通訊系統的模擬切換裝置及切換方法

專利名稱：通訊系統的模擬切換裝置及切換方法
技術領域：
本發明涉及一種無線通信技術，具體說，涉及一種通訊系統的模擬切換 裝置及切換方法。
背景技術：
在語音通信系統中，要想保證系統的切換功能的可靠性、穩定性，使其 正常工作，集成測試和系統測試是必不可少的，目前常用的方法是使用真實 的終端，通過調節射頻系統裝置，控制終端的有效導頻集及強度，達到切換 的目的。但使用這樣的方式缺點是顯而易見的，終端的數目與資金相關，并 不能隨意增加數量，且導頻集的個數及強度由于是通過調節實際存在的硬件 裝置而得到，并不能隨心所」欲。現有技術對常規方法做了改進，但是仍然使用真實的手機，但導頻集的 數據可以用軟件寫入，不再使用調節硬件參數來得到，這樣做已經方便了許 多，不再需要復雜的調節過程，但仍不能從根本上解決終端數目帶來的缺陷， 不能夠完全滿足對語音通訊系統測試切換的需求。發明內容本發明所解決的技術問題是提供一種通訊系統的模擬切換裝置，可隨意 設置切換模型。4支術方案如下一種通訊系統的模擬切換裝置，包括被測系統和PC機，還包括仿真系 統，其中，所述PC機，用于生成話務模型和切換路徑，所述切換路徑包括至少一 個導頻偏置列表，并將所述話務模型和切換路徑通過TCP通路發送到所述
仿真系統；所述仿真系統，用于將所述話務模型和導頻偏置列表構造成導頻測試報 告消息，將所述導頻測試報告消息發送給所述被測系統；以及，所述仿真系 統用于接收切換指示消息，按照所述切換指示消息內的導頻偏置列表進行切 換，并記錄下本次切換結束后所述仿真終端包含的導頻偏置列表，構造切換 完成消息發送給所述被測系統；所述被測系統，接收所述導頻測試報告消息，通過和所述仿真系統之間 的信令交互完成業務連接，用于完成切換判決，并把包含切換判決結果的導 頻偏置列表構造在切換指示消息中，將所述切換指示消息傳送給所述仿真系統。優選的，所述切換路徑的第一個導頻偏置列表包含起呼小區對應的導頻 信號。優選的，所述仿真系統包括SDM單板和BTS,其中，所述SDM單板 包括信令仿真模塊、LAC模塊和底層處理模塊；所述信令仿真模塊通過 TCP/IP接口和所述PC機相連接，通過Abisc接口或者Abisd接口和ABPM 單板相連接，通過Umt接口與所述LAC模塊和底層處理模塊相連接，所述 信令仿真模塊用于根據協議構造呼叫流程中的接口消息，以及用于構造終端 和BTS側的業務處理流程；所述LAC模塊用于仿真終端側業務信道LAC 和MAC層處理；所述底層處理模塊用于完成業務幀的選擇、分發、復用、 解復用。優選的，所述被測系統包括MSC、 ABPM單板、CMP單板和DSPM單 板；所述MSC用于數據包的轉發；所述ABPM單板通過Abisd接口或者 Abisc接口分別與SDM單板、CMP單板和DSPM單板相連接，所述ABPM 單板用于BSC和BTS之間的信令和媒體流的轉發；所述CMP單板通過Al 接口和MSC相連接，通過Av接口和DSMP單板相連接，所述CMP單板用 于完成語音和數據業務的呼叫控制和移動性管理；所述DSMP單板通過Aba 接口和所述SDM單板相連接，用于對SDM單板進行控制，以完成應用層 協議處理。本發明所解決的另 一個技術問題是提供一種通訊系統的模擬切換方法，
可隨意設置切換模型。一種通訊系統的模擬切換方法，步驟包括(1) PC機生成切換路徑和話務模型，通過TCP通路將所述切換路徑 和話務模型發送到仿真系統，所述切換路徑包括至少一個導頻偏置列表；(2) 所述仿真系統根據所述切換路徑進行切換，在切換時，讀取所述導頻偏置列表構造導頻測試報告消息，將所述導頻測試報告消息發送給所述-陂測系統；(3) 所述被測系統進行切換判決，并把包含切換判決結果的導頻偏置 列表構造在切換指示消息中，當業務連接成功后將所述切換指示消息傳送給 所迷仿真系統；(4) 所述仿真系統接收所述切換指示消息，按照所述切換指示消息內 的導頻偏置列表進行切換，并記錄下本次切換結束后仿真終端包含的導頻偏 置列表，構造切換完成消息發送給所述被測系統。進一步，步驟(l)中，所述話務模型包括呼叫和起呼的用戶個數、呼 叫次數，以及每兩次之間的間隔、每次保持的時間、切換次數、切換間隔。進一步，步驟(l)中，所述切換路徑的第一個導頻偏置列表包含起呼 小區對應的導頻信號。進一步，步驟(4)中，當在切換的過程中主腿#:去掉，且所述導頻配 置列表中不存在主腿所對應BTS的其它小區的導頻信號時，所述仿真終端 選擇一條副腿變為主腿。進一步，步驟(4)中，在原主腿轉移控制權通知新主腿時，如果新主 腿接收到通知消息，則回原主腿一個應答，并接管控制權。進一步，步驟(4)中，當在切換的過程中主腿被去掉，所述導頻配置 列表中仍存在所述主腿所對應BTS的其它小區的導頻信號時，仿真終端不 需換主腿；或者，當主腿發生改變時，仿真終端把原主腿所在BTS上的信 息通知新主腿所在BTS，新主腿進行信息同步，以繼續控制后面的切換。本發明是通過使用通訊系統中已有硬件模塊來模擬終端及基站收發信 機，省去了這兩塊的硬件開支，且可隨意設置切換模型，隨意調整導頻集及
其強度。同時，由于終端數目可任意設置，所以可仿真的話務量可控，因此 是一種筒單、易行、高效的測試裝置及方法，能夠滿足對語音通訊系統測試 切換的需求。本發明技術方案帶來的突出有益效果如下1、 節省財力。如果不使用軟件仿真手機，為了實現一定的話務量必然使得投資于手機 上的費用很高。2、 節省人力。如果用真實手機來撥打電話，實現一定的話務量，必然需要一定數量的 測試人員來撥打手才幾。3、 易于設置語音話務模型。由于話務模型可在后臺設置，前臺軟件控制，因此可靈活控制話務模型。4、 易于設置切換話務模型。如果用真實手機來進行切換，則需控制鄰區的導頻信號強度，所以完成 一次切換的切換時間也不容易控制，如果是同時控制多部真實手機，則幾乎 是不可能的；而本發明可靈活設置所有仿真手機的切換模型，控制切換的時 間、間隔等。


圖1是通訊系統的模擬切換裝置在硬件上的結構示意圖；圖2是通訊系統的模擬切換裝置在軟件上的結構示意圖；圖3是通訊系統的模擬切換方法的軟件架構圖；圖4是通訊系統的模擬切換方法的切換流程圖；圖5是切換換腿的流程圖；圖6是切換換腿后新主腿的工作流程圖。
具體實施例方式
下面參照附圖，對本發明的優選實施例做詳細描述。參照圖l所示，在硬件上對通訊系統的模擬切換裝置做詳細描述。通訊系統的模擬切換裝置可分三部分，第一部分是PC機，是人機界面， 用來控制呼叫模型。第二部分是被測系統，使用的是原有的通訊系統中的部分硬件，包括BSC (基站控制器)、MSC (交換器)，其中BSC又包括ABPM (Abis接口處理)單板、呼叫控制處理(call main processor, CMP )單板、 專用控制信道層3信令處理(DSMP )單板、選擇分發處理(SDM )單板等。 第三部分是仿真系統，硬件上使用的是BSC中的原有SDM單板，通過重寫 SDM單板上的代碼，用軟件來仿真BTS (基站收發信機)和終端的功能。 從硬件來看，整個裝置不再包含通訊系統中原來必須使用的BTS(基站收發 信機)、終端，這兩部分的功能由SDM單板來實現。MSC為移動交換中心，用于數據包的快速轉發；ABPM單板用于BSC 和BTS之間的信令和媒體流的轉發，其與CMP單板之間為Abis接口 ，與 DSMP之間為Abisd接口； CMP單板用于完成語音和數據業務的呼叫控制、 移動性管理等，CMP單板與交換機之間接口為Al， CMP單板與DSMP單 板之間接口為Av; DSMP單板用于對SDM單板進行控制，以完成應用層協 議處理等功能，DSMP單板與SDM之間接口為Aba; SDM單板用于負責對 聲碼器的控制，SDM單板與LAC子層專用信道信令層2 —起處理空中接口 信令的收發，SDM單板用于與BTS之間進行業務幀的收發，接口為Umt。參照圖2和圖3所示，結合軟件對通訊系統的模擬切換裝置作詳細描述。該裝置的三部分構成從軟件方面來說，PC機和SDM單板上運行的是仿 真軟件，分別稱為后臺仿真軟件和前臺仿真軟件，而BSC和交換器部分運 行通訊系統中原來的軟件。前臺仿真軟件仿真的是手機和BTS的功能。后臺仿真軟件讀取BTS存 儲在數據庫中的信息并配置呼叫模型、切換模型，通過TCP/IP接口向前臺 仿真軟件發送配置消息和開始測試、結束測試命令，并接受前臺仿真軟件傳 回的運行數據，統計、分析后把結果顯示在后臺的人機界面。雖然BTS是虛擬的、不存在的，但由于要仿真其功能，因此在配置管
理上仍然要配置要仿真BTS的物理構成、無線參數等。 前臺仿真軟件仿真各種業務流程，主要完成下述功能1、 構造空中接口控制信道和業務信道消息(Umt、 Ump、 Uma接口消息)。2、 構造Abisd接口、 Abisc接口消息。3、 仿真Abis接口信令流程，包含MS起呼、MS被呼等。4、 與控制后臺交互，完成大話務測試的控制，相關參數的設置。后臺仿真軟件運行在PC機上，是一個人機界面，后臺仿真軟件讀取BTS 存儲在數據庫中的信息，并通過人機界面配置呼叫模型，通過TCP/IP接口 和前臺仿真軟件通訊。后臺仿真軟件可以向前臺仿真軟件發送配置消息、開 始測試或結束測試命令，并接受前臺仿真軟件傳回的運行數據，統計、分析 后把結果顯示在后臺的人機界面。前臺仿真軟件運行在真實的SDM單板中，稱為仿真BTS,仿真的是手 機和BTS (包括至少一個BTS )的功能，仿真BTS可劃分為信令仿真模塊、 專用信令信道層2處理(LAC)模塊、底層處理模塊。信令仿真模塊根據協 議構造呼叫流程中的接口消息，仿真手機和BTS側的業務處理流程。專用 信令信道層2處理(LAC)模塊復用的是真實LAC的代碼，為了仿真需求 做了修改，用于仿真手機側業務信道LAC和MAC層處理。底層處理模塊 復用的是真實SDM軟件模塊的代碼，為了仿真需求做了修改，用于完成業 務幀的選擇、分發、復用、解復用功能。PC機通過TCP/IP接口和信令仿真模塊相連接，信令仿真模塊與人機界 面之間的接口是自定義的，信令仿真模塊與ABPM單板之間通過Abisd接 口或者Abisc接口相連接，ABPM單板通過Abisd接口或者Abisc接口分別 和基站系統應用部分(BSSAP) 、 DSPM單板相連接，基站系統應用部分 (BSSAP)通過A1接口和MSC相連接。仿真BTS的三個模塊之間均有接口 ，接口參照的是真實BSC側DSMP 單板、LAC、 SDM單板之間的接口，信令仿真模塊與SDM單板之間接口為 Aba接口，與LAC之間接口消息為EV—S—StartL2、 EV—S_ReleaseL2; SDM
單板與LAC之間前向接口消息為EV—S—FL2Signal 、反向接口消息為 EV—S—RL3 Signal 。前臺可仿真的流程有登記、呼叫、切換等，后臺對前臺進行了配置后， 就可以開始前臺測試了。BSC用于對模擬手機發起切換以及進行切換控制。 下面對通訊系統的模擬切換方法做詳細描述。1 、 PC機的后臺仿真軟件從配置管理數據庫中讀取基站系統中要進行測 試的基站收發信機(BTS)配置的各個小區的導頻偏置。2、 測試人員在后臺仿真軟件根據需要設置切換路徑，以備前臺仿真軟 件在測試時根據該切換路徑循環進行切換。測試人員在設置切換路徑的第 一 個導頻偏置列表時，必包含起呼小區 (仿真手機起呼或被呼時所在的小區)對應的導頻信號。為了以后的處理方 便，把該導頻信號對應的腿稱為主腿，主腿以外的腿稱為副腿。主腿并不是 一成不變的，當在切換的過程中主腿被去掉，且導頻信號列表中也不存在主 腿所對應BTS的其它小區的導頻信號時，仿真手機要選擇一條副腿變為主 腿。切換路徑是若干個導頻偏置列表，在每個導頻偏置還可設置一個信號強 度，切換執行時該強度要和一個切換去或切換加的閥值比較，以決定該導頻 信號是否仍存在于手機的導頻信號列表中。可以自由決定切換有效集及各導 頻強度是本方法的特點之一，僅僅通過修改數字就可以達到該目的，而不需 通過調節復雜的儀器。3、 測試人員在仿真后臺根據需要配置一定話務模型。該話務模型包括呼叫和起呼的用戶個數、呼叫次數、每兩次之間的間隔、 每次保持的時間、切換次數、切換間隔等參數。可以自由決定話務模型的參 數是方法的特點之二，僅僅通過修改數字就可以達到該目的，而不需要通過 增加多少手機、增加多少基站控制器來達到目的。4、 測試人員點擊后臺仿真軟件的人機界面上的配置按鈕，把后臺仿真 軟件的話務模型和切換路徑通過前后臺之間的TCP通路配置到每一個要測 試的前臺仿真軟件。5、測試人員點擊后臺仿真軟件的人機界面上的開始測試按鈕，啟動前 臺運行。前臺仿真軟件模仿的是手機的功能，在此稱為仿真手機。在仿真呼叫建 立成功的前提下開始切換，每進行一次切換依次讀取一個導頻偏置列表，構造一條導頻測試報告(PSMM )消息，發送給基站系統的基站控制器(BSC )。可自動無限次地進行切換是本方法的特點之三，而不需要通過每次切換 都設置參數來實現。切換是建立在呼叫建立成功的基礎上，仿真手機進入業務信道后才開始 進行切換。參照圖4所示，對本發明中的切換過程做詳細描述。步驟S401，仿真手機依次取切換路徑中的一組導頻信號列表，根據協 議構造PSMM消息發給BSC。步驟S402， BSC進行切換判決，認為可以切換，就發起和BTS間的業 務連接。步驟S403，在業務連接成功后，給BTS發送一個切換指示(UHDM) 消息，指示BTS按照該消息內的導頻信號列表進行切換。UHDM用于確定該仿真手機該次切換發生在哪些BTS的哪些小區上， 把小區對應的導頻偏置列表構造在UHDM消息中傳送給仿真手機。步驟S404，仿真手機收到UHDM消息后，記錄下本次切換結束后仿真 手機包含的導頻偏置列表，并構造一條切換完成(UHCM )消息發送給BSC, 本次切換結束。當在切換的過程中主腿被去掉，但導頻信號列表中仍存在主腿所對應 BTS的其它小區的導頻信號時，不需換主腿。這是由于在仿真軟件中，仿真 手機存在于一個BTS的所有小區，即仿真手機只需要起呼或被呼BTS上一 個實例就可以控制了，不需多個實例，因此，只要仿真手機在主腿所在的 BTS上有導頻信號存在，就不需換主腿。參照圖5所示，對切換換腿過程做詳細描述。
步驟S501,原主腿收到UHDM消息后，先給BSC回一條UHCM消息， 以指示切換完成，執行步驟S502。步驟S502,判斷是否需換腿。原主腿所在BTS是否仍有腿在UHDM消息中，如果無，則需換腿，執 行步驟S503;否則，結束換腿過程。步驟S503，原主腿選擇新的主腿。步驟S504,發送呼叫和切換信息給新主腿，指示新主腿由副腿升為新 主腿，控制后面的呼叫和切換，執行步驟S505。當主腿發生改變時，仿真手機要把原主腿所在BTS上的信息通知新主 腿所在BTS，新主腿進行信息同步，以繼續控制后面的切換新主腿與原主腿不在同一個BTS，原主腿所在BTS上對應該呼叫的實 例要把控制權轉移給新的主腿，因此也需要把原主腿上的控制信息告訴新主 腿；否則，原主腿仍繼續控制下面的切換。步驟S505,判斷原主腿是否收到新主腿的應答。在原主腿轉移控制權通知新主腿時，若新主腿接收到通知消息，則回原 主腿一個應答，接管控制權，然后，執行步驟S507;否則，執行步驟S506。步驟S506，判斷原主腿是否已經發送三次通知消息。如果達到三次，執行步驟S507;如果沒有達到三次，執行步驟S504， 繼續呼叫。如原主腿收不到應答，則會再次通知新主腿，最多通知三次，若3次仍 無應答，說明新主腿加腿失敗，執行步驟S507。步驟S507,則停止切換，釋放控制權，釋放該條腿上的呼叫。參照圖6所示，對切換新主腿的工作過程做一下說明。步驟S601，新主腿接收原主腿的切換通知消息。步驟S602,新主腿保存呼叫和切換信息，接管以后的呼叫和切換，并 發送應答。
6、 BSC經過切換后，通過和仿真BTS間的信令交互完成BSC和BTS
間的業務連接，之后，BSC確定該仿真手機該次切換發生在哪些BTS的哪 些小區上，把小區對應的導頻偏置列表構造在切換指示(UHDM)消息中傳 送給仿真手機。7、 仿真手機收到UHDM消息后，記錄下本次切換結束后仿真手機包含 的導頻偏置列表，并構造一條切換完成消息(UHCM)發送給BSC。每個仿真手機循環往復地仿真呼叫、切換、呼叫停止、再呼叫、切換、 呼叫停止的過程，實現既定話務量下呼叫和切換的功能。8、 測試人員點擊后臺人機界面上的結束測試按鈕結束前臺軟件運行。
權利要求
1、一種通訊系統的模擬切換裝置，包括被測系統和PC機，其特征在于，還包括仿真系統，其中，所述PC機，用于生成話務模型和切換路徑，所述切換路徑包括至少一個導頻偏置列表，并將所述話務模型和切換路徑通過TCP通路發送到所述仿真系統；所述仿真系統，用于將所述話務模型和導頻偏置列表構造成導頻測試報告消息，將所述導頻測試報告消息發送給所述被測系統；以及，所述仿真系統用于接收切換指示消息，按照所述切換指示消息內的導頻偏置列表進行切換，并記錄下本次切換結束后所述仿真終端包含的導頻偏置列表，構造切換完成消息發送給所述被測系統；所述被測系統，接收所述導頻測試報告消息，通過和所述仿真系統之間的信令交互完成業務連接，用于完成切換判決，并把包含切換判決結果的導頻偏置列表構造在切換指示消息中，將所述切換指示消息傳送給所述仿真系統。
2、 根據權利要求1所述的通訊系統的模擬切換裝置，其特征在于，所 述切換路徑的第 一個導頻偏置列表包含起呼小區對應的導頻信號。
3、 根據權利要求1所述的通訊系統的模擬切換裝置，其特征在于，所 述仿真系統包括SDM單板和BTS,其中，所述SDM單板包括信令仿真模 塊、LAC模塊和底層處理模塊；所述信令仿真模塊通過TCP/IP接口和所述 PC機相連接，通過Abisc接口或者Abisd接口和ABPM單板相連接，通過 Umt接口與所述LAC模塊和底層處理模塊相連接，所述信令仿真模塊用于 根據協議構造呼叫流程中的接口消息，以及用于構造終端和BTS側的業務 處理流程；所述LAC模塊用于仿真終端側業務信道LAC和MAC層處理； 所述底層處理模塊用于完成業務幀的選擇、分發、復用、解復用。
4、 根據權利要求1所述的通訊系統的模擬切換裝置，其特征在于，所 述被測系統包括MSC、 ABPM單板、CMP單板和DSPM單板；所述MSC 用于數據包的轉發；所述ABPM單板通過Abisd接口或者Abisc接口分別與 SDM單板、CMP單板和DSPM單板相連接，所述ABPM單板用于BSC和 BTS之間的信令和媒體流的轉發；所述CMP單板通過Al接口和MSC相連 接，通過Av接口和DSMP單板相連接，所述CMP單板用于完成語音和數 據業務的呼叫控制和移動性管理；所述DSMP單板通過Aba接口和所述SDM 單板相連接，用于對SDM單板進行控制，以完成應用層協議處理。
5、 一種通訊系統的模擬切換方法，步驟包括(1) PC機生成切換路徑和話務模型，通過TCP通路將所述切換路徑 和話務模型發送到仿真系統，所述切換路徑包括至少一個導頻偏置列表；(2) 所述仿真系統根據所述切換路徑進行切換，在切換時，讀取所述 導頻偏置列表構造導頻測試報告消息，將所述導頻測試報告消息發送給所述 凈皮測系統；(3) 所述被測系統進行切換判決，并把包含切換判決結果的導頻偏置 列表構造在切換指示消息中，當業務連接成功后將所述切換指示消息傳送給 所述仿真系統；(4) 所述仿真系統接收所述切換指示消息，按照所述切換指示消息內 的導頻偏置列表進行切換，并記錄下本次切換結束后仿真終端包含的導頻偏 置列表，構造切換完成消息發送給所述被測系統。
6、 根據權利要求5所述的通訊系統的模擬切換方法，其特征在于，步 驟(l)中，所述話務模型包括呼叫和起呼的用戶個數、呼叫次數，以及每 兩次之間的間隔、每次保持的時間、切換次數、切換間隔。
7、 根據權利要求5所述的通訊系統的模擬切換方法，其特征在于，步 驟(l)中，所述切換路徑的第一個導頻偏置列表包含起呼小區對應的導頻 信號。
8、 根據權利要求5所述的通訊系統的模擬切換方法，其特征在于，步 驟(4)中，當在切換的過程中主腿被去掉，且所述導頻配置列表中不存在主腿所對應BTS的其它小區的導頻信號時，所述仿真終端選擇一條副腿變 為主腿。
9、 根據權利要求5所述的通訊系統的模擬切換方法，其特征在于，步 驟(4)中，在原主腿轉移控制權通知新主腿時，如果新主腿接收到通知消 息，則回原主腿一個應答，并接管控制權。
10、 根據權利要求5所述的通訊系統的模擬切換方法，其特征在于，步 驟(4)中，當在切換的過程中主腿被去掉，所述導頻配置列表中仍存在所 述主腿所對應BTS的其它小區的導頻信號時，仿真終端不需換主腿；或者， 當主腿發生改變時，仿真終端把原主腿所在BTS上的信息通知新主腿所在 BTS，新主腿進行信息同步，以繼續控制后面的切換。
全文摘要
本發明公開了一種通訊系統的模擬切換裝置，其中，PC機用于生成話務模型和切換路徑，并通過TCP通路發送到所述仿真系統；仿真系統用于將所述話務模型和導頻偏置列表構造成導頻測試報告消息發送給所述被測系統，以及，所述仿真系統用于接收切換指示消息，按照所述切換指示消息內的導頻偏置列表進行切換，并記錄下本次切換結束后所述仿真終端包含的導頻偏置列表，構造切換完成消息發送給所述被測系統；被測系統接收所述導頻測試報告消息，通過和所述仿真系統之間的信令交互完成業務連接，用于完成切換判決，并把包含切換判決結果的導頻偏置列表構造在切換指示消息中傳送給所述仿真系統。本發明還公開了一種通訊系統的模擬切換方法。
文檔編號H04W24/10GK101159956SQ20071016548
公開日2008年4月9日 申請日期2007年10月29日 優先權日2007年10月29日
發明者楊建梅 申請人:中興通訊股份有限公司