专利名称：无线系统中电信连接的测试方法
技术领域：
本发明涉及无线系统，以及需要安装在无线系统中的网元的电信连接的一种测试方法，该无线系统包括一个或多个网元，基站控制器和网管系统。
现代无线网络是高度复杂的系统，它包括若干不同的网络部件，例如基站、基站控制器、移动业务交换中心、不同的传输网和交叉连接设备。如果网络扩展或容量需要增加，则构造无线网络和扩展已有网络是一个费力且复杂的过程，需要大量的规划、时间和工作。
图1说明了无线系统的一个例子，它包括基站控制器100、交叉连接设备102、3个基站104到108，以及网管单元110。基站100通过电信连接112连接到交叉连接设备102，基站104则直接连接到该交叉连接设备102，基站106到108串联到该交叉连接设备102，使得基站控制器发送给基站108的信息通过基站106传送。利用已有方法，每个元件可以按照预定参数和方案在原处一次手工配置一个结点。如果配置并打开了设备，则配置参数仅可以以有限的方式利用例如网管单元的远程控制来改变。
如果需要在已有系统，例如类似于图1的系统中增加网元，不论是交叉连接设备还是基站，已知的远程控制方法都不再可行。如果设备物理上安装并连接到系统中已有或构造的电信连接，则必须手工配置和测试基站和基站控制器之间的路由。迄今为止，安装的连接利用测试呼叫来手工测试。但是，该方法易于出错。进行测试呼叫的安装者不需要检查所有连接，一些传输差错可能是人耳无法分辨的。因此，增加新网元是一个耗时费力的过程，并且易于出错。安装人员必须同时出现在网元安装现场和网络控制，或者基站控制器。这限制了可以进行安装的时间。
因此，本发明的一个目的是提供一种方法和实现该方法的系统，以使得上述问题得以解决。这通过本发明的方法实现，该方法测试需要安装在无线系统中的网元的电信连接，该无线系统包括一个或多个网元，基站控制器和网管系统，它们通过包含业务信道和控制信道的电信连接可操作地互连，在该系统中，网元间的信息以划分成时隙的帧的形式传送，在该系统中，基站控制器控制一个或多个网元，在该方法中，网元物理上通过电信连接连接到该系统。本发明方法的特征在于，网元向基站控制器发送消息，该消息包含网元可以进行测试的信息，基站控制器在从需要安装的网元接收到消息之后，启动测试过程，该测试包含基站控制器和网元之间的所有信道。
本发明的方法的特征还在于，网元向基站控制器发送消息，该消息包含网元可以进行测试的信息，基站控制器在从需要安装的网元接收到消息之后，启动测试过程，该测试包含在每个网元和基站信道的两个方向上都传输预定的测试信号模式，检查这样收发的信号模式，如果测试了所有信道，则基站控制器向网元发送测试结束的通知。
本发明还涉及一种无线系统，该无线系统包括一个或多个网元，基站控制器和网管系统，它们通过包含业务信道和控制信道的电信连接可操作地互连，在该系统中，网元间的信息以划分成时隙的帧的形式传送，在该系统中，基站控制器控制一个或多个包含网元标识信息的网元。
本发明系统的特征在于，需要安装的网元向基站控制器发送消息，该消息包含网元可以进行测试的信息，基站控制器在从需要安装的网元接收到消息之后，启动测试过程，该测试包含基站控制器和网元之间的所有信道。
本发明系统的特征还在于，需要安装的网元向基站控制器发送消息，该消息包含网元可以进行测试的信息，基站控制器在从需要安装的网元接收到消息之后，启动测试过程，该测试包含在每个网元和基站信道的两个方向上都传输预定的测试信号模式，检查这样收发的信号模式，如果测试了所有信道，则基站控制器向网元发送测试结束的通知。
本发明的优选实施例在从属的权利要求中公开。
本发明的基本思想在于，在安装阶段自动测试连接。因此，安装者不需要手工测试呼叫，而是在连接可以进行测试时，由系统自动测试连接。
本发明的方法和系统提供了若干优点。在本发明方案的优选实施例中，利用预定测试模式及其误码率测量来测试这些连接。基于误码率的方法比基于测试呼叫的经验方法更为精确。本发明的方案还能够发现在测试呼叫中不一定能够发现的差错。
网元在系统中的安装得以自动化。必须的手工工作量大大减少。自动化使得可能的差错减少，从而也减少了成本。此外，本发明使得安装更为快捷。
网元安装不需要特殊和昂贵的训练，因为自动化也减少了安装现场的必要工作量。如果在物理安装之后，打开网元，网元启动自动安装，搜索通过电信连接接收的帧，找寻该组通信控制信道。在发现连接和适当的基站控制器之后，必要的信道自动分配和分划给网元使用，系统可以自动测试连接，通知安装者这些连接正常工作，换句话说，网元可以进入工作状态。
下面参看附图，结合优选实施例详细描述本发明，在附图中图1示出了所描述的无线系统例子；图2说明了Abis接口；图3示出了无线系统的一个例子；图4说明了基站控制器和网元间的接口的例子；图5的流程图说明了构造或扩展无线系统所需的过程；图6的流程图说明了搜寻通信控制信道的第一例；图7的流程图说明了搜寻通信控制信道的第二例；图8的信令顺序图说明了本发明的测试方法；图9说明了无线系统的基站控制器、交叉连接设备和基站的结构的例子，以及图10a和10b说明了传输拓扑的例子。
下面主要以GSM类型的蜂窝无线系统为例来描述本发明，但并不将本发明局限于此。对本领域技术人员而言，显然本发明方案可以应用于网元间的数据传输连接采用时分帧结构实现的任何数字数据传输系统，该系统包含独立的权利要求书的前序中公开的元件。
在数字系统中，网元间的信息一般以包含多个时隙的帧的形式传送。例如，在数字GSM系统中，基站和基站控制器之间的连接被称为Abis接口。该连接一般采用帧形式，包括以64 kbit/s传输速率发送业务的32个时隙，这样，总的容量是2 Mbit/s。图2说明了Abis接口。基站和基站控制器之间的每个连接占用了所述帧中的一些时隙。每个基站的时隙数量随基站和业务信道容量的大小而变。
图3说明了无线系统的一个例子，该无线系统包括网管系统300，从而可以控制和监视网络的运营和操作参数。该系统还包括基站控制器302，控制位于其区域中的基站的操作。第一交叉连接设备308通过门3114和第一电信连接306，连接到基站控制器的输出门304，第二交叉连接设备312通过门322和第二电信连接310，连接到基站控制器的输出门304。基站316和第三交叉连接设备318通过门320连接到第一交叉连接设备的电信门314。基站324连接到第三交叉连接设备318的门320，基站326与基站324串联。基站328还连接到第三交叉连接设备318的门320。第四交叉连接设备330和基站336通过门332连接到第二交叉连接设备312的门322。基站334则连接到第四交叉连接设备门332。该系统还包括移动业务交换中心340，控制网络的操作并发送呼叫给网络的其它部分和其它电信网，例如公用网。系统设备之间的电信连接，例如连接306、310或338，可以以本领域中技术人员所熟知的方式，例如通过电缆或微波无线实现。
下面利用图5所示的流程图来考察构造或扩展无线系统的必要过程。在本发明方案的本实施例中，大多数网元安装过程都得以自动化，当然，不是所有的过程都能自动化。必须利用所需的无线网络设计工具，预先进行无线系统基站316、324、326、328、336和334的配置和无线信道设计。这在图5的步骤500中执行。在该步骤中，确定基站位置和标识基站所控制的每个基站的标识信息。之后，每个基站确定在基站和基站控制器302之间的电信连接306、310上需要多少传输容量。
接着，在步骤502中配置无线系统。无线系统方案316被馈送到网管系统300，后者生成基站控制器的网络对象，即确定网元。同时，创建传输组；在基站控制器用于与网元通信的帧中，帧中未用的连续时隙被划分成一个或多个组。这些组被称为传输组。这些组被称为传输组。在每个组的时隙分配方面，基站控制器自动为每个组创建一个时隙，充当通信信道。在该步骤中，不分配空闲时隙供任何特定网元使用。
同时，可以为新的网元配置移动业务交换中心340。
接着，在步骤504中配置已有的无线系统传输网络。未用的时隙组以整组形式在帧中发送，并在网络中从基站控制器的输出门304转发给基站能够与之连接的网元，即一般是交叉连接设备。假定在该图所示例子中，时隙组可以发送给设备308(及其门314)和设备330(及其门332)。如果传输线路306适于发送，那么这种发送可以由软件例如通过网管系统完成，或者在交叉连接设备手工完成。在该例中假定传输线路306和第一交叉连接设备308支持软件所完成的远程设置。
进一步假设第二交叉连接设备312不能处理帧中整组的时隙。这种情况例如发生在较早的系统中，系统包括的较早的设备缺乏必要的逻辑和数据处理能力。这样，必须手工处理这种设备和直接跟在设备之后的更智能的交叉连接设备。因此，在本例中，连接从基站控制器通到交叉连接设备330中的门332，在交叉连接设备330中手工确置各种设置。
这些组在门间整组传送，但是帧中对组的绝对处理可以有所变化。这通过图4的例子说明。
图4示出了基站控制器304中输出门304中的帧400，第一交叉连接设备308的门314中的帧401，第四交叉连接设备330中的门332中的帧402。每个帧包含32个时隙。每个时隙的传输容量是64kbit/s。这样，帧的总传输容量是2Mbit/s。假定第一时隙403用于发送链路管理信息。进一步假定下一时隙404被分配用于其它用途。下一时隙406包含第一组空闲时隙。在所述组的时隙分配方面，该组中的一个时隙，最好是最后一个时隙408，用作该组的通信控制信道。帧400的下一时隙410又被分配用于其它连接。下一时隙412包含第二组空闲时隙。同样，在时隙分配方面，该组中的一个时隙，最好是最后一个时隙414，用作该组的通信控制信道。
第一空闲时隙组406从基站控制器304的输出门304向第一交叉连接设备308的门314发送。门314中帧401的第一时隙415用于发送链路管理信息。下一时隙416包括第一空闲时隙组。该组的最后一个时隙418充当通信控制信道。不同门中对帧中该组时隙的处理可以有所不同。
第二空闲时隙组412从基站控制器304的输出门304向第四交叉连接设备330的门332发送。门332中帧402的第一时隙420用于发送链路管理信息。下一时隙422包括第一空闲时隙组。该组的最后一个时隙424充当通信控制信道。
还需要注意，此处所示的空闲时隙组划分仅仅是一个简化的例子。实际情况中自然可以有多个组，将它们发送到交叉连接设备的方式可以不同于上述方式，例如可以将若干组发送给同一交叉连接设备。
接着，步骤506中，在无线系统中安装新网元，并连接到已有的传输网络。如果系统中需要安装的基站直接连接到不支持组中时隙处理的交叉连接设备，如同图4所示例子中的交叉连接设备312，基站336连接到交叉连接设备312的门322，那么交叉连接设备门必须手工激活，使得基站336能够通过传输线路338接收2Mbit/s的帧。
在该步骤中，需要安装的网元必须通过电信连接物理上连接到系统。如果需要，必须构造所需的电信连接。在物理安装过程中，网元标识信息被馈送到网元，以识别基站控制器所控制的每个基站。
接着，步骤508中，新网元和基站控制器之间建立连接。在本发明方案中，连接可以自动建立，网元安装人员除了打开安装的网元之外，不需要完成任何其它操作。在本发明的本实施例中，在物理安装之后，新网元在通过电信连接接收的帧中搜寻组通信控制信道，利用发现的通信控制信道识别空闲组。
是否搜寻通信控制信道取决于网元的本地门本身是否包括包含空闲时隙组的2 Mbit/s线路。首先通过图6所示流程图考察这种情况，该情况由该图中的基站336示出。
在步骤600中，测试是否检查了所有的输入门。如果不是，在步骤602中选择待检查的门，步骤604中在该门中搜寻通信控制信道。
在步骤606中，根据搜寻结果作出决定。如果在该门中没有发现通信控制信道，则处理返回到步骤600。如果发现了信道，则在步骤608中查询基站控制器通信控制信道所定义的组的大小，将该范围标记成一组，并将信息存储在存储器中。
接着，在步骤610中，在同一门中搜寻其它通信控制信道。
在步骤612中，根据搜寻结果作出决定。如果发现了信道，则处理进行到步骤608。如果在该门中没有发现其它通信控制信道，则在步骤614中将该组门存储在存储器中，处理返回到步骤600。
如果检查完所有的门，则处理从步骤600进行到步骤616，其中检查是否发现了通信控制信道。如果在门中没有发现通信控制信道，则处理退出到算法B，下面将予以描述。如果发现了通信控制信道，在步骤618中，向基站控制器查询它是否接受该网元。这通过向基站控制器发送网元标识信息完成。如果基站控制器不接受该网元，则建立到下一通信控制信道的连接，以及到再下一通信控制信道的连接，直至检查完每个通信控制信道。之后，处理退出到算法B。如果基站控制器接受该网元，则在基站控制器的控制下继续该网元配置。下面将予以描述。
下面考察图7的流程图，它说明了算法B，如果网元本地门中没有发现通信控制信道或本身包含空闲时隙组的2Mbit/s线路，则执行算法B。在图3中，这种基站由基站324、326、328和334说明。
在步骤700中，网元搜索电信连接，找寻通往帧中包含整组的未用时隙组的网元的路径。
在步骤702中，选择需要检查的路径。
在步骤704中，查询对应的网元，确定位于待查路径尾端的门中是否存在通信控制信道。
测试基站控制器是否接受网元的上述过程通过向基站控制器发送网元标识信息、硬件配置参数和其它信息来实现。在从网元接收上述信息之后，基站控制器在其数据库中搜索该标识信息，如果发现对应的标识信息，硬件配置合适，并在通信控制信道所指示的空闲时隙组中发现必要数量的空闲时隙，则基站可以接受该网元。
如果发现通信控制信道，使用信道的基站控制器接受该网元，则处理退出该算法，网元配置在基站控制器控制下继续。下面将予以描述。
如果没有发现通信控制信道，或者使用信道的基站控制器不接受该网元，则步骤708中检查是否检查完所有的路径；如果不是，则处理继续到步骤704，检查下一路径。如果已检查完所有路径，则处理返回该算法的开端，重新检查，因为前一检查显然有错。
如果发现通信控制信道，并且基站控制器接受该网元，则连接建立在基站控制器控制下继续。基站从通信控制信道所指示的空闲时隙组中分配必要数量的时隙用于网元和基站控制器的通信，并将与之相关的信息发送给网元。这些时隙在连接的两端，还在可能位于传输路径的交叉连接设备中都标记成已分配。
这样，在图5的步骤508中建立网元和基站控制器之间的连接，处理进行到步骤510，其中配置网元。该配置在基站控制器控制下继续。如果需要，基站控制器将软件下载到网元。基站控制器还将必要的无线网络参数下载到该网元。
接着，在本发明方案中，测试分配给该网元的连接的操作。该网元向基站控制器发送消息，该消息包含网元可以进行测试的信息。基站控制器则在从需要安装的网元接收到消息之后，启动测试过程，该测试包含基站控制器和网元之间的所有信道。
下面通过图8所示的信号序列图来考察测试过程的一个例子。在步骤800中，该网元向基站控制器发送消息，该消息包含网元可以进行测试的信息。因此，在步骤802中基站控制器分配一些信道，这些信道分配给该网元用于测试。接着，基站控制器在步骤804中启动测试。如果在网元中使用多于一个收发信机，那么它们都可以同时测试。这样，测试所用时间与设备中收发信机的数量无关。
基站控制器发送测试初始化命令806给网元的每个收发信机。该网元分别证实808每个消息，测试每个收发信机810。在测试的执行过程中，最好使网元通过待测信道发送预定测试信号模式给基站控制器，基站控制器将接收的测试模式发回给该网元。该网元测试测试模式的正确性。在步骤812中，该网元发送测试结果给基站控制器，后者证实814该消息。以随机次序将消息812分别发给每个收发信机。相应地，网元的每个消息的证实814也分别提供。
在本发明的一种优选实施例中，采用伪随机序列作为测试信号模式，该伪随机序列根据种子数生成。信号模式事先已知(由种子数确定)，其长度可以是例如511比特。在接收过程中可由测量描述连接质量的误码率。
接着，基站控制器在步骤816中将网元设置成进行Abis环路测试。在该步骤中还测试信令信道。基站控制器发送测量命令818给网元，后者通过证实消息820予以应答。该网元进行测试822，在消息824中将结果发送给基站控制器。基站控制器证实826该消息。根据待测连接数量的不同，也可以有多个这样的消息对824-826。
如果完成了所有测试，则基站控制器发送消息给网元。该消息指示可以继续将该网元配置成工作状态。
在网元安装阶段，安装者可以将监控装置连接到网元。监控装置是选通网元和需要控制和键控的网络的终端。网络测试结果在发送给基站控制器的同时，也可以传送给安装者可以看到的监控装置。因此，在需要时，安装者可以立即纠正安装或差错事件中出现的配置差错。
在本发明的另一实施例中，基站控制器通过待测信道发送预定的测试信号模式给基站控制器。网元将接收的测试模式发回给网元，基站控制器测试测试模式的正确性。
再参看图5，在步骤512中，将网元配置存档。如果网元通过基站控制器所进行的测试，则通知给网元安装人员。基站控制器将新网元和分配给它的时隙通知给网络管理系统。现在，网元已能使用。
这里需要注意，上述网元配置过程仅是可以应用本发明方法的一个例子。上述功能中的一些功能的完成次序可以有所变化。
图9所示的相关部分给出了按照本发明的无线系统基站控制器、交叉连接设备和基站的结构的例子。基站控制器302包括一个控制单元。基站控制器还包括传输设备902，通过它将904连接到交叉连接设备308。交叉连接设备308一般包括控制单元906和传输设备908，通过它将910连接到基站316。基站316一般包括传输设备912、控制单元914、射频部件916，所需信号利用射频部件916通过天线918发送给移动话机。控制单元900、906和914一般由通用处理器、信号处理器或存储器元件实现。
基站和基站控制器中本发明方法所需过程最好通过软件利用存储在控制处理器中的命令实现。对本领域技术人员而言，显然无线系统基站控制器、交叉连接设备和基站还包括图9所示部件之外的部件，但是这些部件与本发明无关，所以图9中没有将它们示出。
此外，对本领域技术人员而言，本发明方案并不局限于图3所示的传输拓扑。图10a和10b还说明了传输拓扑的例子。在图10a中，系统包括连接到基站1000的基站控制器302，基站1000则连接到基站1002和交叉连接设备1004。交叉连接设备1004连接到基站1006和1008。
在图10b中，系统包括连接到交叉连接设备1010的基站控制器302。交叉连接设备1010连接到第二交叉连接设备1012，第二交叉连接设备1010连接到基站1014。该配置还说明了环路连接1018，它使得网元和基站控制器之间的连接维护能够安全进行。
尽管以上结合附图的例子描述了本发明，但显然本发明并不局限于此，在后附权利要求书所公开的创新思想范围内，可以通过许多方式予以改进。
权利要求
1．需要安装在无线系统中的网元的电信连接的一种测试方法，该无线系统包括一个或多个网元(316、324、326、328、334、336)，基站控制器(302)和网管系统(300)，它们通过包含业务信道和控制信道的电信连接可操作地互连，在该系统中，网元间的信息以划分成时隙的帧的形式传送，在该系统中，基站控制器(302)控制一个或多个网元，在该方法中，网元物理上通过电信连接连接到该系统，其特征在于，网元向基站控制器发送消息，该消息包含网元可以进行测试的信息，基站控制器在从需要安装的网元接收到消息之后，启动测试过程，以及该测试包含基站控制器和网元之间的所有信道。
2．需要安装在无线系统中的网元的电信连接的一种测试方法，该无线系统包括一个或多个网元(316、324、326、328、334、336)，基站控制器(302)和网管系统(300)，它们通过包含业务信道和控制信道的电信连接可操作地互连，在该系统中，网元间的信息以划分成时隙的帧的形式传送，在该系统中，基站控制器(302)控制一个或多个网元，在该方法中，网元物理上通过电信连接连接到该系统，其特征在于，网元向基站控制器发送消息，该消息包含网元可以进行测试的信息，基站控制器在从需要安装的网元接收到消息之后，启动测试过程，以及该测试包含在每个网元和基站信道的两个方向上都传输预定的测试信号模式，检查这样收发的信号模式，以及如果测试完所有信道，则基站控制器向网元发送测试已结束的通知。
3．根据权利要求1或2的方法，其特征在于，网元通过待测信道发送预定测试信号模式给基站控制器，基站控制器将接收的测试模式发回给该网元，该网元测试测试模式的正确性，将有关所述信道的结果告知基站控制器。
4．根据权利要求1或2的方法，其特征在于，基站控制器通过待测信道发送预定测试信号模式给基站控制器，网元将接收的测试模式发回给该网元，基站控制器测试测试模式的正确性。
5．根据权利要求3或4的方法，其特征在于，如果网元和基站控制器之间的连接包括这样的线路，这些线路具有由多个收发信机实现的帧，则可以同时测试所有的线路。
6．根据权利要求5的方法，其特征在于，连续测试具有帧的每个线路的不同时隙。
7．根据前述权利要求中任意一项的方法，其特征在于，一些无线系统网元(324、326)通过电信连接相互串联。
8．根据权利要求1或2的方法，其特征在于，网元是系统的基站。
9．根据权利要求1或2的方法，其特征在于，测试在这样的安装阶段进行，在该阶段中，基站控制器分配了必要的时隙供网元和基站控制器之间的通信使用，将分配的时隙通知给网元，并将网元中必要的软件转移到该网元。
10．根据权利要求1或2的方法，其特征在于，在安装过程中，将监控装置连接到网元，该网元通过待测信道发送预定测试信号模式给基站控制器，基站控制器将接收的测试模式发回给该网元，该网元测试测试模式的正确性，将有关所述信道的结果告知基站控制器和网元的监控装置。
11．一种无线系统，包括一个或多个网元(316、324、326、328、334、336)，基站控制器(302)和网管系统(300)，它们通过包含业务信道和控制信道的电信连接可操作地互连，在该系统中，网元间的信息以划分成时隙的帧的形式传送，在该系统中，基站控制器控制一个或多个包含网元标识信息的网元，其特征在于，需要安装的网元向基站控制器发送消息，该消息包含网元可以进行测试的信息，基站控制器在从需要安装的网元接收到消息之后，启动测试过程，以及该测试包含基站控制器和网元之间的所有信道。
12．一种无线系统，包括一个或多个网元(316、324、326、328、334、336)，基站控制器(302)和网管系统(300)，它们通过包含业务信道和控制信道的电信连接可操作地互连，在该系统中，网元间的信息以划分成时隙的帧的形式传送，在该系统中，基站控制器控制一个或多个包含网元标识信息的网元，其特征在于，需要安装的网元向基站控制器发送消息，该消息包含网元可以进行测试的信息，基站控制器在从需要安装的网元接收到消息之后，启动测试过程，以及该测试包含在每个网元和基站信道的两个方向上都传输预定的测试信号模式，检查这样收发的信号模式，以及如果测试完所有信道，则基站控制器向网元发送测试结束的通知。
13．根据权利要求11或12的系统，其特征在于，网元通过待测信道发送预定测试信号模式给基站控制器，基站控制器将接收的测试模式发回给该网元，该网元测试测试模式的正确性，将有关所述信道的结果告知基站控制器。
14．根据权利要求11或12的系统，其特征在于，基站控制器通过待测信道发送预定测试信号模式给基站控制器，网元将接收的测试模式发回给该网元，以及基站控制器测试测试模式的正确性。
全文摘要
本发明涉及一种无线系统,包括一个或多个网元(316、324、326、328、334、336),基站控制器(302)和网管系统(300),它们通过电信连接可操作地互连,本发明还涉及需要安装在无线系统中的网元的电信连接的一种测试方法。网元间的信息以划分成时隙的帧的形式传送。基站控制器控制通过电信连接物理连接到该系统的一个或多个网元。为了实现网元的可靠和快速安装,该网元向基站控制器发送消息,该消息包含网元可以进行测试的信息。基站控制器在接收到消息之后,启动测试过程。该测试包含基站控制器和网元之间的所有信道。
文档编号H04B7/26GK1300511SQ99800666
公开日2001年6月20日 申请日期1999年4月28日 优先权日1998年4月29日
发明者珠哈·马特利, 珠哈·托芬宁, 伊撒·哈卡那 申请人:诺基亚网络有限公司