絡(luò)受到限制,或不能使用全部的信道。
操作者能夠?yàn)榫o急呼叫指定一個(gè)獨(dú)特的優(yōu)先等級(jí),因此,有可能使一部呼叫比正常的呼叫有較高的優(yōu)先等級(jí)。
四、技術(shù)簡(jiǎn)介
1、總則
微分信道分配功能能夠在每個(gè)BSC中激活,也能控制每個(gè)小區(qū)。如果微分信道分配功能激活,緊急呼叫的優(yōu)先等級(jí)電平應(yīng)在BSC和MSC/VLR中都要指定。要注意操作者在指定緊急呼叫的優(yōu)先等級(jí)時(shí)在BSC和MSC/VLR中要設(shè)置相同的電平。
對(duì)于不同的優(yōu)先等級(jí)的用戶將被指定不同的使用信道比率(用戶能夠使用的信道占總信道數(shù)的百分比)。這在每個(gè)overlaid 和 underlaid subcell小區(qū)中都能被控制,也能在每個(gè)TCH或SDCCH信道類開型上控制。
小區(qū)被確定之前,在首次的指配過程中這個(gè)能使用信道百分比將會(huì)被執(zhí)行。它在BSC內(nèi)部切換上也能被執(zhí)行。這意味著某一部分特定的用心肝可能在呼叫建立時(shí)接收到一個(gè)信道,但在一個(gè)切換的嘗試中可能因?yàn)閮?yōu)先等級(jí)太低而分配不到一個(gè)信道。
這個(gè)功能利用到的信道類型概念、信道分配優(yōu)先等級(jí)和優(yōu)先分配方案等將會(huì)在下面部分紹介。
2、概念
(1)資源類型
有四個(gè)不同類型(RT)信道用于移動(dòng)臺(tái):
RT1:TCH in the overlaid subcell (TCH/OL)。
RT2:TCH in the underlaid subcell (TCH/UL)。
RT3:SDCCH in the overlaid subcell (SDCCH/OL)。
RT4:SDCCH in the underlaid subcell (SDCCH/UL)。
(2)信道分配優(yōu)先電平
操作者能夠在HLR中的用戶數(shù)據(jù)上為一個(gè)特定的移動(dòng)用戶一個(gè)信道分配優(yōu)先等級(jí)電平(CAPL)。HLR把在用戶數(shù)據(jù)中的CAPL送往MSC/VLR。MSC/VLR在ASSIGNMENT REQUEST信息中把CAPL送至BSC。同時(shí)在一個(gè)BSC之間的切換的指配過程中,在HANDOVER REQUEST信息中也送出CAPL。(指配至另一小區(qū))
在HLR中,CAPL0至15的范圍內(nèi)被定義,但僅有CAPL1~CAPL15被定義給移動(dòng)臺(tái),CAPL0意義為沒有CAPL被指配給用戶。CAPL15意義為優(yōu)先等級(jí)沒有應(yīng)用。其余的CALPL中,CAPL1意義是最高的優(yōu)先等級(jí),但每個(gè)CAPL的最終影響決定于優(yōu)先方案中的參數(shù)(下面介紹)。如果HLR有除了CAPL0外的其它CAPL,它將會(huì)把CAPL送往MSC/VLR。
只有MSC/VLR中采用MAP版本2才有可能提供從HLR發(fā)送CAPL至MSC/VLR的功能,這是CCITT Signalling System No7的愛立信變異形式。這些信令是標(biāo)準(zhǔn)化信令而不是愛立信所特有的。
在HLR要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)呐渲茫?br />
*HLR area specific feature data(HLR區(qū)域特殊功能數(shù)據(jù))。
HLR number series pre-analysis data(HLR數(shù)字連續(xù)預(yù)分析數(shù)據(jù))。
HLR number series analysis data(HLR數(shù)字連續(xù)分析數(shù)據(jù))。
MT IMSI number series analysis data.(MT IMSI數(shù)字連續(xù)分析數(shù)據(jù))
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(3)BSC中的優(yōu)先等級(jí)電平
對(duì)于BSC中的每個(gè)從MSC/VLR接收來的CAPL,將在BSC中有一個(gè)相應(yīng)的優(yōu)先電平(PRL)存在,然而在一個(gè)某一個(gè)cicumstances中BSC utilises 一個(gè)優(yōu)先等級(jí)為16(PRL16),它沒有 相對(duì)應(yīng)的CAPL。
(4)優(yōu)先方案
一個(gè)優(yōu)先方案包含一個(gè)有16個(gè)優(yōu)先電平(PRLs)的表。對(duì)于每個(gè)PRL,兩個(gè)參數(shù)用于控制無線資源,使它能達(dá)到相對(duì)應(yīng)CAPL的要求。參數(shù)INAC用于決定每個(gè)PRL不能達(dá)到的信道百分比,參靈敏用于決定當(dāng)試圖達(dá)到每個(gè)PRL的最終不能達(dá)到達(dá)的信道百分率時(shí)的失敗概率。
使用者定義的PP能夠通過指定一個(gè)RT的subcell類型((SCTYPE)和信道類型(CHTYPE)被連接至這個(gè)RT。在這個(gè)方法中每個(gè)RT的不能達(dá)到的信道百分率能夠由每個(gè)PRL所控制。在BSC中使用者能夠定義PP的值最大不能超出32。一個(gè)沒有連接至使用者定義的PP的RT會(huì)被連接到默認(rèn)的PP,這個(gè)PP包含了參數(shù)INAC 和 PROBF的默認(rèn)值。默認(rèn)的PP是永久存在并不能被刪除或改變的。
下面的例了說明了RT、PP和PRL之間的相互關(guān)系。圖1表示了RT和PP之間的關(guān)系。在這個(gè)例子中,操作者已經(jīng)在相關(guān)的BSC中定義了六個(gè)PP。圖中示出 兩個(gè)小區(qū)(cell 1 和 cell 2),小區(qū)1有子小區(qū)結(jié)構(gòu),所以比小區(qū)2有更多的RT。小區(qū)1中的資源類型TCH/OL(RT1)和TCH/UL(RT2)分別連接至優(yōu)先等級(jí)方案PP1和2。小區(qū)2中的TCH/UL(RT2)已經(jīng)連接至優(yōu)先等級(jí)PP6。因此在這個(gè)配置中,用戶在兩個(gè)小區(qū)中接入TCH/UL將會(huì)有所不同,它將由與相關(guān)的PP中的參數(shù)所決定。注意小區(qū)中的RT是被連接至PP3和PP5。然而在其它小區(qū)中的RT(圖中 沒有表示出來)可能被連接至這些PP。
3、運(yùn)算法則
(1)在MSC/VLR中的CAPL管理(這個(gè)功能是愛立信系統(tǒng)獨(dú)有的)
通過設(shè)置MSC的交換性能參數(shù)可獲得下列MSC/VLR對(duì)CAPL的管理方法(在附錄中表示參數(shù)的值):
1)CAPLTCHEMER規(guī)定一個(gè)被使用的CAPL和在緊急呼叫時(shí)發(fā)送的CAPL(0至15),或在緊急呼叫時(shí)不發(fā)送CAPL(即CAPL0)。
2)CAPLTCHSCH規(guī)定如果優(yōu)先等級(jí)在TCH和/或SDCCH上被考慮采用時(shí)指配或全部不指配。(通過連接不同的RT至不同的PP可以激活TCH和SDCCH上不同的優(yōu)先等級(jí)管理)
TCH和SDCCH上MSC交換性能分別被定義后,接著應(yīng)考慮相應(yīng)的邏輯信道類型上的優(yōu)先等級(jí)(由參數(shù)CAPLTCHSCH來選擇):
1)CAPLTCHMOVAL 和 CAPLSCHMOVAL:規(guī)定如果在一個(gè)移動(dòng)臺(tái)發(fā)超的呼叫中沒有從HLR接收到CAPL(1至15)時(shí),一個(gè)CAPL從MSC/VLR被送往BSC。如果參數(shù)值為0,這時(shí)沒有CAPL被發(fā)送。這種情況發(fā)生在例如從一個(gè)沒有優(yōu)先等級(jí)的網(wǎng)絡(luò)來的移動(dòng)臺(tái)。
2)CAPLTCHMTVAL和CAPLSCHMOVAL:定義如果在一個(gè)移動(dòng)臺(tái)終結(jié)的呼叫中沒有從HLR接收到CAPL(1至15)時(shí),一個(gè)CAPL從MSC/VLR被送往BSC。如果參數(shù)值為0,這時(shí)沒有CAPL被發(fā)送。這種情況發(fā)生在例如從一個(gè)沒有優(yōu)先等級(jí)的網(wǎng)絡(luò)來的移動(dòng)臺(tái)。
3)CAPLTCHMTOVERR和CAPLSCHMTOVERR:定義在一個(gè)移動(dòng)臺(tái)終結(jié)的呼叫中從MSC發(fā)送往BSC是采用從HLR來的CAPL(取值為0)還是采用操作者定義的CAPL(取值為1)。
4)CAPLTCHMTPREF和CAPLTCHMTPREF:定義在一個(gè)移動(dòng)臺(tái)的終結(jié)呼叫中從MSC/VLR送往BSC的CAPL(1至15)。如果參數(shù)值為0,沒有CAPL發(fā)送。注意這些選擇是否適當(dāng)主要決定于CAPLTCHMTOVERR 和 CAPLSCHMTOVERR如何設(shè)置。如果優(yōu)先等級(jí)管理在SMS上被考慮,MSC/VLR必須為這個(gè)用戶在ASSIGNMENT REQUEST信息中發(fā)送CAPL至BSC。在一個(gè)SMS連接的設(shè)置上,這個(gè)信息并不是默認(rèn)發(fā)送的。用下列兩個(gè)MSC工具,MSC能夠被指示去在一個(gè)SMS連接的建立上發(fā)送ASSIGNMENT REQUEST信息:
SMOASSIGN/SMTASSIGN:決定ASSIGNMENT REQUEST信息在移動(dòng)臺(tái)終結(jié)/發(fā)起的呼叫SMS上是否從MSC送往BSC。1為發(fā)送,0為不發(fā)送。
SMS上,為了在SDCCH應(yīng)用,應(yīng)設(shè)置一個(gè)不區(qū)別。
(2)在BSC中CAPL管理
如果BSC在從MSC/VLR來的ASSIGNMENT REQUEST或HANDOVER REQUEST信息中沒有接收到一個(gè)CAPL,那么BSC對(duì)這個(gè)連接將會(huì)采用PRL15(沒有應(yīng)用優(yōu)先等級(jí))。
在BSC內(nèi)部切換上的微分信道分配功能是通過BSC交換性能參數(shù)DCAHANDOVER來進(jìn)行開關(guān)(ON/OFF)控制的。當(dāng)MSC/VLR沒有參加切換時(shí),在一個(gè)BSC內(nèi)部切換中,BSC對(duì)這個(gè)連接采用已貯存的CAPL,這個(gè)先前貯存的CAPL是在指配過程中由MSC/VLR接收來的。
(3)在指配和切換中的微分信道分配
微分信道分配功能在指配至服務(wù)小區(qū)、指配至另一小區(qū)和BSC內(nèi)部切換上都能應(yīng)用。當(dāng)需要一個(gè)信道時(shí),微分信道分配運(yùn)算會(huì)被啟動(dòng)。
分了決定對(duì)某一個(gè)用戶/連接是將要分配一條信道還是不分配信道給它,這個(gè)運(yùn)算必須知道在BSC中通過信道管理功能已經(jīng)選擇了哪一個(gè)RT。在接收上,從MSC/VLR來的一個(gè)連接的CAPL或者如果BSC中已經(jīng)貯存的CAPL被應(yīng)用,如果可能的話一條RT需要的信道將會(huì)被分配。接收到的連接的CAPL將會(huì)決定了信道分配嘗試的結(jié)果,它是通過檢查RT被連接到的PP中相應(yīng)的PRL和應(yīng)用下列規(guī)則來實(shí)現(xiàn)的:
*如果選擇的RT的空閑信道數(shù)量等于或小于PRL的不能達(dá)到的信道數(shù)量,這個(gè)信道分配的嘗試將會(huì)失敗。
*如果選擇的RT的空閑信道數(shù)量確實(shí)比PRL的不能達(dá)到的信道數(shù)量大很多,這個(gè)信道分配嘗試的失敗概率將由參數(shù)PROBF來定義(如果一個(gè)指配或切換失敗,一個(gè)新的信道分配嘗試可能在TALLOC計(jì)滿后進(jìn)行。如果RT需要的空閑信道數(shù)量在一個(gè)新的嘗試中是不能改變的,失敗的概率將會(huì)是相同的。因此,現(xiàn)用的概率不需要依據(jù)總的信道分配嘗試數(shù)量和參數(shù)來獲得最終的不能達(dá)到的信道數(shù)。)。
*如果選擇的RT的空閑信道數(shù)量確實(shí)比PRL的不能達(dá)到的信道數(shù)量大兩個(gè)或更多,信道分配嘗試會(huì)成功。
PRL的不能達(dá)到的信道總數(shù)是從參數(shù)INAC獲得的,INAC是小區(qū)內(nèi)的RT的不能達(dá)到的信道百分比。準(zhǔn)確的數(shù)量是由RT總的信道數(shù)量和INAC相乘取整數(shù)所得。對(duì)于緊急呼叫,將要用一個(gè)PRL,當(dāng)設(shè)置PP中的不能達(dá)到信道百分比(INAC)時(shí),應(yīng)考慮在一個(gè)信道分配嘗試中的成功百分比應(yīng)該被提高。
下面的例子表示出在指配中不同的應(yīng)用:
在呼收建立過程中如果要為一個(gè)要在一條SDCCH發(fā)送信令的移動(dòng)臺(tái)分配一條TCH信道。這時(shí)會(huì)選擇RT2(TCH/UL),優(yōu)先等級(jí)方案PP3被連接到RT2,MSC/VLR已經(jīng)為這個(gè)用戶發(fā)送了CAPL3。(看圖2)
不能達(dá)至的信道數(shù)量是0,2 22 TCHs的整數(shù)(有4個(gè)TCH)?臻e信道的數(shù)量比不能達(dá)到的信道數(shù)大很多,這意味著信道嘗試失敗的概率為20 %。
(4)在立即指配中的微分信道分配
在立即指配中,當(dāng)BSC中沒有貯存CAPL或沒有從MSC/VLR來的CAPL,這個(gè)功能提供了建立在需要的信道類型上差別,代替了連接中的CAPL。在立即指配中BSC將會(huì)用PP中的PRL16,除了已經(jīng)對(duì)緊急呼叫規(guī)定了一個(gè)應(yīng)用的PRL(CAPL)的情況。
如果應(yīng)用了在TCH上的立即指配,應(yīng)注意不能把PRL16的參數(shù)INAC設(shè)置得太低。另外,因?yàn)樗械腡CH被用于在TCH上的立即指本,所以移動(dòng)臺(tái)將會(huì)在指配或切換是出現(xiàn)擁塞現(xiàn)象。
(5)MS至MS呼叫和MT呼叫
在MS至MS的呼叫中,兩個(gè)用戶將會(huì)受制于微分信道分配功能,因此,在一個(gè)呼叫建立中的成功概率將會(huì)視兩個(gè)移動(dòng)用戶的成功的信道分配情況而定。對(duì)于這樣的呼叫,MSC交換性能對(duì)控制期望的性能是非常有用的。對(duì)于這種情況,如果期望發(fā)起移動(dòng)用戶的CAPL能指配呼叫建立的成功,那么MSC/VLR應(yīng)該被指示為終結(jié)呼叫發(fā)送一個(gè)操作者定義的CAPL。這應(yīng)該視有沒有從HLR中接收到一個(gè)CAPL的情況來進(jìn)行選擇。在相應(yīng)的PRL中,參數(shù)INAC應(yīng)被設(shè)置為0(0%),這樣如果有空閑信道,信道分配才能確保會(huì)成功。
為了達(dá)到上述的性能,MSC交換性能應(yīng)被設(shè)置為下列的值:
CAPLTCHSCH = 3,
CAPLTCHMTOVERR = 1,
CAPLTCHMTPREF = 1,
CAPLTCHMTVAL = 1,
INAC (in PRL1) = 0。
這個(gè)設(shè)置將會(huì)確保在MT呼叫中對(duì)于B用戶沒有區(qū)別被執(zhí)行。
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4、與CME 20 R5的主要不同
在CME 20 R5中,微分信道分配功能包含在信道分配功能中。主要的不同如下列所示:
1)從HLR傳送CAPL至MSC/VLR的功能被引入。
2)在MSC/VLR和BSC中的CAPL管理功能被引入。
3)建立在所有16個(gè)PRL的區(qū)別代替了僅有CAPL9(PRL9)。
4)應(yīng)用不同的MS功率等級(jí)功能被取消(DCATYPE取消)。
5)引入了一個(gè)優(yōu)先等級(jí)方案(PP)的配置。
6)為緊急呼叫引入了一個(gè)優(yōu)先等級(jí)電平。
7)所有四個(gè)RT上分別都出現(xiàn)差別。
8)建立在需要的信道類型上的立即指配有差別。
9)在指配至另一小區(qū)上產(chǎn)生了差別。
10)在BSC內(nèi)部切換上差別能被執(zhí)行。
5、在CME 20 R6.1中的附加功能
在CME 20 R6.1中支持了復(fù)式話音編碼功能,即是在系統(tǒng)中出現(xiàn)了超過一種的話音編碼。在CME 20 R6.1中提供了三種話音編碼類型,全速率、半速率和加強(qiáng)型全速率。由于兩個(gè)半速率信道在無線鏈路中占用的頻帶與一個(gè)全速率的信道是一樣的,所以半速率話音編碼功能能夠提高系統(tǒng)的容量。全速率話音信道能夠保證話音的質(zhì)量。復(fù)式話音編碼的支持是在MS、BSC和MSC/VLR中被實(shí)現(xiàn)。
(2)定義
*話音編碼:話音編碼器是信道速率和話音版本(或話音編碼運(yùn)算)的合成體,例如,全速率編碼器規(guī)定為FRV1(Full Rate speech Version 1)。話音編碼在MS和MSC的TRA中進(jìn)行。
全速率:全速率話音編碼被規(guī)定為FRV1(Full Rate speech Version 1),它僅在CME 20 R6.0及以上版本的系統(tǒng)中采用。
半速率:半速率話音編碼被規(guī)定為HRV1(Half Rate speech Version 1)。
加強(qiáng)型全速率:加強(qiáng)型全速率話音編碼被規(guī)定為FRV2(Full Rate speech Version 2)。
TCH/F:無線接口上的一個(gè)業(yè)務(wù)信道,它承載了全速率話音或加強(qiáng)全速率話音。
TCH/H:無線接口上的一個(gè)業(yè)務(wù)信道,它用于承載半速率話音。
(3)資源類型
全速率的話音和加強(qiáng)型全速率的話音由僅有全速率的TRX或雙速率的TRX的TCH/F來承載。所以采用微分信道分配功能來為加強(qiáng)型全速率話音保存特定的無線信道是不可能的。
全速率的話音由TCH/H來承載的,這些TCH/H是由雙速率TRX來提供的。一個(gè)在這種類型的的TRX中的TCH被定義為TCH/F或TCH/H。
僅有全速率功能的TRX是不能提供TCH/H的。TCH/H和TCH/F被視作兩種不同類型的資源。TCH/F由僅有全速率功能的TRX和具有雙速率功能的TRX承載。這兩種情況被視作相同的資源類型。
半速率話音編碼的引入結(jié)果出現(xiàn)了兩種新的資源類型。被保留作為不能達(dá)到RT現(xiàn)在有下列六種:
RT1.1: full rate TCH in the overlaid subcell (TCH/F/OL)
RT1.2: half rate TCH in the overlaid subcell (TCH/ H/OL)
RT2.1: full rate TCH in the underlaid subcell (TCH/ F/UL)
RT2.2: half rate TCH in the underlaid subcell (TCH/ H/UL)
RT3: SDCCH in the overlaid subcell (SDCCH/OL)
RT4: SDCCH in the underlaid subcell (SDCCH/UL)
(4)微分信道分配功能和復(fù)式話音編碼
CME 20 R6.1中,在連接一個(gè)RT和一個(gè)PP時(shí),信道的速率是通過參數(shù)CHRATE和附加的參數(shù)SCTYPE 和 CHTYPE來給出的。為了確定選擇的優(yōu)先等級(jí),BSC在指配時(shí)接收一張從MSC/VLR來的在選擇次序中的信道服務(wù)表。這張信道服務(wù)表包含了需要的信道類型。如果信道類型是“TCH”,這時(shí)還應(yīng)該包括了信道的速率。如果信道模式是話音,還應(yīng)增加話音編碼信息。這個(gè)信道服務(wù)表提供有關(guān)信道速率和話音編碼的優(yōu)先選擇順序。微分信道分配功能提供了以一個(gè)特定的信道速率接入信道的可能。這在以下例子中說明:
例子:
假設(shè)有下列情況:
Traffic case:assignment to serving cell
List of Channel services:TCH/F, FRV1; TCH/H, HRV1
Subcell structure:none
Priority profile:TCH/F is connected to PP2 for PRL4
INAC for PRL4 in PP2:30%
PROBF for PRL4 in PP2:0%
如果BSC接收到從MSC/VLR來的ASSIGNMENT REQUEST信息中的CAPL4,這時(shí)有超過信道總數(shù)30%的空閑信道豐存在,BSC將會(huì)嘗試分配一條TCH/F信道。如果空閑信道的數(shù)量等于或少于總信道數(shù)的30%,它將會(huì)嘗試分配一條TCH/H信道。
通過這種方法可以建立一種廉價(jià)的半速率價(jià)格協(xié)議,在這種協(xié)議中,如果業(yè)務(wù)負(fù)荷低時(shí)可以分配TCH/F信道,如果業(yè)務(wù)高時(shí),分配給具有這類優(yōu)先等級(jí)的用戶僅是TCH/H信道。
注意在in CME 20 R6.1中,系統(tǒng)硬件支持超過一種的信道速率和話音編碼。例如,TRX支持TCH/F、FRV1 和 TCH/F、FRV2與支持TCH/H, HRV1一樣。所以在設(shè)置微分信道分配功能的參數(shù)應(yīng)該也把這一點(diǎn)考慮進(jìn)去?梢郧宄乜闯,TCH/F幫TCH/H在計(jì)算時(shí)都是獨(dú)立進(jìn)行的。例如,如果在一個(gè)雙速率的TRX上有兩個(gè)時(shí)隙是空閑的,計(jì)算出空閑的TCH/F信道數(shù)是2,并計(jì)算出空閑的TCH/H數(shù)是4。這意味著如果為優(yōu)先的用戶保留TCH/F,業(yè)務(wù)請(qǐng)求需要的TCH/H(即使沒有優(yōu)先業(yè)務(wù))時(shí)也能取得這些信道。