CN1128094A - 通信系统 - Google Patents

Abstract

一种通信系统，包括：多个功能部件、用于测量功能部件性质的装置、用于控制测量装置和从测量装置接收数据的处理功能部件、以及使中央处理器与测量装置进行连接的通信链路，该处理部件有选择地命令测量装置向处理部件传送选定的数据。

Description

通信系统

本发明涉及通信系统的运行、监测和控制，特别涉及电信网络的运行，但不局限于这样的系统。

在本说明书中，术语“功能部件”用来定义通信系统中的一种部件，它完成系统本身的某些功能(例如交换或监测功能)，这与那种用于控制若干个“功能部件”以便实现通常要求几个功能部件协调动作的高级功能的“应用处理部件”不同。这种高级功能可以是例如在移动无线系统中的移交处理这样的网络应用。在电信网络中广泛地分布着系统的功能部件。例如，在整个系统的各节点处需要交换功能度(tunctionality)。但是，在普通的电信网络中将应用处理控制进行了集中，在该电信网内需要承载大的信号负载。不管系统的分布特性，相互作用的网络的所有部件都必须具有兼容的信令格式。这对于蜂窝无线网络尤其是一个问题，在蜂窝无线网络中，若干不同的制造商制造的各移动部件可以在系统的任何地方出现，并且必须协调地与碰巧与之建立了通信的网络的任一个固定部件相互作用。在这样的网络中，因为需要保持全部信令格式的兼容性，所以难于通过安排以实现增强或改进。

因为需要测量例如要达到的链路性能这样的网络状态、以及根据所要进行的测量的性质及所要达到的目的的不同而连续地或间断地向控制中心传送所得结果，所以在已知的系统中还产生了其它问题。这就给网络造成了附加的传信额外开销。许多测量通常只是在特定的运行环境中才需要。因此，传送其大部分是冗余的全部可能的数据对信号容量是一种浪费。有限的信号容量和要完成的不同测量的数目还降低了能够运行的测量的分辨率和/或取样速率。

根据本发明的第一个方面，一个通信系统包括多个用于测量由该通信系统传送的通信业务的性质的测量装置，还包括用于控制这些测量装置和从这些测量装置接收数据的数据处理部件，该数据处理部件有选择地命令这些测量装置向其传送选定的数据。

根据本发明的第二个方面，提供了在一个系统的远端位置测量一个分布系统的性质的方法，该系统包括设在要对所述性质进行测量的位置处的多个测量装置，该方法包括控制这些测量装置的步骤和命令这些测量装置向数据处理部件传送数据的步骤。

设置测量装置和数据处理部件的位置可以根据它们需要执行的特定功能来选择。例如，在蜂窝无线网络中，在各个基站处进行无线电信号质量的测量，但移交和多信道广播功能需要位于各交换位置处的各功能部件利用来自若干个现场的测量装置的数据来实现。因此数据处理部件可以与处理控制部件在一起。

可以在处理控制部件和网络运行部件之间提供专用信号链路。但是，如果被控的系统是电信网络，信号就可以利用该网络的通信承载链路来传送。处理控制部件不必位于该承载网络的节点处。利用举例的电信网络，处理控制可以设置在该网络的任何位置处，对于不同的功能则可以设置在不同的位置处。

现在参看附图举例描述本发明的实施例。

图1示意性地表示本发明第一实施例的移动无线网络；

图2以功能关系(function terms)的方式表示图1的网络；

图3是本发明第一实施例的系统的功能表示；

图4是包括了图3系统的功能度的网络结构的示意图；

图5、6和7是说明在图1和2的实施例内出现的数据流的流程图。

图1和2所示的本发明的实施例是一个通信系统，该通信系统具有收集和处理有关该系统内的承载链路的质量的数据的装置。在该实施例中，该系统是一个移动无线电信网络。在这一特定例子中被收集的数据将在该移动无线网络的移交过程中使用。

图1表示作为蜂窝无线网络的实例的移动无线网络的略图，它包括移动装置1和三个基站2a、2b和2c，其各具有用于监测各自承载链路3a、3b、3c和3d的质量的测量设备4a、4b、4c和4d。对于基站2b，承载链路3b、3d是与目前正在运行的移动装置1进行通信的实际链路。其它两个基站2a、2c是从基站2b接替移动部件1的移交的潜在候选基站，其各自的链路3a、3c目前不与移动部件1进行通信。

基站2a-2c都通过基站现场控制器6和移动交换中心7与网络的其它部分连接。

各个基站2a、2b和2c例如可以位于同一局内，以便覆盖一个单元的不同区域，基站现场控制器6也可以与它们在同一局内。各基站2a、2b、2c以及移动装置1内的测量设备4a、4b、4c、4d不必相同(特别是如果这些基站位于不同的位置)，因此从每一设备接收的原始数据在形式上可以不相同。特别是，现代移动通信网络必须能够支持由不同的制造商制造的移动装置。虽然测量的方法可以不同，但要被测量的特性，例如位差错率(BER)、C/I、接收功率电平或位速率对每一装置都是类似的。

处理控制部件5位于基站现场控制器6内，与每一个测量部件4a-4d进行通信。必要的通信是利用承载链路3a、3b、3c、3d来完成的，它们还完成这些链路已建立的电信业务。处理控制部件5命令测量部件4a、4b、4c、4d去测量链路性能，例如BER、C/I、接收功率电平或位速率。这些部件可以不断地收集数据，或者在响应来自处理控制器5的信号时才可以收集数据。

应当指出，由移动站1的部件4d收集的数据将利用基站2b进行传送。但是，基站2b不以任何方式对这一数据进行处理，只是将其传送给位于基站现场控制器6内的处理控制部件5。因此，在测量部件4d和处理控制部件5之间具有直接的逻辑链路8d，在测量部件4a、4b、4c和处理控制部件5之间有逻辑链路8a、8b、8c。基站2b本身也传送由在基站2b的测量部件4b收集的数据。处理控制部件5与应用功能C′、例如在移动交换中心7或基站现场控制器6中的移交控制功能相连接，它给该应用功能提供数据。

可以将测量部件4a、4b、4c、4d设计成按照从处理部件5接收的指令进行不同的测量。可以根据占优势的条件(例如信号类型，如承载电路正在传送的语音还是数据)、或者根据网络中别处的占优势的条件(例如日时/周日)动态地进行这种改变。

可以根据要被承载电路传送的信号类型(例如模拟/数字，不同的位速率等)的不同来选择待测参数(例如位差错率，C/I，RSSI)。

由于测量处理控制部件5位于基站现场控制器6内，所以在将基站2a-2c本身的处理功率减至最小的时候，以网络中尽可能低的级别来执行测量收集控制。通过按照本地化的级别来设处理控制部件5，就可以按照这一级别来压缩和选择数据，由此减少从网络其它部分接收和向网络其它部分传送的通信量。

此外，在例如基站现场控制器6具有足以识别三个基站2a-2c中的哪一个从移动部件1获得了最强的信号的处理能力的情形中，就仅仅需要将该事实传送给用以确定是否进行移交的判断执行部件(一般是位于移动交换中心7内)。当然，如果移交是在由同一基站现场控制器控制的基站之间进行，就可以根本不需要移动交换中心7。

监测设备4a-4d收集网络中的承载链路质量信息。这种设备只需要具有有限的功能度。这就是说，只需要监测特定的物理链路并将测量值报告给测量处理控制部件5。

现在参看以功能关系的方式描述图1的系统的图2来进一步描述该系统的运行。在特定的测量中，功能度B′相应于测量部件4a-4d，处理器功能A′相应于处理控制器5，应用功能C′相应于例如在BSC6和/或MSC7中的移交功能。

如图2所示，处理器A′具有三个模块：命令和接收模块10，处理模块11，以及外部接口模块12。命令和接收模块10与测量功能度B′直接进行通信。这一模块从测量功能度B′接收测量数据，并在数据流进入时对它们进行识别并将它们变换为标准格式。相反地，它还从处理模块11接收信号并将它们变换为各个测量功能度B′可识别的命令信号。命令和接收模块10具有专用于各个测量功能度的功能部件，该功能部件与各个测量功能度连接并与它们兼容。每一测量功能度B′所需的命令和接收模块10的功能部件可以集中在例如软件中。不同的功能部件可以被包括在通用硬件中，例如如果每一测量部件4a-4d被处理控制器5利用时分方式进行轮询，则被包括在处理控制器5中的命令和接收功能度必须轮流地在处理模块11的标准处理和测量功能B′所需的格式之间进行变换。这就需要对于各个测量功能度B′使用的消息格式在每一时隙中对命令和接收模块10进行配置。因此术语“部件”必须被理解为包括可被用来实现命令和接收模块的任何功能或功能的组合，相应地，可以用任何手段来完成部件和模块的物理实现，部件和模块的一些部分可被共享或不被共享。

处理模块11处理来自外部接口模块12的控制信号(其将要在下面进行讨论)，还处理按照标准化格式从命令和接收模块10接收的测量参数。处理模块11通过命令和接收模块10对测量功能B′进行控制，还完成所需的任何控制动作。处理模块11响应经过外部接口模块12接收的应用C′对于数据的请求，向命令和接收模块10发出指令以便从各个测量功能B′收集数据。这些指令被命令和接收模块10变换为测量功能B′所需的格式。在测量结果被命令和接收模块10接收并被变换为普通处理格式之后，处理模块11执行格式化和/或其它处理，例如在给定的时间间隔内求平均或求从测量功能B′接收的一个或多个参数的数学函数。作为一特定实例，处理器A′可以比较由与向其请求了数据的(三个)候选基站(4a-4c)相关的测量功能度B′测量的信号强度，并通过外部接口12向移交应用C′返回一个信号，给出了具有最强信号的基站4b的标识。在这一实例中，不通过外部接口模块12将信号的绝对值传送给应用C′。

外部接口12向应用C′传送数据信号和从应用C′接收数据信号。在移交确定的情形中，该应用C′是负责移交的网络控制功能。该功能本身通过外部接口模块12以标准形式向命令和接口模块11传送信号，命令后者向测量功能B′传送开始或结束信号或对于数据的请求。网络控制功能C′还利用处理部件A′从测量功能B′接收数据。

可以在一个连续的期间内进行测量，或者需要进行一次瞬时的测量。在这两种情形中，从应用C′传送到处理控制功能A′的命令是明显不同的。类似地，如果所需的结果例如是时间平均值，则处理控制模块11提供处理和存储功能，被时间平均的结果周期地传送给测量控制应用C′。在这种情况下，处理控制模块11在功能上包括用于当这些时间平均值和趋势等正在被计算时存储数据的数据缓冲器。

网络可以包括交换装置和移动装置的许多不同的设计，其各具有自己本身的测量功能和物理实现。测量控制功能A′提供了使这些测量系统与一个网络管理测量应用C′智能地接口的方法。在处理功能A′中进行预处理，对测量数据的处理结果被传送给移交应用C′，以便能够作出移交判决。在处理功能度A′的物理实现位于基站2a-2c内的情形中，承载链路3a-3c传送的数据量就会被减少。

可以将测量控制功能用于与移交不同的目的。例如，测量可以为故障监控、未来通信计划的统计分析和记帐等所需要。将外部接口设计成对来自任何这样的应用平台的信号作出响应。

不同的测量功能B′可以能够进行不同的测量。这种差别由处理部件A′的命令和接收模块10进行处置，以便为网络应用的使用提供公共数据标准。

在本实施例的一种变化中，各个测量功能B′具有非常有限的功能度。它们继续不断地运行，监测系统的特性。根据来自处理控制功能A′的请求，将数据的当前值传回给处理控制功能A′。将什么数据传送给应用C′的决定是由响应于来自应用C′的命令动作的处理控制A′来作出的。

图5、6和7是说明在图1和2的实施例内出现的数据流的流程图。在这一实施例中，高级应用(C′)是移交控制。

外部应用C′有两种报文格式：

1)“测量请求”

这一报文从移交控制C′传送到外部接口12，具有如下规定的字段：

一待测参数(目前，是位差错率BER)，

一应用于测量的算法(ALGA：提供参数的平均值和该值的变化；或者ALGB：提供当参数下降到低于50％的原始值时被测参数的平均值)，

一报告方法(RR＝按一定时间间隔的定期报告，或者表示当算法提供出结果时请求提供响应的空值)，

一在可应用的情况下的测量报告之间的时间(TIME)。

2)“测量响应”

这一报文从外部接口12传送到移交控制C′，它包含了来自处理部件中的测量算法的、由请求报文规定的形式的结果参数。根据请求报文内容的不同，按一定时间间隔发送响应报文。

图5表示在仅当远程测量功能度被请求时才传送测量结果的情况下，将图1和2的实施例用于定期地报告测量结果的情形。因此，处理控制器5必须通过将对数据的周期性请求传送给测量功能度4，以便对来自移交控制C′的对周期数据的一次请求作出响应。

控制应用C′(现在，即是移交控制应用)发出要求进行“位差错率(BER)”测量的测量请求101。使用算法A，在算法A中，处理模块11按照报文之间的时间间隔TIME发送定期报告。来自外部接口模块12的原语(Primitive)102通知处理模块应当完成什么处理。处理模块11然后运行所需的算法，开始收集测量信息，并在做好准备时将预处理信息103a传回给外部接口12，外部接口12再将信息104a传送给发出请求的控制应用C′。当处理模块11从测量功能度4要求信息时，它就向命令和接收模块10发送包含了有关需要进行什么测量的信息的“报告”原语105、105a。命令和接收模块10然后按照将会被远程测量功能度4识别的格式来发送报告请求报文106。此时由于测量功能度4被假定为只是“通”或“断”，只测量BER，然后立即在报告响应报文107中将其返回，所以该格式将是非常简单的。一旦命令和接收模块10接收到这一报文，该模块就向按照标准格式携带了被测参数的处理模块11发送RESP原语108。处理模块11还发出被以相同的方式作出响应的报告请求原语105a等(106a、107a、108a)。处理模块11然后对数据执行算法A，在经过了时间TIME之后向外部接口模块12发送测量RESP原语103a。外部接口模块12以标准格式将测量处理的结果(目前，为BER和BRR的变化(CBER)返回给应用C′(目前，为“移交控制”)。在接收到与由外部接口模块12接收的空白测量请求109相关的原语110之前，处理模块11继续执行测量处理105b/c、106b/c、107b/c、108b/c和103b。

图6表示仅当被测参数变化超过50％时才将实施例用于产生测量报告的情形。这将有助于例如提供触发脉冲来启动移交处理。正如在第一个例子中那样，远程测量功能度4在被请求时才发送测量结果。这就说明了相同的测量功能度4如何可被用来提供具有不同需求的应用处理控制功能度C′。

移交控制应用C′发出要求进行“接收信号电平(RXLEV)”测量和使用算法B的报文201。由于指示出了不存在RR参数，所以不要求处理模块发送定期报告。

来自外部接口模块12的原语202告知处理模块11应当完成什么处理。处理模块11然后运行所需的算法，开始收集测量信息，并在做好准备时将预处理信息203、204传回给发出请求的控制应用。当处理模块11从测量功能度3处要求信息时，它就向命令和接收模块10发送包含了有关需要进行什么测量的信息的“报告”原语205、205a、205b和205c。作为响应，命令和接收模块10然后按照将会被远程测量功能度4识别的格式来发送报告请求报文106、106a、106b和106c。此时由于测量功能度4被假定为只是“通”和“断”，只测量BER和按照预定的时间间隔在报告响应报文107、107a、107b和107c中将其返回，所以该格式也将是相当简单的。一旦命令和接收模块10接收到这些报文，该模块就向按照标准格式携带了被测参数的处理模块发送RESP原语208、208a、208b和208c。处理模块11对数据执行算法B，当被测参数的值的变化大于50％时，处理模块11向外部接口模块12发送测量RESP原语203。外部接口模块12以标准格式将测量处理的结果(目前，为RXLEV 204)返回给调用应用(目前，为“移交控制”)。

可以看出，具有不同的测量需求(图5和6)的移交控制C′仍然能够与相同的测量功能度4进行接口。

图7表示当远程测量功能度定期地传送测量结果时将该实施例用于报告测量结果。

与图5比较将说明不同的测量功能度4、4a如何可被用来提供相同的应用处理功能度。

如在图5的实施例中那样，移交控制应用C′发出要求进行“位差错率(BER)”测量的请求101，使用算法A，处理模块按照报文之间的TIME时间间隔发送出定期报告。来自外部接口模块12的原语102告知处理模块11应当完成什么处理。处理模块11然后运行所需的算法A，开始收集测量信息并在做好准备时将预处理信息传回给发出请求的控制应用103a、104a、103b和104b。当处理模块11从测量功能度4a要求信息时，它就向命令和接收模块10发送包含了有关需要进行什么测量的信息的报告原语305。命令和接收模块10然后按照将会被远程测量功能度4a识别的格式发送报告请求报文306。此时由于测量功能度被假定为只是“通”和“断”，只测量BER和按照预定的时间间隔在报告响应报文307、307a至307g中将其返回(这就是本实例和图5的实例之间的不同，说明了不同的测量功能度4、4a可用来完成利用来自移交控制C′的相同的测量请求101和按照相同的格式104a、104b返回数据的任务)，所以该格式也将是相当简单的。一旦命令和接收模块4a接收到报文307，该模块就向按照标准格式携带了被测参数的处理模块11发送RESP原语308。处理模块对数据执行算法A，在经过了时间TIME之后向外部接口模块12发送测量RESP原语103a、103b。外部接口模块12以标准格式将测量处理的结果(目前为BER和BER的变化(CBER104a、104b))返回给“移交控制C′”。与图5的方案一样，直到接收到与由外部接口模块C′接收的空白测量请求109相关的原语110之前，处理模块11继续执行测量处理。处理模块11然后发送“结束”原语311，命令和接收模块用该“结束”原语311来产生测量功能度专用的结束报文312，以命令该模块去终止模块的测量结果收集处理。

在本发明的第二实施例中，以功能关系表示在图3中的通信系统包括了这种电信网络，该网络包括将一些取网络运行功能(NOF)B形态的功能部件与一个应用C互连起来的处理器功能A。处理器功能A具有三个功能模块：外部接口模块51、处理模块52以及命令和接收模块53。

在运行时，处理器功能A在NOF B和应用C之间双向地传送数据。应用可以是网络服务或服务部件，数据可以例如是从应用C到达NOF B的控制信息，或者是从NOF B到达应用C的测量或状态数据。

处理器功能A执行三种功能。命令和接收模块53将指令数据送给各个网络运行功能部件并从各个网络运行功能部件接收测量数据。外部接口模块51被作为应用C的接口。这两个模块51、53由处理模块52来连接，处理模块52例如可以(a)将应用C的指令变换成为NOF B的各种指令，以及/或者(b)将从NOF B接收的数据变换成为适合于应用平台C的数据格式。

虽然为了简单起见，图3只示出了单一的应用，但正如从以下描述将会看到的那样，可以有利用其各自的或公共的处理部件与其各自的或公共的NOF互连的多个应用。

在处理部件A中，外部接口模块51给应用平台C提供了公共接口。该接口向应用平台C提供一组可用命令，处理模块52能够与网络运行功能B的接口无关地执行该组可用命令。

处理模块52将应用信息数据变换成为各个NOF特有的信息，以及/或者将NOF信息变换成为适合于应用平台C的形式。

命令和接收(IR)模块53与NOF B进行通信，相对于网络中不同的NOF部件，IR模块53可以具有不同的接口。IR模块53在处理模块52使用的原语和NOF B使用的信息报文格式这二者之间进行变换。

除上述变换外，处理模块52还可以执行由应用平台C规定的其它处理。NOF B可以呈现与网络相关的功能度的形态，例如嵌入式软件，或者它们可以是分立部件或模块，例如监测部件或网络控制功能。

类似地，应用平台C可以是嵌入在网络中、例如嵌入在服务控制点中的功能或功能度，或者它们可被嵌入在可独立应用的应用平台中。

图4说明图3的通用系统如何可被映射成为在本实例中被表示为固定网络的“网络结构”。按功能关系，单元A1、A2表示处理控制功能度，B1、B2表示网络运行功能。带有数字“1”的功能度(例如A1、B1)表示其中“服务控制”与交换网络分离和利用各单独的链路(63、64、65)进行通信的智能网络单元。带有数字“2”(例如A2、B2)的功能度表示这样的单元，其中全部功能度被包括在载有用以提供逻辑链路(69、70、71)的信令信息的交换网络中。由图4可见，处理控制功能度和网络运行功能度都可以位于网络的任何可能的节点处。这些节点(72至78)可以例如是服务控制点、网络管理中心、交换装置等。

应当指出的重要方面是：

(i)处理控制功能度位于网络内的特定节点(72、78)处。

(ii)其次，特定应用的处理控制功能度被固定在特定的网络节点处，例如处理控制A1固定在节点72，但不同的应用或同一应用的不同使用可以位于不同的网络节点(例如处理控制A2在节点78)处。

(iii)网络运行功能B1、B2位于交换网络节点73至77处，需要时由处理控制功能度以实时动态方式来启动。这些功能与承载网络密切相关。

(iv)特定网络节点的处理控制功能度A1的特定使用可以是：在另一处理控制功能度A2的控制下，对当还存在另一或同一网络运行功能B2的情况下的网络节点75处的网络运行功能B1进行控制。

第二实施例中的数据流与参照第一实施例描述并示于图5、6和7的数据流相同。

Claims (23)

1.一种通信系统，包括多个用于测量由该通信系统传送的通信业务的性质的测量装置，还包括用于控制这些测量装置和从这些测量装置接收数据的数据处理部件，该数据处理部件有选择地命令这些测量装置向其传送选定的数据。

2.权利要求1的系统，其特征在于，在该系统中，测量装置在数据处理部件的控制下测量不同的性质。

3.权利要求1或2的系统，其特征在于，其中的测量装置对自己连续地测量的性质进行监测，并对数据进行存储直到所述数据处理部件命令传送该数据为止。

4.权利要求1、2或3的系统，其特征在于，其中的测量装置在一段时间内向数据处理部件传送数据，该段时间的开始和结束由该数据处理部件进行控制，该数据处理部件对接收的数据进行计算。

5.权利要求4的系统，其特征在于，其中所述的计算是时间平均。

6.权利要求4的系统，其特征在于，其中所述的计算是趋势计算。

7.权利要求4的系统，其特征在于，其中的数据处理部件比较从一个以上的测量装置接收的数据，以便根据该比较提供输出。

8.根据上述任一权利要求的系统，其特征在于，该系统是电信网络，在该网络中，测量装置确定在该网络内的预定位置处的信号质量。

9.权利要求7的系统，其特征在于，其中的测量装置测量通过空中接口的信号质量。

10.根据上述任一权利要求的通信系统，其特征在于，具有至少一个移动装置。

11.权利要求10的通信系统，其特征在于，包括蜂窝无线系统。

12.根据上述任一权利要求的通信系统，其特征在于，至少包括一个固定的网络端接点。

13.一种在系统的远端位置测量一个分布系统的性质的方法，该系统包括设在要对所述性质进行测量的位置处的多个测量装置，该方法包括控制这些测量装置的步骤和命令这些测量装置向数据处理部件传送数据的步骤。

14.权利要求13的方法，其特征在于，在该方法中，所述性质被连续地监测，测量结果被存储以供以后被传送。

15.权利要求13的方法，其特征在于，其中的处理包括命令测量装置在一段时间内向处理部件传送数据和对在该段时间内接收的数据进行计算。

16.权利要求15的方法，其特征在于，其中的计算是时间平均。

17.权利要求15的方法，其特征在于，其中的计算是趋势计算。

18.权利要求15的方法，其特征在于，其中的处理包括对从一个以上的测量装置接收的数据进行比较，以便根据该比较提供输出。

19.根据权利要求13至18中任一权利要求的方法，其特征在于，其中的测量装置构成电信系统的一部分，该方法包括在该系统内的预定位置处测量接收信号质量的步骤。

20.权利要求19的方法，其特征在于，该方法包括测量通过空中接口的信号质量的步骤。

21.根据权利要求13或20中任一权利要求的方法，其特征在于，包括根据不同的控制信号来控制测量装置从而测量不同的性质的步骤。

22.根据权利要求13至21中任一权利要求的方法，其特征在于，其中的分布系统包括移动无线系统。

23.权利要求22的方法，其特征在于，其中的移动无线系统是蜂窝无线系统。

24.根据权利要求13至23中任一权利要求所述的方法，其特征在于，其中的系统包括至少一个固定的网络端接点。

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