CN1332592A - 一种模拟基站侧业务的***及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种在移动通讯领域中移动业务交换中心(MSC)的开发和调测过程中模拟基站侧业务的***和方法,解决了现有设备和方法无法进行多模块局模拟和多人互相独立地使用等技术难点。***包括模拟客户机、模拟服务器和模拟前台,内部连接基于TCP/IP协议在以太网上实现,外部与交换机的通讯通过七号信令完成;而实现模拟业务的方法是通过消息的发送和接收的流程进行。使用本发明在开发移动交换***中,无需再配置昂贵的专业设备。

Description

一种模拟基站侧业务的***及其方法

本发明涉及移动通讯领域，具体地说是对基站侧的A接口业务进行模拟，以实现在试验环境中模拟处理各种业务的技术。

在通信***移动业务交换中心(MSC)的开发、调试以及测试过程中都需要基站侧的配合，其与交换***之间建立的是标准A接口，由于不适合用实际的基站参与这些过程，故而只能采用模拟的方式进行。目前市场上有一些基站模拟器，如WG8610(Wavetek Wandel Goltermann公司制造)就是一个基站模拟器。但它们在技术和产品本身上仍有不足之处，以下具体说明：

就其所采用的技术而言，在某些MSC开发和测试过程中切实需要的一些功能方面有待改进，如大话务量测试过程中的被叫数据没法统计；不能实现多模块MSC局情况下的网络配置和信令流程的模拟；作为虚拟的交换网络功能实体，无法实现实际情况下复杂的网络结构，如MSC与BSC配置的多对一和多对多配置；不能适应研发过程中多组开发人员研发工作的同时使用，不能充分满足MSC***软件研发过程的需要；

就其产品本身而言，虽然功能比较强大，但成本相当昂贵，由于***支持的模拟移动用户数目严格依赖***中板卡的硬件配置，对更多模拟移动用户的支持在既定成本下无法实现，所以只能用作一种高档测试仪器；从操作维护上来说，基站模拟器***庞大，使用复杂，维护困难，用户要想熟练使用需要专门的培训过程。

除了上述的专用基站模拟器之外，还有一些功能相对更简单的模拟设备，如美国专利US5627834中提到的为测试CDMA移动通讯***中基站和移动台之间呼叫处理的容量和性能而设计的一个自动呼叫模拟器。从本质上来说，它模拟的是移动台和基站之间空中接口的信令，而且只能用于CDMA移动通讯***，适用的范围也比较窄。

本发明的目的之一在于提供一个功能完善、配置灵活简单、操作维护方便、适用面广、成本低廉的基站侧业务模拟***，以充分满足移动交换子***的研发及测试需要。

本发明的目的之二在于提供一种基于本发明建立的***上完成基站侧业务模拟的方法，以实现各种信令流程或开发新的业务功能等的模拟需要。

一种模拟基站侧业务的***，包括模拟前台和模拟后台；模拟前台与模拟后台之间也是基于TCP/IP协议的以太网连接；模拟后台部分包括若干个模拟客户机和一个模拟服务器，所述的模拟客户机和一个模拟服务器都通过基于TCP/IP协议的以太网进行连接；模拟前台与外部移动业务交换中心(MSC)之间采用标准的七号信令连接。

所述的模拟前台主要负责消息的编解码、消息的转发以及与模拟服务器的通讯；

所述的模拟客户机主要完成人机界面管理、移动台数据的管理、所有与移动台相关及不相关的信令流程的控制与处理，以及与模拟服务器之间的通讯处理；

所述的模拟服务器包括三个模块：通讯处理、移动台索引分配和消息转发；

一种模拟基站侧业务的方法，其发送消息处理的流程是：

(1)在模拟客户机上启动某一移动台的消息流程；

(2)模拟服务器接收模拟客户机发来的消息；

(3)模拟服务器将消息转发给模拟前台；

(4)模拟前台对接收到的消息进行编码处理；

(5)模拟前台根据接收的消息确定移动台所处的索引范围；

(6)模拟前台把消息转发给对应的交换机。

一种模拟基站侧业务的方法，其接收消息的处理流程为：

(1)模拟前台接收来自交换机的消息；

(2)模拟前台进行消息的解码处理；

(3)判断消息里是否有移动台的索引范围，如果有则转步骤(5)，如果没

   有则转步骤(4)；

(4)模拟前台根据消息的源信令点找消息对应的目的信令点，从而确定该

  移动台的索引范围；

(5)模拟服务器接收模拟前台转发来的消息；

(6)模拟服务器根据确定的索引范围把消息转发给对应的模拟客户机。

本发明在网络结构上采用七号信令网和以太网的结合，足以承载MSC与模拟基站之间任意复杂灵活的网络配置。不仅可以实现单模块或者多模块MSC局与模拟基站之间的一对一和一对多的配置，还可以实现多对一和多对多的网络架构。目前受到通信流量的限制，***可以带48个模拟客户机，可以同时完成对48个MSC局的A接口业务流程的模拟功能，因此可以有48个开发测试人员同时且互不干扰地使用模拟***与相应的MSC协同工作，而且可同时用于CDMA和GSM两种网络的研发和测试工作。

图1是本发明的模拟***的体系结构图；

图2是本发明的模拟***的各部分的模块组合图；

图3是本发明发送消息的处理流程图；

图4是本发明接收消息的处理流程图；

本发明的模拟基站侧业务***的结构已如前述，体系结构图与功能结构图分别参见图1、图2。需要说明的是：图1中虚线框所包含的部分就是整个A接口业务流程模拟***，所述模拟***与各个交换机通过七号信令网进行消息的通讯。图2为图1中的模拟客户机、模拟服务器、模拟前台内包含的主要模块。

在模拟***中，模拟客户机与MSC之间是一一对应关系。对应一个MSC，每一个模拟客户机模拟一定索引范围内的移动台的信令流程。移动台在***中作为一个对象进行处理，每一个对象有自己的数据和动作。

数据部分包括移动台特征数据和在信令流程模拟处理过程中客户机程序所需的某些信息。前者主要指的是移动台本身的一些固有信息，如IMSI、MIN、ESN、移动用户号码、被叫号码等，由于它们在流程模拟过程中一般保持不变，所以存储在移动台数据库中。而移动台在模拟过程中的状态信息和模拟程序需要记录的信息，在模拟过程中通常是变化的，所以存放在指定的移动台数据区里。对于移动台数据库和数据区中的数据，操作员都可以通过模拟客户机上的人机界面进行查询和修改。

移动台动作的主要功能是利用数据库或者数据区中存储的移动台数据构造符合A接口标准的各种消息，并进行消息的收发和相关的处理。

对于与用户无关的业务流程，如地面电路管理，无需考虑移动台的处理，只需控制业务流程的运行即可。而对于其他与移动台相关的业务流程，如移动性管理、呼叫、切换、短消息等，其消息类型、参数、定时器等都具有较大的灵活性。为此，***中业务流程的处理即消息的收发及相关的处理是通过消息链表来控制的。

消息链表是一个双向链表，每一个消息链表对应一个信令流程。消息链表中的每一个节点记录了一条A接口消息的特征，如等待时长、接收/发送、消息名称、前一节点指针、后一节点指针等信息。为了灵活地实现各种业务的信令流程，模拟***采用了由流程脚本文件动态生成消息链表的方法。流程脚本文件的基本组成如下：begin            指示信令流程开始

＞Bmsg1＞代表发送指示，Bmsg1消息名称(一般为定义的别名)T1＜Mmsg1 T1表示定时器时长为1毫秒，＜接收指示，Mmsg1消息名称＞Bmsg2          Bmsg2为消息名称T2＜Mmsg2          Mmsg2为消息名称＞Bmsg3          Bmsg3为消息名称end               指示信令流程结束

流程脚本文件中的每一行对应一条消息，分别由：定时器时长，发送/接收指示，消息名称3部分组成。流程脚本文件是以文本文件的形式存在，可以直接或者通过模拟客户机程序的界面间接进行修改。而对流程脚本文件进行扫描解释就可以生成对应业务流程的消息链表。模拟***将根据流程脚本的变化实时改变消息链表的内容。消息链表中包含了定时器、消息方向、消息类型以及消息附加选项的内容。

消息链表生成之后，移动台对象就从链表头开始根据各个节点中的参数依次进行具体的消息流程模拟。一般而言，除被叫流程和切换响应侧的启动分别是在主叫移动台的主叫流程启动后和切换发起侧流程启动后自动执行外，其它流程的启动一般通过人机界面激活相应的移动台对象。

***的操作方法是：操作员首先在人机交互界面上选定移动台索引和要模拟的业务类型，并确定与该用户相关的数据已满足业务模拟要求，与模拟业务对应的流程脚本文件正确。然后通过交互界面启动业务流程的模拟。

以上文描述的脚本文件为例参考图3、图4说明模拟程序根据生成的消息链表进行业务流程的模拟过程(包括消息的发送和接受过程)。

先阐述模拟***启动并发送消息的流程，步骤如下：1.模拟客户机程序确定移动台对象的动作为发送后，构造并发送Bmsg1到模拟服务器，并启动T1定时器；2.模拟服务器接收模拟客户机发来的消息Bmsg1；3.模拟服务器将消息转发给模拟前台；4.模拟前台将所收到的消息编码成标准的NO.7信令格式；5.根据消息中所带的移动台索引确定索引范围和消息要发往哪个MSC；6.模拟前台把消息通过NO.7信令网传送给相应的MSC；

通过这6个步骤即可完成在模拟***中模拟移动台的消息Bmsg1传送给相应的交换机的过程。

之后模拟***接收来自交换机的该信息(即Bmsg1)至相应的移动台所属的模拟客户机的流程，步骤如下：

1.摩拟前台收到来自MSC的消息Mmsg1，

2.将消息解码成模拟后台程序所能识别的消息格式。

3.判断来自MSC的消息中是否带有移动台索引，如果来自MSC的消息

  中带有移动台索引转步骤5；

4.如果来自MSC的消息中不带移动台索引，模拟前台必须首先根据消

  息的源信令点编码即MSC的信令点编码确定该消息的移动台索引号

  的范围，然后取该范围内的最小值作为消息中的索引号；

5.将消息转发给模拟服务器；

6.模拟服务器根据消息中所带的移动台索引号将消息发给对应的模拟客

  户机；

7.模拟客户机程序接收到Mmsg1消息后，确定此消息确是所等待的消

  息，便停止T1定时器，处理Mmsg1，然后构造并发送Bmsg2到模拟

  服务器，启动定时器T2；

8.后续处理同第一条消息的处理相同，直至业务流程结束，统计模拟结

  果。

通过上述的步骤，就可以实现模拟移动台消息的发送、接收和确认过程。

本发明的模拟***功能强大，不仅实现了实际基站***的所有信令功能，包括位置更新、独特查询、始呼、终呼、短消息、补充业务、局内和局间的切换、地面电路管理、过载控制等等，还可以让开发和测试人员实现所需要的任意信令流程从而完成某些特定的功能。其中包括真实基站无法实现的功能，如相对完善的大话务量测试功能。选定若干移动台用户，依次启动相同或者不同的业务流程的模拟。一旦某个移动台流程执行完毕，在一定时间间隔后又发起下一次同样流程的模拟。每个移动台可以互不干扰地并行执行着各自的业务流程。通过修改配置文件中的参数可以灵活地改变各个移动台初始启动的时间间隔以及同一个移动台发起下一次模拟的时间间隔，从而满足了不同测试的需求。同时，模拟程序还统计了各种业务发起的总次数、成功和失败的次数以及失败的原因等，为调试和测试提供了有利的参考数据。此外，通过特定的算法实现了大数量移动用户的模拟，可以完成对几万甚至几十万用户容量的各项性能的测试。

采用本发明的整个***成本低廉。硬件上只需要一个实现信令转接功能的机架和若干作为模拟客户机及服务器的PC机。软件平台基于MicrosoftWindows NT4.0，***的数据配置简单灵活，界面友好直观，无需专门的培训过程即可掌握。

利用这套基站模拟***和方法，在CDMA/MSC和GSM/MSC***的研发及测试过程中无需再配置昂贵的专业测试设备，也无需配置真实的基站***，节约了研发成本。实际运行也证实该模拟***很好地满足了研发测试的需要。

Claims (6)

1.一种基站侧业务模拟的***，包括模拟前台和模拟后台；模拟前台

  与模拟后台之间也是基于TCP/IP协议的以太网连接；模拟后台部分

  包括若干个模拟客户机和一个模拟服务器，所述的模拟客户机和一

  个模拟服务器都通过基于TCP/IP协议的以太网进行连接；模拟前台

  与外部移动业务交换中心之间采用标准的七号信令连接。

2.根据权利要求1所述的一种基站侧业务模拟的***，其特征是：所

  述的模拟前台主要负责消息的编解码、消息的转发以及与模拟服务

  器的通讯。

3.根据权利要求1所述的一种基站侧业务模拟的***，其特征是：所

  述的模拟客户机主要完成人机界面管理、移动台数据的管理、所有

  与移动台相关及不相关的信令流程的控制与处理，以及与模拟服务

  器之间的通讯处理。

4.根据权利要求1所述的一种基站侧业务模拟的***，其特征是：所

  述的模拟服务器包括三个模块：通讯处理、移动台索引分配和消息

  转发。

5.一种基站侧业务模拟发送消息处理的流程的方法，包括以下的步骤：

(1)在模拟客户机上启动某一移动台的消息流程；

(2)模拟服务器接收模拟客户机发来的消息；

(3)模拟服务器将消息转发给模拟前台；

(4)模拟前台对接收到的消息进行编码处理；

(5)模拟前台根据接收的消息确定移动台所处的索引范围；

(6)模拟前台把消息转发给对应的交换机。

6.一种基站侧业务模拟接收消息的处理流程的方法，包括以下的步骤：

(1)模拟前台接收来自交换机的消息；

(2)模拟前台进行消息的解码处理；

(3)判断消息里是否有移动台的索引范围，如果有转步骤(5)，如果

   没有转步骤(4)；

(4)模拟前台根据消息的源信令点找消息对应的目的信令点，从而确

   定该移动台的索引范围；

(5)模拟服务器接收模拟前台转发来的消息；

(6)模拟服务器根据确定的索引范围把消息转发给对应的模拟客户

   机。

Images