GSM半速率功能

目錄
1半速率功能描述2
1.1信道分配2
1.2信道碎片清理3
1.3速率調(diào)整3
1.4PDCH及SDCCH參與信道類型轉(zhuǎn)換情況說明6
1.5半速率相關(guān)參數(shù)6
1.6半速率相關(guān)的話統(tǒng)統(tǒng)計(jì)項(xiàng)6
1.7半速率相關(guān)的切換7
2半速率功能特性7
3半速率的配置指導(dǎo)7
3.1計(jì)算小區(qū)內(nèi)需配置的全速率和半速率信道數(shù)目的方法7
3.2半速率相關(guān)參數(shù)規(guī)劃8
4半速率話務(wù)忙門限設(shè)置大小對網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量影響9


縮略語清單：
GSM全球移動通訊系統(tǒng)（Global System for Mobile communication）
BSC基站控制器（Base Station Controller）
BTS基站收發(fā)信機(jī)（Base Transceiver Station）
MSC移動交換機(jī)（Mobile-services Switching Centre）
RR無線資源（Radio Resource）
RRM無線資源管理（Radio Resource Management）
DB 后臺數(shù)據(jù)接口（Data Base）
LAPDLAPD協(xié)議處理板（Link Access Protocol on the D channel）
BCCH廣播控制信道（Broadcast Control CHannel）
TCH業(yè)務(wù)信道（Traffic CHannel）
SDCCH獨(dú)立專用控制信道（Stand-alone Dedicated Control CHannel）
1半速率功能描述
1.1信道分配
1.定義
single：一個時(shí)隙被用作兩個TCHH，其中一個TCHH忙，另一個空閑。這種情況下空閑的TCHH被稱為single，也被稱為信道碎片或碎片。
couple：一個時(shí)隙被用做兩個TCHH，兩個TCHH都空閑，這種情況下，稱這兩個TCHH為couple。
速率調(diào)整：發(fā)生全速率信道向半速率信道的轉(zhuǎn)換或半速率向全速率的轉(zhuǎn)換
2.分配原則
BSC根據(jù)移動臺的速率業(yè)務(wù)支持能力分配無線資源的原則如下：
為實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)空閑時(shí)保證話音質(zhì)量，對雙速率手機(jī)優(yōu)先分配全速率；網(wǎng)絡(luò)繁忙時(shí)保證更多的用戶可以得到服務(wù)，對雙速率手機(jī)優(yōu)先分配半速率。通過信道占用率與配置的門限（話務(wù)忙門限）的比較來判斷網(wǎng)絡(luò)是否繁忙：如果當(dāng)前的信道占用率高于配置的門限值，則說明當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)繁忙，對雙速率手機(jī)優(yōu)先分配半速率資源；否則對雙速率手機(jī)優(yōu)先分配全速率資源。
對于要求半速率的呼叫，盡量優(yōu)先分配single信道，使得半速率信道被集中占用，減少碎片的可能性。
在速率滿足要求，即能夠提供服務(wù)的基礎(chǔ)上優(yōu)先分配不允許速率調(diào)整載頻上的信道。使得允許速率調(diào)整的載頻的信道留給后續(xù)使用，保證資源的最大利用率。
3.兩種信道分配策略
使用半速率功能時(shí)，當(dāng)收到MSC發(fā)來的指配請求后，BSC將根據(jù)數(shù)據(jù)配置中的信道分配策略來采用不同的信道分配算法。
目前有兩種信道分配策略：MSC信道分配策略、BSC信道分配策略。
MSC信道分配策略
根據(jù)MSC的指配請求來分配信道，如果MSC要求“優(yōu)選全速率TCH”，則優(yōu)先分配全速率信道；如果MSC要求“優(yōu)選半速率TCH”，則優(yōu)先分配半速率信道。
BSC信道分配策略
當(dāng)MSC發(fā)送的指配請求是“優(yōu)選全速率TCH”或“優(yōu)選半速率TCH”時(shí)，BSC將根據(jù)小區(qū)的空閑全速率信道情況，在MSC允許的條件下，分配合適的信道。
4.信道分配策略的選擇
系統(tǒng)的缺省配置是“BSC信道分配策略”，即BSC根據(jù)MSC下發(fā)的指配請求中的channel type和小區(qū)話務(wù)忙門限進(jìn)行信道分配�？赏ㄟ^軟件參數(shù)（即信道分配策略開關(guān)）進(jìn)行信道分配策略的配置。
對于優(yōu)選半速率的呼叫，優(yōu)先選擇single上的信道進(jìn)行分配，使得半速率信道被集中占用，減少碎片的可能性。
如果一個小區(qū)有多個載頻，優(yōu)先選擇不允許信道類型調(diào)整的載頻上的合適信道進(jìn)行分配。
1.2信道碎片清理
在把半速率信道轉(zhuǎn)換成全速率信道的時(shí)候，可能需要通過小區(qū)內(nèi)切換把兩個single整合成一個couple，然后把couple轉(zhuǎn)換成全速率信道，這個過程稱為信道碎片清理。
在信道碎片清理的小區(qū)內(nèi)切換的過程中必須保證把呼叫切換到異時(shí)隙的信道上。因此進(jìn)行信道類型轉(zhuǎn)換時(shí)，BSC需要在內(nèi)部把信道所在時(shí)隙閉塞（不發(fā)送閉塞消息給BTS），這樣就避免了在小區(qū)內(nèi)切換過程中分配了需要進(jìn)行類型轉(zhuǎn)換的時(shí)隙上的信道。
1.3速率調(diào)整
1.速率調(diào)整原則
每次信道分配時(shí)根據(jù)小區(qū)內(nèi)信道資源情況和MS的信道支持能力決定是否需觸發(fā)速率調(diào)整，如果需要觸發(fā)則等此次調(diào)整完成時(shí)將資源分配給當(dāng)前的呼叫使用，即實(shí)現(xiàn)速率的實(shí)時(shí)調(diào)整。
2.速率調(diào)整流程
1）如果信道請求的信道速率類型為只選全速率信道：
如果有空閑全速率信道，則直接分配全速率信道。
如果沒有空閑全速率信道，有空閑couple信道，則將couple信道轉(zhuǎn)換為全速率信道并分配該全速率信道。
如果沒有空閑全速率信道、沒有空閑couple信道，有空閑single信道，則判斷小區(qū)內(nèi)的可調(diào)整空閑半速率信道的個數(shù)是否大于1。若大于1，則發(fā)起小區(qū)內(nèi)切換，將切換后形成的couple信道轉(zhuǎn)換成全速率信道并分配該全速率信道。
否則拒絕信道請求。

圖1 只選全速率信道調(diào)整流程

2）如果信道請求的信道速率類型為只選/優(yōu)選半速率信道：
如果有空閑single信道，則直接分配該single信道。
如果沒有空閑single信道，有空閑couple信道，則分配couple信道上的空閑半速率信道。
如果沒有空閑single信道、couple信道，有空閑全速率信道，則觸發(fā)調(diào)整：將全速率信道轉(zhuǎn)換為couple信道，然后分配couple上的空閑半速率信道。
否則拒絕信道請求。

圖2 只選/優(yōu)選半速率信道調(diào)整流程
3）如果信道分配請求的信道速率類型為優(yōu)選全速率信道：
如果有空閑全速率信道，則直接分配該全速率信道。
如果沒有空閑全速率信道，有空閑couple信道，則將couple信道轉(zhuǎn)換為全速率信道并分配該全速率信道。
如果沒有空閑全速率信道、couple信道，有空閑single信道，則判斷小區(qū)內(nèi)的可調(diào)整空閑半速率信道的個數(shù)是否大于1。若大于1，則觸發(fā)調(diào)整：發(fā)起小區(qū)內(nèi)切換，將切換后形成的couple信道轉(zhuǎn)換為全速率信道并分配該全速率信道。
否則分配該空閑single信道。

圖3 優(yōu)選全速率信道調(diào)整流程
1.4PDCH及SDCCH參與信道類型轉(zhuǎn)換情況說明
支持TCH/F和SDCCH之間動態(tài)調(diào)整；
允許動態(tài)PDCH轉(zhuǎn)換成TCHH；支持把TCHH直接轉(zhuǎn)換成PDCH；
BSC支持向PCU實(shí)時(shí)索回信道，并把索回的信道分配給當(dāng)前呼叫；
支持分組業(yè)務(wù)優(yōu)先，允許分組業(yè)務(wù)搶占電路業(yè)務(wù)使用的信道；收到PCU發(fā)出的PDCH請求時(shí)，如果PCU指定的信道忙，則對占用指定信道的呼叫發(fā)起切換，盡可能滿足PCU的要求；



1.5半速率相關(guān)參數(shù)
1）話務(wù)忙門限(%)
含義：在BSC信道分配策略中，當(dāng)信道占用率超過此值時(shí)，對雙速率用戶優(yōu)先分配半速率；否則對雙速率用戶優(yōu)先分配全速率。
其中信道占用率的計(jì)算公式為：
信道占用率=(忙狀態(tài)的全速率信道數(shù)＋忙狀態(tài)的半速率信道數(shù)/2)/（可用狀態(tài)的全速率信道數(shù)＋可用狀態(tài)的半速率信道數(shù)/2）×100％
該參數(shù)的取值范圍為0-100，默認(rèn)值為50。
2）增強(qiáng)型信道類型轉(zhuǎn)換允許
含義：允許信道類型轉(zhuǎn)換過程中通過小區(qū)內(nèi)切換把兩個空閑半速率信道整合到一個時(shí)隙中，然后進(jìn)行信道類型轉(zhuǎn)換。否則，在信道類型轉(zhuǎn)換過程中禁止發(fā)起小區(qū)內(nèi)切換進(jìn)行時(shí)隙整合。
該參數(shù)的取值范圍為“是”或“否”，默認(rèn)為“是”。
3）信道類型轉(zhuǎn)換定時(shí)器(100ms)
含義：呼叫建立過程中等待信道類型轉(zhuǎn)換完成的時(shí)間，如果信道類型轉(zhuǎn)換在此時(shí)間內(nèi)沒有完成，呼叫將被清除掉，并統(tǒng)計(jì)信道類型轉(zhuǎn)換超時(shí)次數(shù)。單位：100毫秒。
該參數(shù)的取值范圍為20-255，默認(rèn)值為30。
1.6半速率相關(guān)的話統(tǒng)統(tǒng)計(jì)項(xiàng)
半速率相關(guān)的統(tǒng)計(jì)指標(biāo)與全速率的統(tǒng)計(jì)指標(biāo)基本相同的指標(biāo)，包括：
信道管理、信道分配、信道類型轉(zhuǎn)換的相關(guān)指標(biāo)，如信道的配置數(shù)目、管理狀態(tài)、信道轉(zhuǎn)換次數(shù)等統(tǒng)計(jì)項(xiàng)；
標(biāo)準(zhǔn)接口中呼叫流程相關(guān)指標(biāo)，如呼叫建立、切換等流程中各種消息的統(tǒng)計(jì)；
網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行質(zhì)量的相關(guān)指標(biāo)，如半速率信道通話的信號質(zhì)量與電平、干擾帶情況、掉話情況、等統(tǒng)計(jì)。
為便于監(jiān)控算法在運(yùn)行過程中的性能，增加下列話統(tǒng)指標(biāo)：
小區(qū)性能測量：TCHF轉(zhuǎn)換為TCHH嘗試次數(shù)、TCHF轉(zhuǎn)換為TCHH成功次數(shù)、TCHH轉(zhuǎn)換為TCHF嘗試次數(shù)、TCHH轉(zhuǎn)換為TCHF成功次數(shù)、小區(qū)內(nèi)切換嘗試次數(shù)（時(shí)隙整合）、小區(qū)內(nèi)切換失敗返回原信道（時(shí)隙整合）、小區(qū)內(nèi)切換成功次數(shù)（時(shí)隙整合）、信道類型轉(zhuǎn)換超時(shí)次數(shù)。
小區(qū)GPRS性能測量：分組呼叫搶占電路呼叫次數(shù)、PCU請求動態(tài)PDCH次數(shù)、BSC分配動態(tài)PDCH次數(shù)、PCU拒絕釋放信道次數(shù)、PDCH轉(zhuǎn)換為TCHF成功次數(shù)、PDCH轉(zhuǎn)換為TCHH成功次數(shù)。
1.7半速率相關(guān)的切換
半速率TCH和全速率TCH信道的切換沒有任何區(qū)別，半速率支持所有的全速率支持切換算法。
2半速率功能特性
1．為實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)空閑時(shí)保證話音質(zhì)量，對雙速率手機(jī)優(yōu)先分配全速率；網(wǎng)絡(luò)繁忙時(shí)保證更多的用戶可以得到服務(wù)，對雙速率手機(jī)優(yōu)先分配半速率。
2．對于要求半速率的呼叫，盡量優(yōu)先分配single信道，使得半速率信道被集中占用，減少碎片的可能性，提高了信道資源的利用率。
3．在速率滿足要求，即能夠提供服務(wù)的基礎(chǔ)上優(yōu)先分配不允許速率調(diào)整的載頻上的信道。使得允許速率調(diào)整的載頻的信道留給后續(xù)使用，保證資源的最大利用率。
4．實(shí)現(xiàn)速率的實(shí)時(shí)調(diào)整：每次信道分配時(shí)根據(jù)小區(qū)內(nèi)信道資源情況決定是否需觸發(fā)速率調(diào)整，如果需要觸發(fā)則等此次轉(zhuǎn)換完成時(shí)將資源分配給當(dāng)前的呼叫使用。
5．支持TCH/F和SDCCH之間動態(tài)調(diào)整。
6．允許動態(tài)PDCH轉(zhuǎn)換成TCHH；支持把TCHH直接轉(zhuǎn)換成PDCH。
7．BSC支持向PCU實(shí)時(shí)索回信道，并把索回的信道分配給當(dāng)前呼叫。
8．支持分組業(yè)務(wù)優(yōu)先，允許分組業(yè)務(wù)搶占電路業(yè)務(wù)使用的信道。
3半速率的配置指導(dǎo)
3.1計(jì)算小區(qū)內(nèi)需配置的全速率和半速率信道數(shù)目的方法
1.已知信息
已知某小區(qū)話務(wù)量為 Erl , 以及運(yùn)營商允許的呼損率 ,則根據(jù)“愛爾蘭B表”可獲知該小區(qū)所需信道數(shù)為 。
如果該小區(qū)的載頻數(shù)已知為 ， 則可以計(jì)算出該小區(qū)可提供的業(yè)務(wù)時(shí)隙數(shù)為 ，因此該小區(qū)可提供的業(yè)務(wù)信道數(shù)范圍就是 。
2.規(guī)則
根據(jù)“愛爾蘭B表”，話務(wù)量 Erl ,以及允許的呼損率 ,可獲知該小區(qū)所需信道數(shù)為 。
如果,那么該小區(qū)的業(yè)務(wù)信道可全部配置為TCH-F。
如果,那么該小區(qū)的配置的全速率業(yè)務(wù)信道數(shù) 應(yīng)該滿足以下條件 ,也即 ，其余時(shí)隙配置為TCH-H信道。
如果,那么該小區(qū)的業(yè)務(wù)信道可配置少量的TCH-F（如1到2條），其余時(shí)隙全部配置為TCH-H，同時(shí)建議對該小區(qū)進(jìn)行擴(kuò)容（配置的TCH-F信道主要為只能使用TCH-F的手機(jī)所預(yù)留，這時(shí)呼損將大于 ）。
3.實(shí)例
如果某個小區(qū)有2個載頻，該小區(qū)配置1條BCCH時(shí)隙，2條SDCCH時(shí)隙。
當(dāng)話務(wù)量為X時(shí)，根據(jù)話務(wù)量查愛爾蘭B表，所需配置信道數(shù)為10。該小區(qū)則可用作TCH的時(shí)隙數(shù)為13（2×8-3），因?yàn)?3 > 10,那么該小區(qū)的信道可全部配置為TCH-F。
如果該小區(qū)的話務(wù)量為Y，根據(jù)愛爾蘭B表可知，需配置信道數(shù)為17，而該小區(qū)可用作TCH的時(shí)隙數(shù)為13，因?yàn)?3×2 > 17 > 13,那么該小區(qū)的信道應(yīng)配置 2 × 13 -17 = 9 條TCH-F時(shí)隙，其余時(shí)隙都配置為半速率信道。
如果該小區(qū)的話務(wù)量為Z，根據(jù)話務(wù)量查表知，需配置信道數(shù)為28，而該小區(qū)可用作TCH的時(shí)隙數(shù)為13，因?yàn)?8 > 13×2，那么該小區(qū)的信道應(yīng)全部配置為半速率信道，同時(shí)建議擴(kuò)容。

3.2半速率相關(guān)參數(shù)規(guī)劃
1、復(fù)用比設(shè)置：
開啟半速率的站點(diǎn)，復(fù)用比設(shè)置為2：1或1：1。
2、半速率支持：這是系統(tǒng)消息里的一個參數(shù)，若小區(qū)支持半速率，請將該參數(shù)設(shè)為是。
3、TCH速率調(diào)整允許：是否允許該載頻TCH信道能自動調(diào)整為半速率。若讓載頻支持半速率，該參數(shù)必須設(shè)為是。這次已要求所有載頻均支持開半速率，故所有載頻該參數(shù)均要設(shè)置為是。
4、TCH信道類型：目前版本支持載頻速率動態(tài)調(diào)整的，所有TCH信道類型，均設(shè)置為TCH全速率，不要設(shè)置為TCH半速率。
5、增強(qiáng)型信道類型轉(zhuǎn)換允許：當(dāng)沒有空閑的TCHF 可分配時(shí)，是否允許發(fā)起小區(qū)內(nèi)切換，從而將兩個SINGLE 時(shí)隙上的呼叫合并得到一個Couple 時(shí)隙供轉(zhuǎn)換為TCHF。Couple：一個時(shí)隙被用做兩個TCHH，兩個TCHH 都空閑，這種情況下，稱這兩個TCHH 為couple。Single：一個時(shí)隙被用作兩個TCHH，其中一個TCHH 忙，另一個空閑。這種情況下空閑的TCHH 被成為single。開啟半速率功能小區(qū)，建議設(shè)為是。
6、話務(wù)忙門限：這是調(diào)整全速率、半速率話音信道分配策略的重要參數(shù)。在BSC 信道分配策略中，當(dāng)前信道占用率達(dá)到或超過此值時(shí)（注意在計(jì)算信道占用率時(shí)，華為只考慮語音信道，并不包括PDCH信道這點(diǎn)和愛立信不同），對雙速率呼叫優(yōu)先分配半速率；否則對雙速率呼叫優(yōu)先分配全速率。該參數(shù)根據(jù)小區(qū)擁塞情況而定，擁塞不嚴(yán)重的小區(qū)可設(shè)置大一些，使較多的通話建立在全速率信道上，保證通話質(zhì)量，若小區(qū)擁塞嚴(yán)重，建議設(shè)小一些，使更多通話采用半速率，節(jié)約資源，并保證數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的正常使用。華為半速率話務(wù)忙門限和愛立信DMTHNAMR的映射關(guān)系近似可用如下公式表示：
（華為配置載頻數(shù)目×8－1－SDCCH/8信道數(shù)目－靜態(tài)PDCH信道數(shù)目－動態(tài)PDCH信道數(shù)目）×（100－話務(wù)忙門限）/100=(愛立信配置載頻數(shù)目×8－1－SDCCH/8信道數(shù)－FPDCH信道數(shù))×DMTHNAMR/100(該公式主要考慮華為配置PDCH信道數(shù)目和原愛立信平均分配的PDCH信道數(shù)目基本一致，且保證PDCH信道不被語音信道搶占的情況)。

4半速率話務(wù)忙門限設(shè)置大小對網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量影響
目前華為語音信道搶占PDCH信道原則如下：在話務(wù)較忙時(shí)，話音信道占用比例超過話務(wù)忙門限值時(shí)，信道首先分配半速率，若此時(shí)仍無空閑信道，系統(tǒng)首先將無業(yè)務(wù)的動態(tài)PDCH信道轉(zhuǎn)換為話音信道，最后才將有業(yè)務(wù)的動態(tài)PDCH信道轉(zhuǎn)換為話音信道。在數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量較小，但動態(tài)PDCH信道配置較多的情況下，很容易使話音信道占用比例超過話務(wù)忙門限，導(dǎo)致半速率比例過高。但半速率話務(wù)忙門限設(shè)置過小，在信道很忙的情況下才啟用半速率，這樣會導(dǎo)致語音信道搶占PDCH信道次數(shù)增多，對數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)使用帶來影響，同時(shí)由于幾乎所有業(yè)務(wù)信道長期處于忙狀態(tài)，其它小區(qū)向本小區(qū)切換時(shí)，無空閑信道，會出現(xiàn)切換占用遇全忙次數(shù)明顯增加，對網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量帶來影響。故話務(wù)忙門限設(shè)置原則，在保證數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)正常使用，擁塞率指標(biāo)正常的情況，盡量設(shè)置較大，減少半速率比例。但如果一個小區(qū)每線話務(wù)量較高，且數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)又較忙的情況下，建議通過擴(kuò)容來解決半速率比例較高的問題，提高話務(wù)忙門限反而會對網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量帶來不良影響。