CN101047885A - 一种信息交互系统以及实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种信息交互系统，包括基站控制器(BSC)、编码变换与速率适配单元(TRAU)、BSC侧负荷分担处理模块、BSC侧链路控制模块、TRAU侧负荷分担处理模块和TRAU侧链路控制模块，BSC侧负荷分担处理模块用于实现BSC侧链路的负荷分担处理；TRAU侧负荷分担处理模块用于实现TRAU侧链路的负荷分担处理；BSC侧链路控制模块用于对BSC侧链路进行控制以实现BSC侧链路的可靠性；TRAU侧链路控制模块用于对TRAU侧链路进行控制以实现TRAU侧链路的可靠性。本发明还公开了BSC侧与TRAU侧间的信息交互方法。本发明能够在BSC侧和TRAU侧间可靠地传输信息，并且实现负荷分担处理。

Description

一种信息交互系统以及实现方法

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，更具体地说，涉及一种基站控制器(BSC)侧与语音编码变换和速率适配单元(TRAU)间的信息交互系统以及实现方法。

背景技术

语音编码变换与速率适配单元(TRAU)逻辑上是BSC的一个组成部分，但实际上可以与BSC分开放置，比如可以放到MSC机房，此时将TRAU称之为BSC的TRAU拉远单元。将TRAU拉远放置到核心网进行处理可以有效节省BSC与核心网机房之间的传输带宽。以64kbit/s的PCM语音为例，经过编解码压缩处理后，可以变成16kbit/s的压缩语音，压缩比为4∶1。这样，传输压缩语音信号比传输PCM信号要节省大约75％的带宽，从而可以极大地降低运营商的传输运营成本。

然而，将TRAU拉远也会带来一些技术上的问题。如何保证BSC本地侧和TRAU拉远单元之间的可靠信令传输，就是其中之一。在现有GSM协议中虽然已经提出了TRAU拉远的概念，但对于BSC本地侧和TRAU拉远单元之间采用何种方式进行通信却没有进行规定。如果在E1线路上采用普通的链路层协议(例如LAPD)来传输BSC本地框和TRAU拉远单元的信令、语音或数据，显然将无法保证可靠性满足要求，同时也无法实现负荷分担处理。

正如上述分析，如果在E1线路上采用普通的链路层协议来传输BSC本地侧和TRAU拉远侧的信息，将无法保证可靠性能够满足要求，同时也无法实现负荷分担处理。这样，最终由于BSC和TRAU之间通信失败而造成呼叫失败，并导致呼损率上升。尤其在话务量繁忙时，这将极易造成长时间和大面积的呼损，这对商用的BSC来说是无法容忍的。同样，如果采用MultiCarrier PPP over E1，需要采用网络处理器(NP)来实现IP包的硬件转发，否则性能难以满足需求，但是硬件转发的设计会增加BSC软硬件成本和设备复杂度。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的是提出一种BSC与TRAU间的信息交互系统，以在BSC侧和TRAU间可靠地传输信息，并且实现负荷分担处理。

本发明的另一目的是提出一种从BSC侧向TRAU侧传输信息的方法，以实现从BSC侧向TRAU侧可靠地传输信息，并且实现负荷分担处理。

本发明的再一目的是提出一种从TRAU侧向BSC侧传输信息的方法，以实现从TRAU侧向BSC侧可靠地传输信息，并且实现负荷分担处理。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种信息交互系统，该系统包括BSC和TRAU，BSC侧包括BSC侧负荷分担处理模块和BSC侧链路控制模块，TRAU侧包括TRAU侧负荷分担处理模块和TRAU侧链路控制模块，其中BSC侧负荷分担处理模块和BSC侧链路控制模块相互连接，TRAU侧负荷分担处理模块和TRAU侧链路控制模块相互连接，所述BSC侧链路控制模块和TRAU侧链路控制模块连接，并且，

BSC侧负荷分担处理模块，用于实现BSC侧链路的负荷分担处理；

TRAU侧负荷分担处理模块，用于实现TRAU侧链路的负荷分担处理；

BSC侧链路控制模块，用于对BSC侧链路进行控制以实现BSC侧链路的可靠性；

TRAU侧链路控制模块，用于对TRAU侧链路进行控制以实现TRAU侧链路的可靠性。

所述BSC侧负荷分担处理模块包括BSC侧消息传递部分(MTP3)模块和BSC侧信令连接控制部分(SCCP)模块，所述TRAU侧负荷分担处理模块包括TRAU侧MTP3模块和TRAU侧SCCP模块，其中BSC侧MTP3模块和BSC侧SCCP模块连接，TRAU侧MTP3模块和TRAU侧SCCP模块连接。

所述BSC侧链路控制模块为BSC侧MTP2模块，所述TRAU侧链路控制模块为TRAU侧MTP2模块。

所述BSC侧链路控制模块为BSC侧多通道捆绑点对点协议(MC PPP)模块，所述TRAU侧链路控制模块为TRAU侧MC PPP模块。

所述BSC侧链路控制模块和TRAU侧链路控制模块之间的连接为：由至少一条E1线路所构成的连接。

一种从BSC侧向TRAU侧传输信息的方法，该方法包括：

A1、对BSC侧链路的负荷进行分担以选择传输信息的链路；

B1、对所述链路进行控制以实现该BSC侧链路的可靠性，并通过该链路将信息传输到TRAU侧。

该方法在步骤A1之前包括接收来自于TRAU侧的呼叫处理消息；

步骤A1包括：

A11、对所述呼叫处理消息进行分析以确定是否向TRAU发出资源分配请求消息；

A21、对所述资源分配消息加上源地址和目的地址，并利用链路ID区分不同的逻辑链路来选择传输信息的链路。

步骤A1所述对BSC侧链路的负荷进行分担为：对BSC侧链路的负荷采用链路动态轮选方式进行分担。

所传输的信息为信令信息或语音信息。

一种从TRAU侧向BSC侧传输信息的方法，该方法包括：

A2、对TRAU侧链路的负荷进行分担以选择传输信息的链路；

B2、对所述链路进行控制以实现该TRAU侧链路的可靠性，并通过该链路将信息传输到BSC侧。

该方法在步骤A2之前包括接收来自于BSC侧的呼叫处理消息；

步骤A2包括：

A21、对所述呼叫处理消息进行分析以确定是否向BSC回应资源分配响应消息；

A22、对所述资源分配消息加上源地址和目的地址，并利用链路ID区分不同的逻辑链路来选择传输信息的链路。

步骤A2所述对TRAU侧链路的负荷进行分担为：对TRAU侧链路的负荷采用链路动态轮选方式进行分担。

所传输的信息为信令信息或语音信息。

从上述技术方案可以看出，本发明所提出的信息交互系统，包括BSC和TRAU，BSC侧包括BSC侧负荷分担处理模块和BSC侧链路控制模块，TRAU侧包括TRAU侧负荷分担处理模块和TRAU侧链路控制模块，其中BSC侧负荷分担处理模块和BSC侧链路控制模块相互连接，TRAU侧负荷分担处理模决和TRAU侧链路控制模块相互连接，BSC侧链路控制模块和TRAU侧链路控制模块连接，并且，BSC侧负荷分担处理模块，用于实现BSC侧链路的负荷分担处理；TRAU侧负荷分担处理模块，用于实现TRAU侧链路的负荷分担处理；BSC侧链路控制模块，用于对BSC侧链路进行控制以实现BSC侧链路的可靠性；TRAU侧链路控制模块，用于对TRAU侧链路进行控制以实现TRAU侧链路的可靠性。

由此可见，由于SCCP功能和MTP功能都是七号信令的一部分，因此应用本发明以后，BSC能够借助A接口上已有的7号信令处理功能来完成TRAU拉远通信功能，即BSC外部接口(A接口)和BSC内部接口(Ater接口)可以共用七号信令处理，本地和拉远信令通过内部七号信令来承载，从而实现在BSC侧和TRAU间可靠地传输信息，并且彻底实现负荷分担处理。

附图说明

图1为根据本发明BSC侧与TRAU侧间的信息交互系统的示范性结构示意图。

图2为根据本发明实施例的BSC侧与TRAU侧间的信息交互系统的结构示意图。

图3为根据本发明从BSC侧向TRAU侧传输信息的方法示范性流程图。

图4为根据本发明从TRAU侧向BSC侧传输信息的方法示范性流程图。

图5为根据本发明实施例的MTP路由标签示意图。

图6为根据本发明的实施例的从BSC侧向TRAU侧传输信息的示范性方法流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点表达得更加清楚明白，下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。

首先对可靠性和负荷分担进行说明。可靠性，是指在不可靠链路上进行可靠链路传输的方法，一般通过链路层协议实现，主要的实现手段就是信号接收确认和重传机制。负荷分担，是指在多条链路中较为均匀地分布负荷的算法，一旦其中一条链路出现拥塞或故障，其上的负荷能够均匀地分摊到其余正常的链路上。

图1为根据本发明BSC侧与TRAU侧间的信息交互系统的示范性结构示意图。如图1所示，该系统包括BSC 101和TRAU 104，其中TRAU 104拉远放置，BSC侧包括BSC侧负荷分担处理模块102和BSC侧链路控制模块103，TRAU侧包括TRAU侧负荷分担处理模块105和TRAU侧链路控制模块106，其中BSC侧负荷分担处理模块102和BSC侧链路控制模块103相互连接，TRAU侧负荷分担处理模块105和TRAU侧链路控制模块106相互连接，所述BSC侧链路控制模块103和TRAU侧链路控制模块106连接，并且

BSC侧负荷分担处理模块102，用于实现BSC侧链路的负荷分担处理；

TRAU侧负荷分担处理模块105，用于实现TRAU侧链路的负荷分担处理；

BSC侧链路控制模块103，用于对BSC侧链路进行控制以实现BSC侧链路的可靠性；

TRAU侧链路控制模块106，用于对TRAU侧链路进行控制以实现TRAU侧链路的可靠性。

优选地，BSC侧负荷分担处理模块102包括BSC侧消息传递部分MTP3模块和BSC侧信令连接控制部分SCCP模块，TRAU侧负荷分担处理模块105包括TRAU侧MTP3模块和TRAU侧SCCP模块，其中BSC侧MTP3模块和BSC侧SCCP模块连接，TRAU侧MTP3模块和TRAU侧SCCP模块连接。更优选地，BSC侧链路控制模块103为BSC侧MTP2模块，所述TRAU侧链路控制模块106为TRAU侧MTP2模块。可选地，BSC侧链路控制模块103可以为BSC侧MC PPP模块，所述TRAU侧链路控制模块106可以为TRAU侧MC PPP模块。

其中，BSC侧链路控制模块103和TRAU侧链路控制模块106之间的连接可以为由至少一条E1线路所构成的连接，并且其中每条E1线路上有32个64kbit/s的时隙，每个时隙分解成4个16kbit/s的子时隙以用于传输语音，而在传输信令时可以不分解。

基于图1，图2为根据本发明实施例的BSC侧与TRAU侧间的信息交互系统的结构示意图。如图2所示，该系统包括BSC 201和拉远放置的TRAU202，其中BSC侧的SCCP模块203和MTP3模块204对应于图1中BSC侧的负载分担处理模块102，BSC侧的MTP2模块205对应于图1中BSC侧的链路控制模块103。TRAU侧的SCCP模块206和MTP3模块207对应于图1中TRAU侧的负载分担处理模块105，TRAU侧的MTP2模块208对应于图1中BSC侧的链路控制模块106。BSC与核心网设备209的外部接口为A接口，BSC 201与TRAU202内部接口为Ater接口，都可以共用七号信令。

优选在具体实现中，可以将BSC本地侧物理实现为信令处理板和传输处理板，TRAU也物理实现为信令处理板和传输处理板等物理单元。比如，信令处理板上集成有SCCP模块和MTP3模块，传输处理板上集成有MTP2模块。此时，语音的处理通过可以从核心网设备209到TRAU传输处理板，再到BSC传输处理板。其中MSC 209到TRAU传输处理板在核心网机房里处理，可以采用普通的64kbit/s的PCM语音信道。TRAU传输处理板到BSC传输处理板通过远距离传输实现，此时语音信号已经被压缩到16kbit/s，所需传输带宽只有原来的1/4。A接口信令的处理从MSC209到TRAU信令处理板，再到TRAU传输处理板，然后经过BSC传输处理板终结在BSC信令处理板。

Ater接口信令的处理从TRAU的信令处理板，再到TRAU传输处理板，然后经过BSC本地传输板，终结在BSC信令处理板。也就是说，Ater接口的信令在BSC本地和TRAU拉远单元之间进行。

在TRAU信令处理板中嵌入SCCP模块和MTP3模块来处理高层信令，在传输板中嵌入MTP2模块来处理逻辑链路。其中一块信令板可以处理多块传输板的信令链路，通过配置绑定，也就是为每条逻辑链路指定信令处理板的方法来实现。由于BSC与MSC的接口(A接口)本身就需要7号信令处理，因此在BSC本地可以共用信令板上已有的软件(比如，SCCP和MTP处理软件)，来进行BSC本地框与拉远框之间的通信。

图3为根据本发明从BSC侧向TRAU侧传输信息的方法示范性流程图。

如图3所示，包括：

步骤301：对TRAU侧链路的负荷进行分担以选择传输信息的链路。

步骤302：对所述链路进行控制以实现该TRAU侧链路的可靠性，并通过该链路将信息传输到BSC侧。

其中，可以预先接收来自于TRAU侧的呼叫处理消息，步骤301可以包括：首先，对所述呼叫处理消息进行分析以确定对BSC侧链路负荷进行分担的资源分配消息；然后对所述资源分配消息加上源地址和目的地址，并利用链路ID区分不同的逻辑链路来选择传输信息的链路。在这里，对BSC侧链路的负荷可以采用链路动态轮选方式进行分担，并且所传输的信息既可以为信令信息，又可以是语音信息。

图4为根据本发明从TRAU侧向BSC侧传输信息的方法示范性流程图。如图4所示，包括：

步骤401：对TRAU侧链路的负荷进行分担以选择传输信息的链路；

步骤402：对所述链路进行控制以实现该TRAU侧链路的可靠性，并通过该链路将信息传输到BSC侧。

其中，可以预先接收来自于BSC侧的呼叫处理消息，步骤401可以包括：首先，对所述呼叫处理消息进行分析以确定对TRAU侧链路负荷进行分担的资源分配消息；然后对所述资源分配消息加上源地址和目的地址，并利用链路ID区分不同的逻辑链路来选择传输信息的链路。在这里，对TRAU侧链路的负荷可以采用链路动态轮选方式进行分担，并且所传输的信息既可以为信令信息，又可以是语音信息。

为实现BSC本地APP和TRAU APP之间的可靠通信，无论在BSC侧还是TRAU侧，SCCP模块都需要承担信令控制的功能，而MTP模块(包括MTP第3功能级和MTP第2功能级)实现消息传递部分的功能，其核心部分完全遵从ITU-T Q.7XX系列协议。MTP3模块主要完成链路负荷分担功能，MTP2模块主要实现链路的可靠性。SCCP模块主要负责向高层提供有连接和无连接的服务。

MTP2模块实现的信令链路功能包括：帧定界、填充以及误差检测、用重发进行误差校正，链路故障监视等，由于以上功能的实现，大大提高了信令链路的可靠性。MTP3模块实现“信令消息处理”和“信令网络管理”功能，合称为“信令网功能”，主要通过信令消息编路(即动态分配信令链路选择码SLS)来实现“信令链路负荷分担”，在网络状况发生改变的情况下，MTP3模块能够控制SLS与预先配置的掩码的重新组合，从而维持或恢复正常的消息传递能力。

在ITU-T Q.704规定了两种负荷分档方式，优选采用模式A，即在一个信令链路集内进行负荷分担。链路集有源信令点合目的信令点都相同的一组链路组成。为了实现负荷分担，MTP3采用了两种编码，即“信令链路选择码”SLS和“信令链路码”SLC。后者由4个bit组成，用来在一个链路集里区分不同的链路。4个bit限制了链路最大数量是16。

SLS直接放在MTP3头部的路由标签中，采用轮选的方法选择当前使用的链路，来达到链路集内部负荷均衡的目的。当MTP2模块上报某条链路故障时，MTP3模块能够将其从可用资源中删除，始终保证可用链路上尽量负荷均匀。

当MTP2模块检测到故障恢复时，又会把恢复的链路编码添加到可用的资源池中。

其中，本发明优选采用的MTP路由标签的格式如图5所示。

对于配置MTP物理链路，可以取若干条E1，在每条E1线上固定取某个时隙(例如16号时隙)给MTP2链路，多条MTP2链路通过数据配置绑定到某个MTP3模块，其中所谓绑定，就是一种半固定的对应关系。

例如，一个MTP3模块，配置绑定了16条MTP2链路，那么就在这个MTP3模块和16个64kbit/s时隙中建立了一个半固定关系。只有当用户修改配置的时候才能够改变这种关系。

MTP3模决能够在已经配置的16条信令链路上实现自动负荷分担。由于BSC本地和TRAU拉远侧在物理上一一对应，因此在七号信令的配置上可以做很多简化处理，信令点、信令路由、链路集等都可以在代码中固定写入，不需要用户配置。用户仅配置上面所说的MTP2物理链路，MTP3-MTP2绑定关系。

MTP2模块上具有故障检测和链路检测功能，一旦链路出现异常，立即报告给MTP3模块，MTP3模块实现负荷分担功能。

因此，七号信令的简化数据配置顺序可以归纳为：先配置MTP2物理链路和逻辑链路，再配置MTP3-MTP2绑定关系。

图6为根据本发明的实施例的从BSC侧向TRAU侧传输信息的示范性方法流程图。如图6所示，该方法包括：

步骤601：从MSC来的呼叫处理消息，经过A接口，到达BSC；

步骤602：BSC对该呼叫处理消息进行分析后，如果决定要分配TRAU资源，则向BSC侧负荷分担处理模块(SCCP+MTP3)发出“资源分配请求”消息；

步骤603：BSC侧负荷分担处理模块对“资源分配请求”消息加上源地址和目的地址，通过负荷分担算法，选择合适的数据链路(通过链路ID来区分不同的逻辑链路)，发送到对应的BSC侧数据链路控制模块；

步骤604：BSC侧数据链路控制模块将上述消息加上链路控制包头，发送到BSC侧物理层；BSC侧物理层将数据发送到TRAU侧物理层；TRAU侧物理层接收数据并解包后，发给TRAU侧数据链路控制模块；

步骤605：TRAU侧数据链路控制模块校验控制包头，如果发现差错，则要求BSC侧重传，直到接受到完全正确的数据；然后，TRAU侧数据链路控制模块将数据发送到TRAU侧负荷分担处理模块，TRAU侧负荷分担处理模块将消息解包，进行资源分配处理；如果资源分配正常，TRAU向TRAU侧负荷分担处理模块发出“资源分配响应”消息；

步骤606：TRAU侧负荷分担处理模块对“资源分配响应”消息加上源地址和目的地址，通过负荷分担算法，选择合适的数据链路(通过链路ID来区分不同的逻辑链路)，发送到对应的TRAU侧数据链路控制模块；TRAU侧数据链路控制模块对上述消息加上链路控制包头，发送到TRAU侧物理层；TRAU侧物理层将数据发送到BSC侧物理层；BSC侧物理层接收数据解包后，发给BSC侧数据链路控制模块；BSC侧数据链路控制模块校验控制包头，如果发现差错，则要求TRAU侧重传，直到接受到完全正确的数据后发送给BSC侧负荷分担处理模块；BSC侧负荷分担处理模块将消息解包并进行资源分配处理。

步骤607：BSC侧负荷分担处理模块完成资源分配后，BSC向MSC发出呼叫处理响应消息，经过A接口，回到MSC，然后在MSC和BSC之间完成呼叫接续处理。

以上虽然以下行消息为例对本发明的实现进行了具体描述，显然这仅是示范性的，而并不用于对本发明进行限定。上行消息与此类似，本发明对此不再进行累述。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1、一种信息交互系统，其特征在于，该系统包括基站控制器BSC和语音编码变换与速率适配单元TRAU，BSC侧包括BSC侧负荷分担处理模块和BSC侧链路控制模块，TRAU侧包括TRAU侧负荷分担处理模块和TRAU侧链路控制模块，其中BSC侧负荷分担处理模块和BSC侧链路控制模块相互连接，TRAU侧负荷分担处理模块和TRAU侧链路控制模块相互连接，所述BSC侧链路控制模块和TRAU侧链路控制模块连接，并且，

BSC侧负荷分担处理模块，用于实现BSC侧链路的负荷分担处理；

TRAU侧负荷分担处理模块，用于实现TRAU侧链路的负荷分担处理；

BSC侧链路控制模块，用于对BSC侧链路进行控制以实现BSC侧链路的可靠性；

TRAU侧链路控制模块，用于对TRAU侧链路进行控制以实现TRAU侧链路的可靠性。

2、根据权利要求1所述的信息交互系统，其特征在于，所述BSC侧负荷分担处理模块包括BSC侧消息传递部分MTP3模块和BSC侧信令连接控制部分SCCP模块，所述TRAU侧负荷分担处理模块包括TRAU侧MTP3模块和TRAU侧SCCP模块，其中BSC侧MTP3模块和BSC侧SCCP模块连接，TRAU侧MTP3模块和TRAU侧SCCP模块连接。

3、根据权利要求2所述的信息交互系统，其特征在于，所述BSC侧链路控制模块为BSC侧MTP2模块，所述TRAU侧链路控制模块为TRAU侧MTP2模块。

4、根据权利要求1或2所述的信息交互系统，其特征在于，所述BSC侧链路控制模块为BSC侧多通道捆绑点对点协议MC PPP模块，所述TRAU侧链路控制模块为TRAU侧MC PPP模块。

5、根据权利要求1所述的信息交互系统，其特征在于，所述BSC侧链路控制模块和TRAU侧链路控制模块之间的连接为：由至少一条E1线路所构成的连接。

6、一种从BSC侧向TRAU侧传输信息的方法，其特征在于，该方法包括：

A1、对BSC侧链路的负荷进行分担以选择传输信息的链路；

B1、对所述链路进行控制以实现该BSC侧链路的可靠性，并通过该链路将信息传输到TRAU侧。

7、根据权利要求6所述的方法，其特征在于，该方法在步骤A1之前包括接收来自于TRAU侧的呼叫处理消息；

步骤A1包括：

A11、对所述呼叫处理消息进行分析以确定是否向TRAU发出资源分配消息；

A21、对所述资源分配消息加上源地址和目的地址，并利用链路ID区分不同的逻辑链路来选择传输信息的链路。

8、根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，步骤A1所述对BSC侧链路的负荷进行分担为：对BSC侧链路的负荷采用链路动态轮选方式进行分担。

9、根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所传输的信息为信令信息或语音信息。

10、一种从TRAU侧向BSC侧传输信息的方法，其特征在于，该方法包括：

A2、对TRAU侧链路的负荷进行分担以选择传输信息的链路；

B2、对所述链路进行控制以实现该TRAU侧链路的可靠性，并通过该链路将信息传输到BSC侧。

11、根据权利要求10所述的方法，其特征在于，该方法在步骤A2之前包括接收来自于BSC侧的呼叫处理消息；

步骤A2包括：

A21、对所述呼叫处理消息进行分析以确定是否向BSC回应资源分配响应消息；

A22、对所述资源分配响应消息加上源地址和目的地址，并利用链路ID区分不同的逻辑链路来选择传输信息的链路。

12、根据权利要求10或11所述方法，其特征在于，步骤A2所述对TRAU侧链路的负荷进行分担为：对TRAU侧链路的负荷采用链路动态轮选方式进行分担。

13、根据权利要求10或11所述方法，其特征在于，所传输的信息为信令信息或语音信息。

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