CN101247636B

CN101247636B - 一种网络切换时间的测量方法及系统

Info

Publication number: CN101247636B
Application number: CN2007100798488A
Authority: CN
Inventors: 王卫中; 陈秦龙
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Tinno Wireless Technology Co Ltd
Priority date: 2007-02-15
Filing date: 2007-02-15
Publication date: 2011-11-09
Anticipated expiration: 2027-02-15
Also published as: CN101247636A

Abstract

本发明公开了一种网络切换时间的测量方法及系统，包括：建立电路交换域非确认模式的数据业务通信；当手机发生网络切换后，根据所述非确认模式的数据业务通信的数据损失测量网络切换时间。本发明简便易行，甚至在实验室环境就可以解决电信运营商对网络切换时间性能的关注。不但可以应用于GSM系统，同时可推广应用于GSM和WCDMA之间、WCDMA之间、CDMA2000之间的系统切换性能测量，具有很高的实用价值，能够测量移动交换中心之间、基站之间、位置区标识或小区之间的切换时间；可以在实验室环境建立切换环境，使各厂商设备之间具有可比性；可以测量不同系统之间的切换。

Description

一种网络切换时间的测量方法及系统

技术领域

本发明涉及网络时间的测量，特别涉及网络切换时间的测量方法及系统。

背景技术

随着运营商的不断成熟，对网络性能的要求也越来越高，很多运营商不但关注切换成功率，而且逐渐对网络的切换时间表现出了更大的兴趣。比如欧洲各大铁路通信以及信号厂商对GSMR(Global System for Mobile communication Railway，铁路全球移动通信系统)网络的Handover Break(切换中断)指标性能的关注程度已经超过了误码率指标和切换成功率指标。

由于GSM(Global System for Mobile communication，全球移动通信系统)、UMTS(Universal Mobile Telecommunication System，通用移动通信系统)、CDMA(Code Division Multiple Access，码分多址接入)等无线通信网络对切换只有成功率的要求，对切换时间也只是规定电路交换(CS，Circuit Switch)域全速率话音业务信道(TCH-FS，Traffic CHannel-Full rate Speech)不能超过650毫秒，超时后会回退到切换前的小区，如果回退失败则会发生掉话。目前业界对GSM、UMTS、CDMA切换时间的测量要求几乎是空白。

网络切换时间是随着设备提供商和运营商的逐渐趋于成熟而提出的指标。这个指标的测试手段和方法有很多种，目前还没有测试规范和标准。

主要测试手段集中有以下几种：

第一种是通过核心网侧的检查切换消息的时间戳来计算切换时间。这种计算方法对同一个信令点代码(SPC，Signaling Point Code)模块是非常准确的，甚至可以准确到10ms，但如果是在跨模块的应该用场景中，由于系统上电启动时间的顺序不同，导致不同模块的时间有比较大的差异，因此以消息的时间戳进行计算就有很大的误差，无法保证计算结果的准确性。由于切换绝大多数情况是涉及到不同模块的，显然这种计算方法无法保证计算结果的准备性。

第二种方法是接入侧通过在基站控制器(BSC，Base Station Controller)的Abis口挂信令仪测试，这种方法对同一Abis口的测试具有很高的准确度，但其不足在于：当在跨Abis口、跨BSC、跨移动交换中心(MSC，Mobile Switching Center)进行测试时，由于仪表时钟无法同步，很难控制测量误差。

第三种方法是通过手机侧的消息计算切换时间，这种方法是比较全面的端到端的全网性能测试，问题其不足在于：终端收到的消息的时间戳都是系统侧的，切换中如果涉及到核心网不同模块，同样也有由于不同模块上电顺序不同而导致的时间误差问题；另外，对于不同情况的切换需要找比较准确的切换位置，而且由于现网中环境的复杂性，很难形成测试规范，更不能用于性能比较。

发明内容

本发明实施例提供了一种网络切换时间的测量方法及系统，用以解决对网络切换时间性能测量问题。

本发明实施例提供了一种网络切换时间的测量方法，包括如下步骤：

两台PC机通过手机建立电路交换域非确认模式的数据业务通信；

当手机发生网络切换后，根据所述非确认模式的数据业务通信的数据损失总量与数据传输速率测量网络切换时间；

所述非确认模式的数据业务通信为非受限数据信息UDI业务通信；所述非受限数据信息UDI业务通信的数据为16进制数据；在设定长度的数据后加上两个十六进制的F用于进行上行切换中断的测试。

本发明实施例还提供了一种网络切换时间的测量系统，包括：

通信模块，用于利用两台PC机通过手机建立电路交换域非确认模式的数据业务通信；

测量模块，用于当手机发生网络切换后，根据所述非确认模式的数据业务通信的数据损失测量网络切换时间；

所述测量模块包括：触发单元，用于当手机发生网络切换后，触发计算单元；计算单元，用于在触发算元触发后，根据所述在电路交换域中非确认模式的数据业务通信的数据损失总量与数据传输速率测量所述网络切换时间；

本发明实施例有益效果如下：

(1)能够测量MSC(Mobile Switching Center，移动交换中心)之间、BSC之间、LAI(位置区标识，Location Area Identity)或小区之间的切换时间，且计算结果精确度高；

(2)简便易行，应用场景不受限制，即可以在实验室环境建立切换环境进行测试，也可以在实际应用的通信系统场景中进行测试；可以形成规范的测试方案，可以用于性能比较。

(3)可以测量不同通信系统之间、不同通信模块之间的的切换时间。

附图说明

图1为本发明实施例中所述网络切换时间的测量方法实施流程示意图；

图2为本发明实施例中所述切换测量实施环境结构示意图；

图3为本发明实施例中所述用于测试的文本文件示意图；

图4为本发明实施例中所述切换中断后的中断字节的文本文件示意图；

图5为本发明实施例中所述网络切换时间的测量系统结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行说明。

图1为网络切换时间的测量方法实施流程示意图，如图所示，包括如下步骤：

步骤101、建立CS域非确认模式的数据业务通信；

步骤102、手机发生网络切换；

步骤103、根据非确认模式的数据业务通信的数据损失测量网络切换时间。

实施中可以根据在CS域中非确认模式的数据业务通信的数据损失总量与数据传输速率测量所述网络切换时间。通过CS域中CSD传输通道建立数据业务通信建立CS域非确认模式的数据业务通信.非确认模式的数据业务通信可以采用UDI业务通信进行实施。

其中，在非确认模式的数据业务通信中，没有重传协议在使用，数据传送没有保证，接受到的错误数据根据配置来决定丢弃或标记为错误。

下面以一实例来进行说明。

该实施例通过和被测系统相连的PSTN的ISDN MODEM和终端之间建立CS域数据业务，然后让手机根据需要发生切换，就可以通过查看CS域数据的损失计算终端切换时间。

图2为切换测量实施环境结构示意图，如图所示，图中包括：PC_A、PC_B、手机、BSS(Base Station Subsystem，基站子系统)、GSM核心网、IWF(InterWorking Facility，互通设备)、PSTN(Public Switch Telephone Network，公共交换电话网)、ISDN Modem(Integrated Service Digital Network Modem，综合业务数字网调制解调器)。

上图中的方框部分可以抽象成为一个由被测GSM网络、IWF、PSTN和ISDN Modem组成的黑盒传输通道，传输通道的输入和输出端为串口连接的两台计算机PC_A和PC_B，计算机用超级终端通过串口以及GSM网络CSD传输通道互相通讯。实施过程可以包括如下步骤：

1、构造用于承载测量数据的文本文件。

实施中可以采用文本文件来作为数据载体，则测量前根据测试的需要首先构造一个足够长的文本文件，文本文件在两台计算机之间传输，由PC_A到PC_B称为上行，由PC_B到PC_A称为下行。选择CSD的传输业务为UDI(Unrestricted Data Information，非受限数据信息)、设置传输速率，使和PC_A相连的终端按照需求发生切换，由于采用UDI业务非确认模式，切换会导致传输的数据发生错误，通过对传输错误的数据字节进行统计，结合传输速率的值，即可计算出由于切换导致的中断时间。

实施中可以先设计一个便于测试统计的文本文件，由于上行测试数据文件的制作比较特殊，先介绍上行数据文件的制作方法，图3为用于测试的文本文件示意图，如图所示，实施中在制作数据文件时可以在十六进制模式下制作。

每行的内容包括三部分：

1、“000”是每行的行号；

2、“空格”用于把行号和传输内容区分开；

3、“0123456789”是传输内容。

由于在UDI数据业务中传输的V110帧结构的特殊性，在测试上行传输数据时为了防止在上行传输数据太特殊的情况下，导致切换后V110帧识别起停位错位，数据一直不能恢复的问题，优选实施中可以在一定长度的数据后加上两个十六进制的F用于进行上行切换中断的测试。

这样，用来传输字符的文本文件中每行就有14个字节，并且标识有行数，在发生了切换后统计结果时统计从由于发生切换引起的连续中断错误字节的第一个字节开始，到中断恢复前的最后一个字节之间的字节数。图4为切换中断后的中断字节的文本文件示意图，如图所示，图中黑色显示的部分为由于发生切换而引起的误码，判断方法是：误码很集中，比较连续，并且产生误码的字节数比较多，在误码之前和之后的传输都是正常的，从发生切换引起误码的那行开始(475行)，到误码恢复的那行(487行)之间相差12行，但475行中是从第11个字节以后才开始发生误码的，因此，475行的前11个字节属于正常传输的范围，不应计入误码范围。那么，本次切换引起的误码字节总数＝12(行)*16(字节/每行)-11(字节)。

这是一次切换中断的计算方法，在制作测试文件时可以把行数加到任意行，然后根据具体需要变化可以通过循环的方式来进行文本构造，这样就可以在一次测试中，按需要的次数进行切换测量，只需要在文件中找出每次切换中断发生的位置进行统计就可以，找出每次切换中断发生的位置的判断方法和上述每次判断是否由于切换而引起误码的方法相同。

2、中断时间的计算。

切换中断占用的时间是通过发送的数据的速率以及出现的数据错误得出发生切换中断的时间，基于此，实施中可以按下式但不限于下式进行计算：

Tho＝(9/8)×BE×8/Speed＝(9×BE)/Speed

其中：

Tho：切换时间；

BE：错误Byte数；

Speed：串口速率；

(9/8)：串口的协议开销。

3、计算结果

在本发明的一个实施例中，当以步行速度进行手机切换时，得到如下测试结果：

本发明实施例还提供了一种网络切换时间的测量系统，以下对该测量系统的具体实施方式进行说明。

图5为网络切换时间的测量系统结构示意图，如图所示，测量系统中包括通信模块与测量模块，通信模块用于建立电路交换域非确认模式的数据业务通信；测量模块用于当手机发生网络切换后，根据所述非确认模式的数据业务通信的数据损失测量网络切换时间。

在测量模块中包括：用于当手机发生网络切换后，触发计算单元的触发单元；用于在触发算元触发后，根据所述在电路交换域中非确认模式的数据业务通信的数据损失总量与数据传输速率测量所述网络切换时间的计算单元。

在通信模块中包括接口单元、数据生成单元，其中：

数据生成单元生成非确认模式的业务数据；接口单元与无线终端相连，将非确认模式的业务数据发送给无线核心网，或者从无线核心网接收非确认模式的业务数据。

通信模块与测量模块实施中可以为单独的物理实体，或者两者集成于同一设备中。

非确认模式的数据业务通信为非受限数据信息UDI业务通信。

优选实施中还可以包括添加模块，用于在非受限数据信息UDI业务通信中传输的V110帧数据后添加起停位标识。

由于各大铁路通信以及信号厂商对GSMR网络的Handover Break指标性能的关注程度已经超过了误码率指标，同时在这个方面进行此指标的性能分析的工作还比较少，因此，本发明通过在GSMR中进行应用，以电路交换数据切换中断性能指标为对象，提供了一套适合GSMR网络间隔时间性能的测试方法。

本发明实施例简便易行，甚至在实验室环境就可以解决电信运营商对网络切换时间性能的关注。不但可以应用于GSM系统，同时可推广应用于GSM和UMTS之间、UMTS之间、CDMA2000之间以及其它无线通信系统之间的切换性能测量，具有很高的实用价值。

综上所述，本发明实施例至少可以带来以下效果：

(1)能够测量MSC之间、BSC之间、LAI或小区之间的切换时间，且计算结果精确度高；

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

1.一种网络切换时间的测量方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数据传输速率是用于测量的串口速率。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述建立电路交换域非确认模式的数据业务通信，是通过电路交换域中电路交换数据传输通道建立的数据业务通信。

4.一种网络切换时间的测量系统，其特征在于，包括：

测量模块，用于当手机发生网络切换后，根据所述非确认模式的数据业务通信的数据损失测量网络切换时间；所述测量模块包括：

触发单元，用于当手机发生网络切换后，触发计算单元；

计算单元，用于在触发单元触发后，根据所述在电路交换域中非确认模式的数据业务通信的数据损失总量与数据传输速率测量所述网络切换时间；

5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述通信模块包括接口单元、数据生成单元，其中：

数据生成单元，用于生成非确认模式的业务数据；

接口单元，与无线终端相连，用于将所述非确认模式的业务数据发送给无线核心网，或者从无线核心网接收所述非确认模式的业务数据。

6.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述通信模块与测量模块为单独的物理实体，或者两者集成于同一设备中。