专利名称：通讯系统的模拟切换装置及切换方法
技术领域：
本发明涉及一种无线通信技术，具体说，涉及一种通讯系统的模拟切换 装置及切换方法。
背景技术：
在语音通信系统中，要想保证系统的切换功能的可靠性、稳定性，使其 正常工作，集成测试和系统测试是必不可少的，目前常用的方法是使用真实 的终端，通过调节射频系统装置，控制终端的有效导频集及强度，达到切换 的目的。但使用这样的方式缺点是显而易见的，终端的数目与资金相关，并 不能随意增加数量，且导频集的个数及强度由于是通过调节实际存在的硬件 装置而得到，并不能随心所」欲。现有技术对常规方法做了改进，但是仍然使用真实的手机，但导频集的 数据可以用软件写入，不再使用调节硬件参数来得到，这样做已经方便了许 多，不再需要复杂的调节过程，但仍不能从根本上解决终端数目带来的缺陷， 不能够完全满足对语音通讯系统测试切换的需求。发明内容本发明所解决的技术问题是提供一种通讯系统的模拟切换装置，可随意 设置切换模型。4支术方案如下一种通讯系统的模拟切换装置，包括被测系统和PC机，还包括仿真系 统，其中，所述PC机，用于生成话务模型和切换路径，所述切换路径包括至少一 个导频偏置列表，并将所述话务模型和切换路径通过TCP通路发送到所述
仿真系统；所述仿真系统，用于将所述话务模型和导频偏置列表构造成导频测试报 告消息，将所述导频测试报告消息发送给所述被测系统；以及，所述仿真系 统用于接收切换指示消息，按照所述切换指示消息内的导频偏置列表进行切 换，并记录下本次切换结束后所述仿真终端包含的导频偏置列表，构造切换 完成消息发送给所述被测系统；所述被测系统，接收所述导频测试报告消息，通过和所述仿真系统之间 的信令交互完成业务连接，用于完成切换判决，并把包含切换判决结果的导 频偏置列表构造在切换指示消息中，将所述切换指示消息传送给所述仿真系统。优选的，所述切换路径的第一个导频偏置列表包含起呼小区对应的导频 信号。优选的，所述仿真系统包括SDM单板和BTS,其中，所述SDM单板 包括信令仿真模块、LAC模块和底层处理模块；所述信令仿真模块通过 TCP/IP接口和所述PC机相连接，通过Abisc接口或者Abisd接口和ABPM 单板相连接，通过Umt接口与所述LAC模块和底层处理模块相连接，所述 信令仿真模块用于根据协议构造呼叫流程中的接口消息，以及用于构造终端 和BTS侧的业务处理流程；所述LAC模块用于仿真终端侧业务信道LAC 和MAC层处理；所述底层处理模块用于完成业务帧的选择、分发、复用、 解复用。优选的，所述被测系统包括MSC、 ABPM单板、CMP单板和DSPM单 板；所述MSC用于数据包的转发；所述ABPM单板通过Abisd接口或者 Abisc接口分别与SDM单板、CMP单板和DSPM单板相连接，所述ABPM 单板用于BSC和BTS之间的信令和媒体流的转发；所述CMP单板通过Al 接口和MSC相连接，通过Av接口和DSMP单板相连接，所述CMP单板用 于完成语音和数据业务的呼叫控制和移动性管理；所述DSMP单板通过Aba 接口和所述SDM单板相连接，用于对SDM单板进行控制，以完成应用层 协议处理。本发明所解决的另 一个技术问题是提供一种通讯系统的模拟切换方法，
可随意设置切换模型。一种通讯系统的模拟切换方法，步骤包括(1) PC机生成切换路径和话务模型，通过TCP通路将所述切换路径 和话务模型发送到仿真系统，所述切换路径包括至少一个导频偏置列表；(2) 所述仿真系统根据所述切换路径进行切换，在切换时，读取所述导频偏置列表构造导频测试报告消息，将所述导频测试报告消息发送给所述-陂测系统；(3) 所述被测系统进行切换判决，并把包含切换判决结果的导频偏置 列表构造在切换指示消息中，当业务连接成功后将所述切换指示消息传送给 所迷仿真系统；(4) 所述仿真系统接收所述切换指示消息，按照所述切换指示消息内 的导频偏置列表进行切换，并记录下本次切换结束后仿真终端包含的导频偏 置列表，构造切换完成消息发送给所述被测系统。进一步，步骤(l)中，所述话务模型包括呼叫和起呼的用户个数、呼 叫次数，以及每两次之间的间隔、每次保持的时间、切换次数、切换间隔。进一步，步骤(l)中，所述切换路径的第一个导频偏置列表包含起呼 小区对应的导频信号。进一步，步骤(4)中，当在切换的过程中主腿#:去掉，且所述导频配 置列表中不存在主腿所对应BTS的其它小区的导频信号时，所述仿真终端 选择一条副腿变为主腿。进一步，步骤(4)中，在原主腿转移控制权通知新主腿时，如果新主 腿接收到通知消息，则回原主腿一个应答，并接管控制权。进一步，步骤(4)中，当在切换的过程中主腿被去掉，所述导频配置 列表中仍存在所述主腿所对应BTS的其它小区的导频信号时，仿真终端不 需换主腿；或者，当主腿发生改变时，仿真终端把原主腿所在BTS上的信 息通知新主腿所在BTS，新主腿进行信息同步，以继续控制后面的切换。本发明是通过使用通讯系统中已有硬件模块来模拟终端及基站收发信 机，省去了这两块的硬件开支，且可随意设置切换模型，随意调整导频集及
其强度。同时，由于终端数目可任意设置，所以可仿真的话务量可控，因此 是一种筒单、易行、高效的测试装置及方法，能够满足对语音通讯系统测试 切换的需求。本发明技术方案带来的突出有益效果如下1、 节省财力。如果不使用软件仿真手机，为了实现一定的话务量必然使得投资于手机 上的费用很高。2、 节省人力。如果用真实手机来拨打电话，实现一定的话务量，必然需要一定数量的 测试人员来拨打手才几。3、 易于设置语音话务模型。由于话务模型可在后台设置，前台软件控制，因此可灵活控制话务模型。4、 易于设置切换话务模型。如果用真实手机来进行切换，则需控制邻区的导频信号强度，所以完成 一次切换的切换时间也不容易控制，如果是同时控制多部真实手机，则几乎 是不可能的；而本发明可灵活设置所有仿真手机的切换模型，控制切换的时 间、间隔等。
图1是通讯系统的模拟切换装置在硬件上的结构示意图；图2是通讯系统的模拟切换装置在软件上的结构示意图；图3是通讯系统的模拟切换方法的软件架构图；图4是通讯系统的模拟切换方法的切换流程图；图5是切换换腿的流程图；图6是切换换腿后新主腿的工作流程图。
具体实施例方式
下面参照附图，对本发明的优选实施例做详细描述。参照图l所示，在硬件上对通讯系统的模拟切换装置做详细描述。通讯系统的模拟切换装置可分三部分，第一部分是PC机，是人机界面， 用来控制呼叫模型。第二部分是被测系统，使用的是原有的通讯系统中的部分硬件，包括BSC (基站控制器)、MSC (交换器)，其中BSC又包括ABPM (Abis接口处理)单板、呼叫控制处理(call main processor, CMP )单板、 专用控制信道层3信令处理(DSMP )单板、选择分发处理(SDM )单板等。 第三部分是仿真系统，硬件上使用的是BSC中的原有SDM单板，通过重写 SDM单板上的代码，用软件来仿真BTS (基站收发信机)和终端的功能。 从硬件来看，整个装置不再包含通讯系统中原来必须使用的BTS(基站收发 信机)、终端，这两部分的功能由SDM单板来实现。MSC为移动交换中心，用于数据包的快速转发；ABPM单板用于BSC 和BTS之间的信令和媒体流的转发，其与CMP单板之间为Abis接口 ，与 DSMP之间为Abisd接口； CMP单板用于完成语音和数据业务的呼叫控制、 移动性管理等，CMP单板与交换机之间接口为Al， CMP单板与DSMP单 板之间接口为Av; DSMP单板用于对SDM单板进行控制，以完成应用层协 议处理等功能，DSMP单板与SDM之间接口为Aba; SDM单板用于负责对 声码器的控制，SDM单板与LAC子层专用信道信令层2 —起处理空中接口 信令的收发，SDM单板用于与BTS之间进行业务帧的收发，接口为Umt。参照图2和图3所示，结合软件对通讯系统的模拟切换装置作详细描述。该装置的三部分构成从软件方面来说，PC机和SDM单板上运行的是仿 真软件，分别称为后台仿真软件和前台仿真软件，而BSC和交换器部分运 行通讯系统中原来的软件。前台仿真软件仿真的是手机和BTS的功能。后台仿真软件读取BTS存 储在数据库中的信息并配置呼叫模型、切换模型，通过TCP/IP接口向前台 仿真软件发送配置消息和开始测试、结束测试命令，并接受前台仿真软件传 回的运行数据，统计、分析后把结果显示在后台的人机界面。虽然BTS是虚拟的、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的物理构成、无线参数等。 前台仿真软件仿真各种业务流程，主要完成下述功能1、 构造空中接口控制信道和业务信道消息(Umt、 Ump、 Uma接口消息)。2、 构造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、 与控制后台交互，完成大话务测试的控制，相关参数的设置。后台仿真软件运行在PC机上，是一个人机界面，后台仿真软件读取BTS 存储在数据库中的信息，并通过人机界面配置呼叫模型，通过TCP/IP接口 和前台仿真软件通讯。后台仿真软件可以向前台仿真软件发送配置消息、开 始测试或结束测试命令，并接受前台仿真软件传回的运行数据，统计、分析 后把结果显示在后台的人机界面。前台仿真软件运行在真实的SDM单板中，称为仿真BTS,仿真的是手 机和BTS (包括至少一个BTS )的功能，仿真BTS可划分为信令仿真模块、 专用信令信道层2处理(LAC)模块、底层处理模块。信令仿真模块根据协 议构造呼叫流程中的接口消息，仿真手机和BTS侧的业务处理流程。专用 信令信道层2处理(LAC)模块复用的是真实LAC的代码，为了仿真需求 做了修改，用于仿真手机侧业务信道LAC和MAC层处理。底层处理模块 复用的是真实SDM软件模块的代码，为了仿真需求做了修改，用于完成业 务帧的选择、分发、复用、解复用功能。PC机通过TCP/IP接口和信令仿真模块相连接，信令仿真模块与人机界 面之间的接口是自定义的，信令仿真模块与ABPM单板之间通过Abisd接 口或者Abisc接口相连接，ABPM单板通过Abisd接口或者Abisc接口分别 和基站系统应用部分(BSSAP) 、 DSPM单板相连接，基站系统应用部分 (BSSAP)通过A1接口和MSC相连接。仿真BTS的三个模块之间均有接口 ，接口参照的是真实BSC侧DSMP 单板、LAC、 SDM单板之间的接口，信令仿真模块与SDM单板之间接口为 Aba接口，与LAC之间接口消息为EV—S—StartL2、 EV—S_ReleaseL2; SDM
单板与LAC之间前向接口消息为EV—S—FL2Signal 、反向接口消息为 EV—S—RL3 Signal 。前台可仿真的流程有登记、呼叫、切换等，后台对前台进行了配置后， 就可以开始前台测试了。BSC用于对模拟手机发起切换以及进行切换控制。 下面对通讯系统的模拟切换方法做详细描述。1 、 PC机的后台仿真软件从配置管理数据库中读取基站系统中要进行测 试的基站收发信机(BTS)配置的各个小区的导频偏置。2、 测试人员在后台仿真软件根据需要设置切换路径，以备前台仿真软 件在测试时根据该切换路径循环进行切换。测试人员在设置切换路径的第 一 个导频偏置列表时，必包含起呼小区 (仿真手机起呼或被呼时所在的小区)对应的导频信号。为了以后的处理方 便，把该导频信号对应的腿称为主腿，主腿以外的腿称为副腿。主腿并不是 一成不变的，当在切换的过程中主腿被去掉，且导频信号列表中也不存在主 腿所对应BTS的其它小区的导频信号时，仿真手机要选择一条副腿变为主 腿。切换路径是若干个导频偏置列表，在每个导频偏置还可设置一个信号强 度，切换执行时该强度要和一个切换去或切换加的阀值比较，以决定该导频 信号是否仍存在于手机的导频信号列表中。可以自由决定切换有效集及各导 频强度是本方法的特点之一，仅仅通过修改数字就可以达到该目的，而不需 通过调节复杂的仪器。3、 测试人员在仿真后台根据需要配置一定话务模型。该话务模型包括呼叫和起呼的用户个数、呼叫次数、每两次之间的间隔、 每次保持的时间、切换次数、切换间隔等参数。可以自由决定话务模型的参 数是方法的特点之二，仅仅通过修改数字就可以达到该目的，而不需要通过 增加多少手机、增加多少基站控制器来达到目的。4、 测试人员点击后台仿真软件的人机界面上的配置按钮，把后台仿真 软件的话务模型和切换路径通过前后台之间的TCP通路配置到每一个要测 试的前台仿真软件。5、测试人员点击后台仿真软件的人机界面上的开始测试按钮，启动前 台运行。前台仿真软件模仿的是手机的功能，在此称为仿真手机。在仿真呼叫建 立成功的前提下开始切换，每进行一次切换依次读取一个导频偏置列表，构造一条导频测试报告(PSMM )消息，发送给基站系统的基站控制器(BSC )。可自动无限次地进行切换是本方法的特点之三，而不需要通过每次切换 都设置参数来实现。切换是建立在呼叫建立成功的基础上，仿真手机进入业务信道后才开始 进行切换。参照图4所示，对本发明中的切换过程做详细描述。步骤S401，仿真手机依次取切换路径中的一组导频信号列表，根据协 议构造PSMM消息发给BSC。步骤S402， BSC进行切换判决，认为可以切换，就发起和BTS间的业 务连接。步骤S403，在业务连接成功后，给BTS发送一个切换指示(UHDM) 消息，指示BTS按照该消息内的导频信号列表进行切换。UHDM用于确定该仿真手机该次切换发生在哪些BTS的哪些小区上， 把小区对应的导频偏置列表构造在UHDM消息中传送给仿真手机。步骤S404，仿真手机收到UHDM消息后，记录下本次切换结束后仿真 手机包含的导频偏置列表，并构造一条切换完成(UHCM )消息发送给BSC, 本次切换结束。当在切换的过程中主腿被去掉，但导频信号列表中仍存在主腿所对应 BTS的其它小区的导频信号时，不需换主腿。这是由于在仿真软件中，仿真 手机存在于一个BTS的所有小区，即仿真手机只需要起呼或被呼BTS上一 个实例就可以控制了，不需多个实例，因此，只要仿真手机在主腿所在的 BTS上有导频信号存在，就不需换主腿。参照图5所示，对切换换腿过程做详细描述。
步骤S501,原主腿收到UHDM消息后，先给BSC回一条UHCM消息， 以指示切换完成，执行步骤S502。步骤S502,判断是否需换腿。原主腿所在BTS是否仍有腿在UHDM消息中，如果无，则需换腿，执 行步骤S503;否则，结束换腿过程。步骤S503，原主腿选择新的主腿。步骤S504,发送呼叫和切换信息给新主腿，指示新主腿由副腿升为新 主腿，控制后面的呼叫和切换，执行步骤S505。当主腿发生改变时，仿真手机要把原主腿所在BTS上的信息通知新主 腿所在BTS，新主腿进行信息同步，以继续控制后面的切换新主腿与原主腿不在同一个BTS，原主腿所在BTS上对应该呼叫的实 例要把控制权转移给新的主腿，因此也需要把原主腿上的控制信息告诉新主 腿；否则，原主腿仍继续控制下面的切换。步骤S505,判断原主腿是否收到新主腿的应答。在原主腿转移控制权通知新主腿时，若新主腿接收到通知消息，则回原 主腿一个应答，接管控制权，然后，执行步骤S507;否则，执行步骤S506。步骤S506，判断原主腿是否已经发送三次通知消息。如果达到三次，执行步骤S507;如果没有达到三次，执行步骤S504， 继续呼叫。如原主腿收不到应答，则会再次通知新主腿，最多通知三次，若3次仍 无应答，说明新主腿加腿失败，执行步骤S507。步骤S507,则停止切换，释放控制权，释放该条腿上的呼叫。参照图6所示，对切换新主腿的工作过程做一下说明。步骤S601，新主腿接收原主腿的切换通知消息。步骤S602,新主腿保存呼叫和切换信息，接管以后的呼叫和切换，并 发送应答。
6、 BSC经过切换后，通过和仿真BTS间的信令交互完成BSC和BTS
间的业务连接，之后，BSC确定该仿真手机该次切换发生在哪些BTS的哪 些小区上，把小区对应的导频偏置列表构造在切换指示(UHDM)消息中传 送给仿真手机。7、 仿真手机收到UHDM消息后，记录下本次切换结束后仿真手机包含 的导频偏置列表，并构造一条切换完成消息(UHCM)发送给BSC。每个仿真手机循环往复地仿真呼叫、切换、呼叫停止、再呼叫、切换、 呼叫停止的过程，实现既定话务量下呼叫和切换的功能。8、 测试人员点击后台人机界面上的结束测试按钮结束前台软件运行。
权利要求
1、一种通讯系统的模拟切换装置，包括被测系统和PC机，其特征在于，还包括仿真系统，其中，所述PC机，用于生成话务模型和切换路径，所述切换路径包括至少一个导频偏置列表，并将所述话务模型和切换路径通过TCP通路发送到所述仿真系统；所述仿真系统，用于将所述话务模型和导频偏置列表构造成导频测试报告消息，将所述导频测试报告消息发送给所述被测系统；以及，所述仿真系统用于接收切换指示消息，按照所述切换指示消息内的导频偏置列表进行切换，并记录下本次切换结束后所述仿真终端包含的导频偏置列表，构造切换完成消息发送给所述被测系统；所述被测系统，接收所述导频测试报告消息，通过和所述仿真系统之间的信令交互完成业务连接，用于完成切换判决，并把包含切换判决结果的导频偏置列表构造在切换指示消息中，将所述切换指示消息传送给所述仿真系统。
2、 根据权利要求1所述的通讯系统的模拟切换装置，其特征在于，所 述切换路径的第 一个导频偏置列表包含起呼小区对应的导频信号。
3、 根据权利要求1所述的通讯系统的模拟切换装置，其特征在于，所 述仿真系统包括SDM单板和BTS,其中，所述SDM单板包括信令仿真模 块、LAC模块和底层处理模块；所述信令仿真模块通过TCP/IP接口和所述 PC机相连接，通过Abisc接口或者Abisd接口和ABPM单板相连接，通过 Umt接口与所述LAC模块和底层处理模块相连接，所述信令仿真模块用于 根据协议构造呼叫流程中的接口消息，以及用于构造终端和BTS侧的业务 处理流程；所述LAC模块用于仿真终端侧业务信道LAC和MAC层处理； 所述底层处理模块用于完成业务帧的选择、分发、复用、解复用。
4、 根据权利要求1所述的通讯系统的模拟切换装置，其特征在于，所 述被测系统包括MSC、 ABPM单板、CMP单板和DSPM单板；所述MSC 用于数据包的转发；所述ABPM单板通过Abisd接口或者Abisc接口分别与 SDM单板、CMP单板和DSPM单板相连接，所述ABPM单板用于BSC和 BTS之间的信令和媒体流的转发；所述CMP单板通过Al接口和MSC相连 接，通过Av接口和DSMP单板相连接，所述CMP单板用于完成语音和数 据业务的呼叫控制和移动性管理；所述DSMP单板通过Aba接口和所述SDM 单板相连接，用于对SDM单板进行控制，以完成应用层协议处理。
5、 一种通讯系统的模拟切换方法，步骤包括(1) PC机生成切换路径和话务模型，通过TCP通路将所述切换路径 和话务模型发送到仿真系统，所述切换路径包括至少一个导频偏置列表；(2) 所述仿真系统根据所述切换路径进行切换，在切换时，读取所述 导频偏置列表构造导频测试报告消息，将所述导频测试报告消息发送给所述 净皮测系统；(3) 所述被测系统进行切换判决，并把包含切换判决结果的导频偏置 列表构造在切换指示消息中，当业务连接成功后将所述切换指示消息传送给 所述仿真系统；(4) 所述仿真系统接收所述切换指示消息，按照所述切换指示消息内 的导频偏置列表进行切换，并记录下本次切换结束后仿真终端包含的导频偏 置列表，构造切换完成消息发送给所述被测系统。
6、 根据权利要求5所述的通讯系统的模拟切换方法，其特征在于，步 骤(l)中，所述话务模型包括呼叫和起呼的用户个数、呼叫次数，以及每 两次之间的间隔、每次保持的时间、切换次数、切换间隔。
7、 根据权利要求5所述的通讯系统的模拟切换方法，其特征在于，步 骤(l)中，所述切换路径的第一个导频偏置列表包含起呼小区对应的导频 信号。
8、 根据权利要求5所述的通讯系统的模拟切换方法，其特征在于，步 骤(4)中，当在切换的过程中主腿被去掉，且所述导频配置列表中不存在主腿所对应BTS的其它小区的导频信号时，所述仿真终端选择一条副腿变 为主腿。
9、 根据权利要求5所述的通讯系统的模拟切换方法，其特征在于，步 骤(4)中，在原主腿转移控制权通知新主腿时，如果新主腿接收到通知消 息，则回原主腿一个应答，并接管控制权。
10、 根据权利要求5所述的通讯系统的模拟切换方法，其特征在于，步 骤(4)中，当在切换的过程中主腿被去掉，所述导频配置列表中仍存在所 述主腿所对应BTS的其它小区的导频信号时，仿真终端不需换主腿；或者， 当主腿发生改变时，仿真终端把原主腿所在BTS上的信息通知新主腿所在 BTS，新主腿进行信息同步，以继续控制后面的切换。
全文摘要
本发明公开了一种通讯系统的模拟切换装置，其中，PC机用于生成话务模型和切换路径，并通过TCP通路发送到所述仿真系统；仿真系统用于将所述话务模型和导频偏置列表构造成导频测试报告消息发送给所述被测系统，以及，所述仿真系统用于接收切换指示消息，按照所述切换指示消息内的导频偏置列表进行切换，并记录下本次切换结束后所述仿真终端包含的导频偏置列表，构造切换完成消息发送给所述被测系统；被测系统接收所述导频测试报告消息，通过和所述仿真系统之间的信令交互完成业务连接，用于完成切换判决，并把包含切换判决结果的导频偏置列表构造在切换指示消息中传送给所述仿真系统。本发明还公开了一种通讯系统的模拟切换方法。
文档编号H04W24/10GK101159956SQ20071016548
公开日2008年4月9日 申请日期2007年10月29日 优先权日2007年10月29日
发明者杨建梅 申请人:中兴通讯股份有限公司