CN100440992C - 实现码分多址电路数据业务的系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及码分多址系统，公开了一种实现码分多址电路数据业务的系统，使得设备供应商可以直接在ATM平台上开发IWF设备，以降低系统复杂度，减少开发工作量，提高系统性能。这种实现码分多址电路数据业务的系统包含移动台、BS/MSC、IWF和PSTN；BS/MSC和IWF采用AAL5进行信令交互；BS/MSC和IWF通过L接口连接，其中L接口移动侧为AAL2接口；移动台和BS/MSC通过Um接口连接；BS/MSC和PSTN网通过TDM方式连接。

Description

实现码分多址电路数据业务的系统
技术领域
本发明涉及码分多址系统，特别涉及码分多址系统的电路数据业务实现技术。
背景技术
码分多址(Code Division Multiple Access，简称“CDMA”)系统由于其单位容量大，通信质量高以及便于向第三代移动通信(The ThirdGeneration，简称“3G”)系统升级，因此在移动通信系统中正起着越来越重要的作用。
目前的CDMA系统基本上以处理话音业务为主，而随着英特网(Internet)业务的蓬勃发展，单纯的通话已不能满足用户的要求。很多用户希望移动通信系统能提供更多的功能，如在需要时能通过手机进入互联网查询或发送信息、组织可视电话会议、进行远程诊断等，这就要求CDMA系统能提供数据业务。与专业的移动数据网的蜂窝数字分组数据(Cellular Digital Packet Data，简称“CDPD”)相比，在CDMA系统中提供数据业务具有无线覆盖范围大、运营商投资少、用户可兼顾语音和数据等多种业务的特点。所以，发展CDMA数据业务然后升级至基于CDMA的能提供高速综合业务的3G系统，是移动通信产业的发展方向。
目前，CDMA数据业务以电路交换型业务为主，关于电路数据业务的详细技术细节，可以参考《Data Service Options for Wideband Spread SpectrumSystems》即TIA/EIA/IS-707(中文名称可译为《宽带扩频系统的数据业务选项》即暂定标准-707协议)，本文不赘述。为便于理解，附上TIA/EIA/IS-707A.4中定义的电路数据业务的业务面协议栈结构，如图1所示，对于该图的具体描述，可以参照协议，在此不赘述。
CDMA的电路数据业务可以提供传真等重要功能。CDMA电路数据业务的协议是在暂定标准-95(IS-95)基础上发展起来的，这种平台底层主要是帧中继平台，互通功能(InterWorking Function，简称“IWF”)设备是基于帧中继接口而开发的。基站/移动业务交换中心(Base Station/Mobile servicesSwitching Center，简称“BS/MSC”)和IWF之间接口是L接口。
其中，L接口在《Data Services Interworking Function Interface forWideband Spread Spectrum Systems》即TIA/EIA/IS-687，中文可译为《宽带扩频系统的数据业务互通功能接口》即暂定标准-687中有定义。L接口在CDMA系统中的位置示意图如图2所示。其中，移动台(Mobile Station，简称“MS”)和BS/MSC之间接口是Um接口，公用电话交换网(Public SwitchedTelephone Network，简称“PSTN”)和BS/MSC之间接口是Ai接口。L接口有3条通道，分别是用于传输数据业务的控制信息的信令通道，用于传送移动分组数据业务的移动数据通道和用于传送异步数据、传真等电路型数据业务的PSTN数据通道。L接口的协议栈结构如图3所示。
随着技术的发展，在CDMA 1X的设计开发中，绝大多数设备供应商已经放弃了帧中继平台而采用了异步传输模式(Asynchronous Transfer Mode，简称“ATM”)平台。ATM简化的分层模型图如图4所示。其中，物理层完成传输信息功能，ATM层负责交换、路由选择和信元复用，ATM适配层(ATM Adaption Layer，简称“AAL”)完成将各种业务的信息适配成ATM信元流，高层根据不同的业务特点完成高层功能。需要说明的是，因为不同类别的应用有不同的网络需求，比如差错、延时和端到端定时等，因此，AAL定义了几种类型以支持不同类型的应用。目前主要定义的类型有AAL1、AAL2和AAL5。其中AAL5通常用作ATM信令协议和数据通信，AAL2可提供实时变比特率业务传输，通常用来话音业务的支持。
在实际应用中，上述方案存在以下问题：CDMA系统升级到CDMA 1X后，ATM平台需要增加帧中继接口以支持现有的IWF，增加了系统复杂度和开发工作量，降低了系统的性能。
造成这种情况的主要原因在于，现有的IWF是基于帧中继平台开发的，ATM平台没有帧中继平台的接口，需要增加额外的帧中继接口，因而增加了系统复杂度和开发工作量，并且由于ATM和帧中继是两种不同的平台，在两者之间通信需要增加额外的转化工作，因此降低了系统整体性能。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种实现码分多址电路数据业务的系统，使得设备供应商可以直接在ATM平台上开发IWF设备，以降低系统复杂度，减少开发工作量，提高系统性能。
为实现上述目的，本发明提供了一种实现码分多址电路数据业务的系统，包含移动台、基站/移动业务交换中心、互通功能设备和公用电话交换网；
所述基站/移动业务交换中心和所述互通功能设备采用异步传输模式适配层5进行信令交互；
所述基站/移动业务交换中心和所述互通功能设备通过L接口连接，其中L接口移动侧为异步传输模式适配层2接口；
所述移动台和所述基站/移动业务交换中心通过Um接口连接；
所述基站/移动业务交换中心和所述公用电话交换网通过时分多路复用方式连接。
其中，所述基站/移动业务交换中心和所述互通功能设备在对应的信令面协议栈上，从底层到高层协议依次为：物理层协议，异步传输模式层协议，异步传输模式适配层协议，层二数据链路层协议和层三网络层协议；
其中，所述异步传输模式适配层协议采用异步传输模式适配层5协议；
所述层二数据链路层协议用来提供消息超时判断和重发机制，保障通信可靠性。
在所述基站/移动业务交换中心和所述互通功能设备的业务面协议栈上，所述基站/移动业务交换中心和所述互通功能设备连接的L接口固定侧为时分多路复用接口。
在所述基站/移动业务交换中心和所述互通功能设备的业务面协议栈上，所述基站/移动业务交换中心和所述互通功能设备连接的L接口固定侧为异步传输模式适配层2接口，所述基站/移动业务交换中心将由L接口固定侧发送过来的异步传输模式数据转化为时分多路复用数据后发送给公用电话交换网。
通过比较可以发现，本发明的技术方案与现有技术的区别在于，本发明方案不需要在ATM平台上另外开发帧中继接口以支持现有的IWF设备，而直接在ATM平台上开发IWF设备。
这种技术方案上的区别，带来了较为明显的有益效果，即采用本发明提出在ATM平台上实现CDMA电路数据业务的系统，直接在ATM平台上开发IWF设备，不需要额外的接口开发，因此系统更加简单，并且减少了开发的工作量，又由于IWF设备可以直接在ATM平台上开发，不需要接口的转换，因而系统的一致性更好，效率更高。
附图说明
图1为TIA/EIA/IS-707A.4中定义的电路数据业务的业务面协议栈结构示意图；
图2为L接口在CDMA系统中的位置示意图；
图3为L接口的协议栈结构示意图；
图4为ATM简化的分层模型图；
图5为根据本发明一个较佳实施例的实现码分多址电路数据业务的系统信令面协议栈示意图；
图6为根据本发明一个较佳实施例的实现码分多址电路数据业务的系统业务面协议栈示意图；
图7为根据本发明另一个较佳实施例的实现码分多址电路数据业务的系统业务面协议栈示意图；
图8为根据本发明另一个较佳实施例的实现码分多址电路数据业务的系统结构和接口示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
熟悉本领域的技术人员可以理解，在ATM系统中实现CDMA数据业务，需要解决两个方面的问题，分别是信令面和业务面。由背景技术介绍不难理解，在本发明方案所提出的在ATM平台上实现CDMA电路数据业务的系统中，AAL层采用AAL5支持信令的交互，采用AAL2支持和语音业务类似的电路数据业务。
下面结合本发明的一个具体实施例来说明本发明方案。
在本发明的一个较佳实施例中，系统的信令面协议栈如图5所示。
如图5，在ATM平台上实现CDMA电路数据业务的系统的信令面协议栈包含：BS/MSC信令面协议栈10和IWF信令面协议栈20。其中，BS/MSC和IWF之间通过L接口连接。
如图5，BS/MSC信令面协议栈10和IWF信令面协议栈20是对等的协议栈，由底层到高层的协议依次是：物理层协议，ATM层协议，AAL协议，层二数据链路层协议和层三网络层协议。在本发明的一个较佳实施例中，物理层协议和ATM层协议没有做特别设计，可以由供应商自行设计；AAL协议采用AAL5协议以支持信令交互；层二数据链路层协议可以由供应商自行设计；层三网络层协议参考CDMA的L接口的标准协议TIA/EIA/IS-687来设计，是在Q.931基础上改进的。需要说明的是，在本发明的一个较佳实施例中，之所以需要层二数据链路层协议是因为AAL5协议并没有提供消息超时判断、重发等机制，因此为了可靠通信，一种层二数据链路层协议还是必需的。
在本发明的一个较佳实施例中，系统的业务面协议栈如图6所示。
如图6，在ATM平台上实现CDMA电路数据业务的系统的业务面协议栈包含：移动终端2型(Mobile Termination 2，简称“MT2”)业务面协议栈30，BS/MSC业务面协议栈40，IWF业务面协议栈50和BS/MSC/PSTN业务面协议栈60。MT2和BS/MSC通过Um接口连接，BS/MSC和IWF通过L接口/系统内接口连接。
比较图6和图1，可以发现，在ATM平台上实现CDMA电路数据业务的系统的业务面协议栈和TIA/EIA/IS-707A.4的协议栈差别不大，只是在本发明中，BS/MSC和IWF之间的L接口上采用了AAL2协议进行适配。
熟悉本领域的技术人员依据上述的系统，容易在ATM平台上实现CDMA电路数据业务。
熟悉本领域的技术人员可以理解，在业务面的实现上，如果IWF把移动侧数据处理后，不是经过TDM接口送到BS/MSC/PSTN，而是组成AAL2数据继续在ATM平台上发送回BS/MSC，再由BS/MSC把这种处理后的ATM数据转化成TDM数据发送给PSTN，也可以在ATM平台上实现CDMA电路数据业务。采用该方法时，其业务面协议栈如图7所示。
上述两种业务面协议栈的实现，完全可以统一，如图8所示。上述两种业务面协议栈区别就在L接口固定侧上，上述本发明的一个较佳实施例中，即图6所示的系统中，L接口固定侧是时分多路复用(Time DividedMultiplexing，简称“TDM”)接口，而图7所示的系统中，L接口固定侧是ATM的AAL2接口。在图7所示的系统中，因为L接口两侧都是ATM的AAL2接口，因此BS/MSC可以很容易地把IWF作为“资源池”来使用，即可以通过ATM交换选择任意的IWF资源。
虽然通过参照本发明的某些优选实施例，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。

Claims (4)

1.一种实现码分多址电路数据业务的系统，其特征在于，包含移动台、基站/移动业务交换中心、互通功能设备和公用电话交换网；
所述基站/移动业务交换中心和所述互通功能设备采用异步传输模式适配层5进行信令交互；
所述基站/移动业务交换中心和所述互通功能设备通过L接口连接，其中L接口移动侧为异步传输模式适配层2接口；
所述移动台和所述基站/移动业务交换中心通过Um接口连接；
所述基站/移动业务交换中心和所述公用电话交换网通过时分多路复用方式连接。
2.根据权利要求1所述的实现码分多址电路数据业务的系统，其特征在于，所述基站/移动业务交换中心和所述互通功能设备在对应的信令面协议栈上，从底层到高层协议依次为：物理层协议，异步传输模式层协议，异步传输模式适配层协议，层二数据链路层协议和层三网络层协议；
其中，所述异步传输模式适配层协议采用异步传输模式适配层5协议；
所述层二数据链路层协议用来提供消息超时判断和重发机制，保障通信可靠性。
3.根据权利要求1所述的实现码分多址电路数据业务的系统，其特征在于，在所述基站/移动业务交换中心和所述互通功能设备的业务面协议栈上，所述基站/移动业务交换中心和所述互通功能设备连接的L接口固定侧为时分多路复用接口。
4.根据权利要求1所述的实现码分多址电路数据业务的系统，其特征在于，在所述基站/移动业务交换中心和所述互通功能设备的业务面协议栈上，所述基站/移动业务交换中心和所述互通功能设备连接的L接口固定侧为异步传输模式适配层2接口，所述基站/移动业务交换中心将由L接口固定侧发送过来的异步传输模式数据转化为时分多路复用数据后发送给公用电话交换网。
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