测量通信网络中系统资源使用率的装置和方法 【技术领域】
本发明涉及测量通信网络内系统资源使用率的装置和方法。进一步说，本发明涉及一种计量系统内供传输使用的系统资源的方法。
背景技术
在移动通信领域，现在正是提供话音传输以外的移动服务的大好机会。但是，这些电子信函业务，目前只限于9.6kbit/s的传输速率。
为此，已经提出了若干新技术来增加传输的比特率。解决分组交换数据提交的办法，很可能是通用的分组无线电业务(GPRS)，主要用于与分组交换网络诸如互联网的互连。但是，对与现有的电路交换网络、综合业务数字网(ISDN)、和公共交换电话网(PSTN)的连通性，最受偏爱的解决办法之一是高速电路交换数据(HSCSD)技术。
其理由是，HSCSD能使多个全价业务信道，共同划分为一种HSCSD配置。HSCSD的目标，是用单个物理层结构，提供一种具有不同空中接口用户速率地服务混合。一种HSCSD配置的可用容量是全价业务信道容量的好几倍，使空中接口数据传送速率显著增大。
此外，HSCSD使用新的信道编码方案，把一个时隙的比特率从9.6kbit/s增至14.4kbit/s。这一增加是通过收缩(puncturing)9.6kbit/s信道编码的纠错比特而达到的。所以，仅一个时隙的传输速度就加快50％。
因此，把该两种HSCSD特性组合一起，与一个ISDN的B信道比较，可供使用的最大HSCSD比特速率是不压缩的57.6kbit/s。相应地，当引进HSCSD时，GSM数据将等同于现有的PSTN调制解调器服务。关于HSCSD的技术说明，请参考欧洲标准电信研究院的文件GSM03.04。
但遗憾的是，HSCSD技术也存在一些问题。因为HSCSD把若干个时隙用于单个通信会话，该多个时隙的占用，对单个小区来说，是很重的负载。因此，当规划用于网络各小区的资源设备时，必须考虑网络的业务密度。因为迄今为止，都假定存在业务密度在时间和空间上的统计分布，但该假定有严重缺点：如果许多用户同时使用HSCSD，从而占用相当大量时隙，使实际的业务分布发生颇大的变化，那么可能没有时隙留给后来的呼叫。
此外，新信道编码的引进，通常要求在通信网络的适当地区实现相应的能力(如硬件)。
【发明内容】
为此，本发明的一个目的，是提供一种没有上述缺点的测量通信网络内系统资源使用率的装置。
按照本发明，该目的用一种测量通信网络内系统资源使用率的装置达到，所述装置包括：测量系统内哪些无线电资源被传输使用的装置；测量系统内哪些数据服务单元被所述传输使用的装置；和测量系统内哪些传输特性被所述传输使用的装置，其中所有所述装置适用于相应的集中测量。
还有，该目的还用一种测量通信网络内系统资源使用率的方法达到，所述方法包括测量系统内传输环境参数的步骤，所述参数至少有系统内所述传输使用的无线电资源、系统内所述传输使用的数据服务单元、和系统内所述传输使用的传输特性，其中所述测量是集中地进行的。
本发明有益的进一步发展，在各个相关的权利要求中陈述。
因此，本发明的优点在于，测量通信网络内系统资源被传输使用的利用率的装置和方法，对该通信网络内负载分布提供一种集中的从而相关的测量。所以，按照本发明，是在传输时，提供有关该通信网络内任何系统资源相关性的最精确信息。从而，可以获得传输时系统资源的负载分布，特别是对那些相关性。换而言之，本发明能对系统内系统资源被传输使用的使用率，提供明确的识别。
因此，本发明通过评价这些整体特性，对通信网络内系统资源的计量，提供一种有用的工具。特别是，由于引进高速电路交换数据或新的信道编码所遇到的问题，能够采用本发明而有效地解决。所以，把按照本发明的分析引用到现有的GSM网络，有助于为HSCSD和其他新的信道编码的引进铺平道路。
下面参照附图，以举例方式详细说明本发明的优选实施例。
【附图说明】
图1画出一种支持高速电路交换数据的通信网络结构，该结构引用了本发明优选实施例的装置。
【具体实施方式】
按照本发明，集中地测量通信网络内系统资源的使用率，据此检测所有被使用的系统资源中，例如硬件、频段、业务信道、等等中出现的相关性。本说明用“系统”一词表示网络的上一级，即，一个系统可以是例如构成通信系统的两个或多个网络。
系统内的传输环境，至少用系统内传输使用的无线电资源、系统内传输使用的数据服务单元、和系统内传输使用的传输特性来定义。可以考虑定义系统传输环境的其他参数，但为明晰起见，本发明的说明限于用该三个例子作为系统内传输环境的参数。应当指出，系统传输环境一词也意味着还包括承载层服务特性。
从稍后给出的参数例子和对它们的说明易见，系统内系统资源的使用率强烈地依赖于上述系统内传输环境的参数。换句话说，各种不同类型的传输都要在某种程度上使用通信网络内可用的系统资源。迄今，已经有许多传输类型，如话音呼叫、电子邮件、文件传送、等等，它们的系统资源负载是可以预见的，且多少依赖于相应的一对发送器接收器特性。无论如何，所有能想到的传输类型以及它们相应的传输环境彼此之间在系统中的比值，在时间和空间上的分布肯定是不可预见的，因此需要精确的分析，特别是另外要计及上述引进HSCSD或其他新的信道编码问题时。
提供这种分析的基本观点，是为相应的通信网络增加一种装置，用来测量系统内系统资源的使用率。其中，测量是集中地进行的，使该种系统资源使用率的任何相应的相关性能被检测并被识别。通过评价这样提供的分析数据，能对通信网络内系统资源实施一种非常精确的计量方法，特别是在把任何种类的新颖技术引进该通信系统时。
除了HSCSD的例子，该例子将在本文后面引用，还有一种新信道编码方法的例子，称为用于GSM发展的增强数据速率(EDGE)。本发明也可用于该例子，因为EDGE信道编码也使用动态的系统资源负载，并使用按ETSI改变请求再使用HSCSD原理的体系结构建议。因此，与本发明在本文讨论的问题十分相似，而相应的解决办法能用于EDGE信道编码。
从上面的论述可见，本发明范围广阔，可供任何遇到上面列举的问题的通信网络/系统采用。但是，为解释起见，本发明的进一步说明是以GSM网络的高速电路交换数据HSCSD为例子。然而，必须明确指出，本发明不限于该例子。
为使本发明的观点变得更清楚，参照上述关于HSCSD及其在GSM网络的功能的解释，现在举出本发明给出的装置及其对应的测量方法的若干例子。
现在参考图1，图上画出已装有本发明优选实施例的装置的、支持高速电路交换数据HSCSD的GSM网络结构。从图可见，移动台MS(图上最左侧)已经装有终端适配功能TAF，该功能有助于使用手动或自动呼叫功能连同交替的话音/数据、随着话音之后的数据和电路交换数据服务。包括在终端适配功能TAF中还有若干功能，但目前只有支持HSCSD这一功能是关键的。
移动台MS通过空中接口AIR I/F，与其相应的基地收发信台BTS连接。按照HSCSD，移动台MS的连接由n个全价信道或每一时分多址(TDMA)帧的n个时隙提供，这里n是整数。虽然按照HSCSD，该n个信道是物理上不同的信道，但对无线电接口，该n个全价业务信道在逻辑上属于同一HSCSD配置。因此，对蜂窝操作的目的来说，这些信道是作为一个无线电链路而控制的。与信道的数目对应，数据流在提交前被分解为n个分开的数据流，之后再组合在一起。
基地收发信台BTS与相应基站控制器BSC之间的连接，是通过Abis接口Abis I/F建立的，同样有n个业务信道。数据流的分解和组合，是在移动台MS和基站控制器BSC中完成的，同时在相应的基站子系统(BSS)中，由基站控制器BSC提供信道分配。
然而，在离开基站子系统(BSS)时，通过A接口A I/F，传输被提交给对应的移动通信业务交换中心MSC，其中相应的资源使用被限制在一个64kbit/s的A接口A I/F电路。因此，传输的数据流被复用，送进该电路。
因为计划引进HSCSD的一个主要理由，是用支持类似PSTN和ISDN的网络的潜在数据服务，建立良好且快速的数据交换，在图1画出的例子中，移动通信业务交换中心MSC内装有互通功能IWF。然而，该互通功能IWF原则上能提供通达任何别的网络的链路，例如通达另一个PLMN、但更可能的是ISDN、PSTN、分组交换公共数据网PSPDN、或电路交换公共数据网，等等。
具体到HSCSD，互通功能IWF在来自或通至网络的安全并快速的传输中起重要作用。当传输被路由至互通功能IWF时，互通功能IWF从其包含的用于与其他网络连接的数据服务单元的资源池中，选择自由的和合适的资源。然后，该传输在互通功能IWF中被修改和转换，最后路由至终接的外部网络，如ISDN或PSTN。
按照本发明，测量网络内系统资源使用率的装置MD，最好放在移动通信业务交换中心MSC中，但也可以放在适合测量上述参数的另外位置，例如基站子系统(BSS)中。
无论如何，该测量装置MD测量上述三个传输环境参数。传输使用的无线电资源，例如可以是由基站子系统(BSS)分配的业务信道数，或在数据调用时使用的信道编码。此外，选择的数据服务单元是指例如包括在互通功能IWF中的、包括在移动通信业务交换中心MSC自身中的、和/或包括在基地收发信台BTS中的一种功能(如硬件)。最后，传输特性可以是信息传递能力ITC参数，该信息传递能力ITC是承载能力信息单元BCIE的八比特组3的一部分，在技术规格GSM04.08，第10.5.4.5章“承载能力”中有说明，通常有如下数值：话音；无限制的数字信息；ex PLMN的3.1kHz音频；类3传真；其他的ITC。除此之外，将来还有可能进一步扩大。
利用对这些参数性质的知识，可以设计出若干测量它们的装置。应当指出，测量传输环境参数的装置，不一定设计成三个分离的单元。当分开地提到用于每一参数的装置时，仅表示分开地给出测量每一参数的功能。同样，系统内被传输使用的系统资源，对其使用率的每一相关性的检测和识别，上面指出的也完全适用。上面指出的也可以指按需要方式评价相应测量结果的某种功能。
关于这一点还要指出，与测量装置及它们彼此之间的集中测量性质相反，测量装置中的评价装置不是绝对必须的。虽然评价装置的功能，对确定通信网络内系统资源使用率的整体特性，是十分有用的，但可以料到，网络中别的地方也存在该种功能。然而，集中测量与测量结果间的相关性评价，这两者之间的联系紧密时，则希望作出紧密的物理安排。利用该种安排，可能实现例如缩减测量装置提交的信息数据。
利用这样给出的一种或别种测量装置，执行上述三个传输环境参数的集中测量。之后，与是否存在评价装置有关，首先检测和识别系统内系统资源被传输使用的使用率的各种相关性，然后提交相应数据，或者立刻提交该数据。
接收提交的数据的接收机，按照本发明，不限于在特定的目的地。但是，它应在为分析通信网络的系统资源使用率而处理该数据的位置(物理的或逻辑的)，并且是能够随后为该网络给出整体负载而计量适当的系统资源配置的位置。
准确地说，传输环境如前述那样确定，即，根据带有或不带有评价装置的测量装置提供的结果来确定。此外，还在所述传输过程中确定所述环境的改变。接着，从所述传输使用的数据服务单元的驻留时间，和从所述传输的释放时间，计算通信网络内数据业务强度，其中还通过更新所述计算来计及无线电信道配置的改变。按照本发明，该计算能够对所述传输的每一所述环境分开地进行，或对所述传输所述环境的每一参数分开地进行。无论如何，随后要确定出现在所述测量、所述确定步骤、和所述计算步骤的所述各个结果之间的每一相关性。然后，产生包括测量步骤、确定步骤、和计算步骤各个结果的统计，并为计量系统内传输使用的适当的系统资源而处理产生的统计，特别是在考虑把新颖技术引进通信网络时。
从前面的论述充分说明，就通信网络内可能要求额外的系统资源的计量方面，本发明能提供有效的工具来处理通信网络中新颖技术的引进。特别是在该网络内动态负载改变方面要求的系统资源，例如可能引进高速电路交换数据HSCSD，或其他新的信道编码，都能以高精度确定。
因此，如前所述，本发明提出一种测量通信网络内系统资源使用率的装置，所述装置包括：测量系统内哪些无线电资源被传输使用的装置；测量系统内哪些数据服务单元被所述传输使用的装置；和测量系统内哪些传输特性被所述传输使用的装置，其中所有所述装置适用于相应的集中测量，还提出一种测量通信网络内系统资源使用率的方法，所述方法包括测量系统内传输环境参数的步骤，所述参数至少有系统内所述传输使用的无线电资源、系统内所述传输使用的数据服务单元、和系统内所述传输使用的传输特性，其中所述测量是集中地进行的。按照本发明，利用上述测量通信网络内系统资源使用率的装置和方法，能够提供一种计量通信网络内传输使用的系统资源的方法。
应当指出，上面的说明和附图，只是通过举例来阐明本发明。因此，可以在所附权利要求书范围内改变本发明的优选实施例。