CN101325795A

CN101325795A - 适于本地语音交换的无线通信设备

Info

Publication number: CN101325795A
Application number: CNA2007101113596A
Authority: CN
Inventors: 赵志勇; 郭锋; 赵智海; 宗柏青
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2007-06-15
Filing date: 2007-06-15
Publication date: 2008-12-17
Anticipated expiration: 2027-06-15
Also published as: CN101325795B

Abstract

本发明公开了一种适于本地语音交换的无线通信设备，其特征在于：所述无线通信设备用于接收基站发来的业务数据，并当该业务数据为本地语音业务数据时进行交换处理，并将交换后的业务数据返回给基站。采用本发明的方案可以大大简化电路承载域网络，减少了网元和接口数量，网络架构更加简单。这种新型的网络在为集团用户提供移动服务时能够体现出明显的优势，针对集团用户容量较小，本地语音话务比例大的特点，一方面减小了Abis/Iub口的传输距离，另一方面，大量的本地话务在设备内部交换，大大节省了A口的传输资源，减轻了公共移动网络的压力，降低运营商的投资。

Description

适于本地语音交换的无线通信设备

技术领域

本发明涉及通信领域内无线通信设备，特别是适合与本地语音交换的通信设备。

背景技术

随着IT技术和电信技术的进步，移动通信得到了突飞猛进的发展，特别是GSM(全球移动通信)移动网络普及率越来越高，用户已经超过20亿，正逐步进入成熟期。同时，互联网与通信网络技术的不断融合，无线宽带接入技术的快速发展都给包括GSM在内的移动网络带了很大的冲击。通信资费不断下降，ARPU(每用户平均收入)值持续降低成为不可逆转的趋势，因此，如何把用户留住，提升或保持ARPU值成为移动运营商最关心的问题。

在终端用户的细分市场中，集团用户一直最受运营商青睐。这些集团用户包括企业、学校、医院、商场、政府机关、居民社区以及其他社会团体等，他们的特点是：

集团成员相对固定，流动性小；

忠诚度明显高于个人用户；

一般说来，集团内平均每用户的营销成本较低，因此人均ARPU值较高；

集团内部用户之间通讯比较频繁，其中语音通信是最主要的通信方式；

集团用户人数较少，对基站和基站控制器容量要求较低。

移动通信也为集团用户创造了快捷方便的沟通环境，这对于企业用户而言更具有特殊意义。企业移动应用帮助企业提高工作效率和企业竞争力。根据IDC(国际数据公司)对亚太地区10个国家和地区的调查，企业在移动方面的花费2005年已经达到135亿美元，到2010年将达到250亿美元。其中中国所占比例最高，从48亿美元增长到了98亿美元，这其中包含了移动基础设施，企业移动软件等。IDC定义的移动市场规模也包括了终端，还有移动的基础设施和WLAN(无线局域网)设备。如果算上终端的份额，整个企业移动市场在2005年是达到了6890亿美元的规模，到2009年预测将达到8620亿美元的市场规模，从2005年到2009年复合年增长率将达到16.7％，远远高于全球电信总体市场的发展速度。

集团用户以及针对集团用户的特色移动服务将成为运营商非常重要的利润增长点。

目前阶段，集团用户移动通信以语音和短信等低速数据业务为主，语音通信占据主导地位，另外，集团的内在特点决定了集团成员之间相互通信所占的比例很高。实际上，这部分通信完全可以在本地交换和终结，不需要占用在公共的移动网络资源。

在这里，把这种本地(处于一个基站控制器和若干基站的容量及覆盖范围内)用户之间的语音呼叫称为本地呼叫或本地交换，所以说集团用户市场很大程度上就是本地交换的市场。

在3GPP(第三代伙伴计划)协议R4版本中，GSM/WCDMA(宽带码分多址)网络架构如图1所示，基站控制器BSC/RNC通过Abis/Iub口和基站收发台BTS/基站NodeB通信，通过A/Iu_CS与MGW(媒体网关)以及MSCServer(移动软交换服务器)通信，通过Gb/Iu_PS接口同SGSN(服务GPRS支持节点)通信。GSM和WCDMA无线侧网元及接口在移动网络中的位置和功能类似。这里MSC Server和MGW作为局端接入设备。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种用于本地交换的无线通信设备，以取代语音交换部分的核心网网元MGW，MSC Server和基站控制器BSC/RNC，使本地的呼叫在该设备内进行交换并终结。

本发明采用的技术方案是：

适于本地语音交换的无线通信设备，用于接收基站发来的业务数据，并当该业务数据为本地语音业务数据时进行交换处理，并将交换后的业务数据返回给基站。

进一步的，所述的无线通信设备包括无线资源管理单元、媒体转换单元、本地交换单元；

所述无线资源管理单元用于接收基站发来的业务数据并以请求信令的形式发送给媒体转换单元；还用于在接收到本地语音交换业务控制信令时将所述业务数据进行协议转换给发给所述媒体转换单元，以及接收媒体转换单元发送的本地交换处理后的业务数据并发给基站；

所述媒体转换单元用于接收所述请求信令并在协议转换后发送给所述本地交换单元，以及把本地交换单元发来的本地语音业务控制信令进行协议转换后发送给无线资源管理单元；还用于接收所述协议转换后的业务数据，并对该业务数据进行本地交换处理后将其发给所述无线资源管理单元；

所述本地交换单元用于根据媒体转换单元发来的请求信令进行判断，若为本地语音业务则发送本地语音业务控制信令给媒体转换单元。

进一步的，所述无线通信设备还包括设备与基站的接口、第一内部接口及第二内部接口；

所述无线资源管理单元通过设备与基站的接口与基站相连，并通过该接口接收基站发来的业务数据和发送业务数据给基站；

所述无线资源管理单元通过第一内部接口与媒体转换单元相连，并通过该接口发送请求信令和/或协议转换后的业务数据给媒体转换单元，及接收媒体转换单元发来的本地语音业务控制信令和/或交换处理后的业务数据；

所述媒体转换单元通过第二内部接口与本地交换单元相连，并通过该接口接收本地交换单元发来的本地语音业务控制信令和发送请求信令给本地交换单元。

进一步的，所述无线资源管理单元在发送交换处理后的业务数据给基站时，还向基站发送将该业务数据发送到目的用户终端的指令。

进一步的，所述本地交换单元还用于当根据所述请求信令判断为非本地业务时，进一步判断是本地用户与非本地用户间的数据业务还是本地用户与非本地用户间的语音业务，对于本地用户与非本地用户间的数据业务，通过第二内部接口向媒体转换单元发送本地用户与非本地用户间的数据业务控制信令；对于本地用户与非本地用户间的语音业务，通过第二内部接口向媒体转换单元发送本地用户与非本地用户间的语音业务控制信令。

进一步的，所述无线通信设备还包括设备与服务GPRS支持节点SGSN的接口，设备与公共交换电话网络的接口，设备与公众陆地移动电话网的接口以及设备与位置归属寄存器的接口；

所述本地交换单元用于根据媒体转换单元发来的请求信令进行判断是指：本地交换单元收到媒体转换单元发来的请求信令后通过所述设备与位置归属寄存器的接口到位置归属寄存器查询业务数据呼叫发起者与被呼叫者的归属地，若被叫者为本地用户并且所述业务数据为语音数据则为本地语音业务；若被叫者为非本地用户，则为非本地业务；

所述媒体转换单元还用于收到本地交换单元通过第二内部接口发来的本地用户与非本地用户间的数据业务控制信令后对其进行协议转换，并通过第一内部接口发送给无线资源管理单元；还用于收到本地交换单元通过第二内部接口发来的本地用户与非本地用户间的语音业务控制信令后对其进行协议转换并通过第一内部接口发送给无线资源管理单元；还用于收到无线资源管理单元通过第一内部接口发来的经协议转换的非本地语音业务数据后对其进行交换处理，并通过设备与公共交换电话网络的接口或设备与公众陆地移动电话网的接口传输到非本地目的用户处；

所述无线资源管理单元还用于当收到媒体转换单元通过第一内部接口发来的本地用户与非本地用户间的数据业务控制信令后，对基站通过设备与基站的接口发来的非本地数据业务数据进行协议转换，并通过设备与SGSN的接口将经协议变换后的业务数据传输给SGSN；还用于收到媒体转换单元通过第一内部接口发来的本地用户与非本地用户间的语音业务控制信令后，对基站通过设备与基站的接口发来的非本地语音业务数据进行协议转换操作，并通过第一内部接口将经协议转换的业务数据发送给媒体转换单元。

进一步的，所述本地用户指处于本设备下级基站信号覆盖范围内，并且呼叫业务需要通过本设备处理的终端。

进一步的，所述的媒体转换单元收到无线资源管理单元发来的请求信令后进行协议转换是指：媒体转换单元将请求信令转换成本地交换单元采用的协议所规定的格式。

进一步的，所述的媒体转换单元收到本地交换单元发来的控制信令后进行协议转换是指：媒体转换单元将收到的控制信令转换成无线资源管理单元采用的协议所规定的格式。

进一步的，所述无线资源管理单元对基站通过设备与基站的接口发来的非本地数据业务数据进行协议转换是指：所述无线资源管理单元将非本地数据业务数据转换成SGSN采用的协议所规定的格式。

进一步的，所述无线资源管理单元对设备与基站的接口发来的业务数据进行协议转换处理并将经转换协议的业务数据发送给媒体转换单元是指：无线资源管理单元将所述业务数据转换成媒体转换单元采用的协议所规定的格式。

进一步的，所述交换包括IP交换、电路交换并存模式、全IP交换模式。

进一步的，所述设备与基站的接口包括移动网络中基站控制器与基站间的接口、非授权移动接入设备中通用接入网络控制器和无线访问接入点之间的Up接口。

进一步的，所述设备与公共交换电话网络的接口包括移动网络中媒体网关与公共交换电话网络之间的接口。

进一步的，所述设备与公众陆地移动电话网的接口包括移动网络中媒体网关与公众陆地移动电话网间的接口。

综上所述，本发明提供了一种用于本地交换的无线通信设备，从而大大简化了CS域(电路承载域)网络，减少了网元和接口数量，原有的Mc接口和A/Iu_CS接口成为内部接口，原来的三个网元减少到一个，网络架构更加简单。这种新型的网络在为集团用户提供移动服务时能够体现出明显的优势，针对集团用户容量较小，本地语音话务比例大的特点，设备靠近BTS/NodeB基站，放在本地，一方面减小了Abis/Iub口的传输距离，另一方面，大量的本地话务在设备内部交换，大大节省了A口的传输资源，减轻了公共移动网络的压力，降低运营商的投资。

附图说明

图1是3GPP协议R4中移动网络的架构；

图2是引入本发明的无线通信设备后的网络架构；

图3是本发明的无线通信设备的具体实施结构图；

图4是本发明的无线通信设备的业务数据流程示意图；

图5是本发明的无线通信设备在GSM模式下的具体实施结构图；

图6是本发明的无线通信设备在WCDMA模式下的具体实施结构图；

图7是本发明的无线通信设备在GSM和UMA双模式下的具体实施结构图。

具体实施方式

下面将结合附图及实施例对本发明的技术方案进行更详细的说明。

一种适于本地语音交换的无线通信设备，引入该设备后网络构架如图2所示。当呼叫者与被呼叫者都是本地用户时，两者信息在设备内部交换，不发到公共网络，即完成本地交换。后面的表述中有时将该设备称为BSCplus，但该名称不起任何限制作用。所述适于本地语音交换的无线通信设备包括RRM(无线资源管理单元)、MCU(媒体转换单元)、LSU(本地交换单元)及设备与基站的接口、第一内部接口、第二内部接口、设备与SGSN的接口，设备与PTSN(公共交换电话网络)的接口、设备与PLMN(公众陆地移动电话网)的接口以及设备与HLR(归属位置寄存器)的接口，如图3所示。

所述RRM通过设备与基站的接口同基站连接，通过第一内部接口与MCU连接，用于当收到基站通过设备与基站的接口发来的业务数据后将所述业务数据以请求信令的形式通过第一内部接口发送给MCU；并用于收到MCU通过第一内部接口发来的本地语音业务控制信令后对设备与基站的接口发来的本地语音业务数据进行协议转换操作，即将所述本地语音业务数据转换成MCU采用的协议所规定的格式，并通过第一内部接口将经协议转换的本地语音业务数据发送给MCU；还用于当收到MCU通过第一内部接口发来的经MCU交换处理后的本地语音业务数据后再通过设备与基站的接口将所述业务数据返回给基站，并向基站发送将该本地语音业务数据发送到目的用户即被呼叫者终端的指令。

所述RRM还可以用于当收到第一内部接口发来的本地用户与非本地用户间的数据业务控制信令后将设备与基站的接口发来的非本地数据业务数据转换成SGSN采用的协议所规定的格式，并通过设备与SGSN的接口将经协议转换后的业务数据传输给SGSN；

RRM还可以用于当收到第一内部接口发来的本地用户与非本地用户间的语音业务控制信令后将设备与基站的接口发来的非本地语音业务数据进行协议转换操作，即将所述业务数据转换成MCU采用的协议所规定的格式，并通过第一内部接口将经协议转换的业务数据发送给MCU。

MCU通过第二内部接口与LSU连接，用于在收到第一内部接口发来的请求信令后进行协议转换，即将所述请求信令转换成LSU采用的协议所规定的格式，并通过第二内部接口发送给LSU；并用于收到LSU通过第二内部接口发来的本地语音业务控制信令后进行协议转换，即将所述控制信令转换成RRM所采用的协议规定的格式，并将其通过第一内部接口发送给RRM；并对第一内部接口发来的经协议转换的本地语音业务数据进行交换处理，将经交换处理后的业务数据再通过第一内部接口返回给RRM；

MCU还可以用于在收到第二内部接口发来的本地用户与非本地用户间的数据业务控制信令后进行协议转换，即将所述控制信令转换成RRM所采用的协议规定的格式，并通过第一内部接口将所述控制信令发送给RRM；

MCU还可以用于在收到第二内部接口发来的本地用户与非本地用户间的语音业务控制信令后进行协议转换，即将所述控制信令转换成RRM所采用的协议规定的格式，并通过第一内部接口将所述控制信令发送给RRM，并对第一内部接口发来的经协议转换的非本地语音业务数据作交换处理，将经交换处理后的业务数据通过设备与PSTN的接口或设备与PLMN的接口传输到非本地目的用户即被呼叫者处。所述交换处理与现有技术中GSM所完成的交换处理的含义相同，所述交换包括IP交换和电路交换并存模式、全IP交换模式。

LSU用于控制交换操作，即当收到第二内部接口发来的请求信令后，通过设备与HLR的接口到HLR查询呼叫发起者和被呼叫者的归属地，根据被呼叫者的归属地决定如何控制呼叫发起者和被呼叫者的连接关系，若被呼叫者为本地用户说明是本地语音业务，则通过第二内部接口向MCU发出本地语音业务控制信令；所述LSU当查询到被呼叫者为非本地用户时还可以用于进一步判断该业务数据是本地用户与非本地用户间的数据业务还是本地用户与非本地用户间的语音业务，若为本地用户与非本地用户间的数据业务，则通过第二内部接口向MCU发出本地用户与非本地用户间的数据业务控制信令；若为本地用户与非本地用户间的语音业务，则通过第二内部接口向MCU发出本地用户与非本地用户间的语音业务控制信令。

所述本地用户是指处于本设备下级基站信号覆盖范围内，并且呼叫业务需要通过本设备处理的用户终端；所述设备在处理业务数据时存在多条并行通道，但各通道只有在交换处理完一条业务数据时才会交换处理下一条业务数据。

所述设备与基站的接口包括移动网络中基站控制器与基站间的接口、非授权移动接入设备中GANC(通用接入网络控制器)和Ap(无线访问接入点)之间的Up接口；

所述设备与公共交换电话网络的接口包括移动网络中媒体网关与公共交换电话网络之间的接口；

所述设备与公众陆地移动电话网的接口包括移动网络中媒体网关与公众陆地移动电话网之间的接口。

所述设备的架构适用于多种移动通信制式，移动通信制式可以是GSM，WCDMA，TD-SCDMA(时分同步码分多址接入)以及UMA(非许可移动接入)等模式中的一种，或其任意组合。

下面用本发明的几个应用实例进一步加以说明

应用实例一：

GSM模式的BSCplus如图5所示。RRM模块可以实现GSM体系中基站控制器BSC的主要功能。BSCplus通过Abis口与BTS连接，通过Gb口与核心网侧的SGSN连接，A口和Mc变为BSCplus的内部接口。BSCplus支持IP交换和TDM交换，BSCplus采用标准的19英寸机箱，结构紧凑，标准配置中RRM模块，MCU模块和LSU模块各占一层框，即BSCplus机箱有三层框，这三个模块各占一层。BSCplus支持256个载频，话务容量约为1200Erl，BHCA约为110K，Abis口支持64条E1，Gb口支持32M的数据处理。对于企业，学校，小乡镇等场所，BSCplus完全可以满足话务量的需求。另外，BSCplus支持平滑扩容，扩容时只需增加RRM，MCU和LSU插框。

GSM模式的BSCplus本地语音交换流程如图4所示。线1表示的是本地语音业务，它经过Abis口到RRM，再由MCU交换经过Abis口到基站BTS，实现语音在本地终结；线2表示的是数据业务，它经过BSCplus与基站接口和RRM交换后从Gb口传输到SGSN；线3表示的是外网语音呼叫过程，语音数据通过MCU交换后接入PSTN或PLMN。基站的控制信令主要由RRM处理，交换信令主要由LSU控制。

应用实例二：

WCDMA模式的BSCplus如图6所示。RRM模块可以实现WCDMA体系中基站控制器RNC的主要功能。BSCplus通过Iub口与NodeB连接，通过Iu_PS口与核心网侧的SGSN连接，Iu_CS口和Mc变为BSCplus的内部接口。BSCplus支持IP交换和ATM交换。

WCDMA模式的BSCplus本地语音交换流程如图4所示。线1表示的是本地语音业务，它经过Iub口到RRM，再由MCU交换经过Iub口到基站NodeB，实现语音在本地终结；线2表示的是数据业务，它经过BSCplus与基站接口和RRM交换后从Iu_PS口传输到SGSN；线3表示的是外网语音呼叫过程，语音数据通过MCU交换后接入PSTN或PLMN。基站的控制信令主要由RRM处理，交换信令主要有LSU控制。

应用实例三：

GSM和UMA(非授权无线接入技术)双模式的BSCplus如图7所示。BSCplus中的RRM单元采用CRRM模块(Common Radio ResourceManagement unit公共资源管理)既可以实现GSM BSC的功能，又可以实现UMA中GANC的功能。BSCplus对外除了支持Abis，Gb，PSTN，PLMN，HLR接口外，还支持Up接口，负责BSCplus与UMA Ap通信。

本地GSM用户和本地UMA用户的语音业务在BSCplus内完成交换，即用户数据通过Abis口和Up口与BTS和AP交互，在BSCplus内部，语音业务通过RRM和MCU交换。

当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims

1、适于本地语音交换的无线通信设备，其特征在于：所述无线通信设备用于接收基站发来的业务数据，并当该业务数据为本地语音业务数据时进行交换处理，并将交换后的业务数据返回给基站。

2、如权利要求1所述的无线通信设备，其特征在于：包括无线资源管理单元、媒体转换单元、本地交换单元；

3、如权利要求2所述的设备，其特征在于，所述无线通信设备还包括设备与基站的接口、第一内部接口及第二内部接口；

4、如权利要求2所述的设备，其特征在于，所述无线资源管理单元在发送交换处理后的业务数据给基站时，还向基站发送将该业务数据发送到目的用户终端的指令。

5、如权利要求3所述的设备，其特征在于，所述本地交换单元还用于当根据所述请求信令判断为非本地业务时，进一步判断是本地用户与非本地用户间的数据业务还是本地用户与非本地用户间的语音业务，对于本地用户与非本地用户间的数据业务，通过第二内部接口向媒体转换单元发送本地用户与非本地用户间的数据业务控制信令；对于本地用户与非本地用户间的语音业务，通过第二内部接口向媒体转换单元发送本地用户与非本地用户间的语音业务控制信令。

6、如权利要求5所述的设备，其特征在于，所述无线通信设备还包括设备与服务GPRS支持节点SGSN的接口，设备与公共交换电话网络的接口，设备与公众陆地移动电话网的接口以及设备与位置归属寄存器的接口；

所述媒体转换单元还用于收到本地交换单元通过第二内部接口发来的本地用户与非本地用户间的数据业务控制信令后对其进行协议转换，并通过第一内部接口发送给无线资源管理单元；还用于收到本地交换单元通过第二内部接口发来的本地用户与非本地用户间的语音业务控制信令后对其进行协议转换并通过第一内部接口发送给无线资源管理单元；

所述无线资源管理单元还用于当收到媒体转换单元通过第一内部接口发来的本地用户与非本地用户间的数据业务控制信令后，对基站通过设备与基站的接口发来的非本地数据业务数据进行协议转换，并通过设备与SGSN的接口将经协议变换后的业务数据传输给SGSN；还用于收到媒体转换单元通过第一内部接口发来的本地用户与非本地用户间的语音业务控制信令后，对基站通过设备与基站的接口发来的非本地语音业务数据进行协议转换操作，并通过第一内部接口将经协议转换的业务数据发送给媒体转换单元；

所述媒体转换单元还用于收到无线资源管理单元通过第一内部接口发来的经协议转换的非本地语音业务数据后对其进行交换处理，并通过设备与公共交换电话网络的接口或设备与公众陆地移动电话网的接口传输到非本地目的用户处。

7、如权利要求6所述的设备，其特征在于：所述本地用户指处于本设备下级基站信号覆盖范围内，并且呼叫业务需要通过本设备处理的终端。

8、如权利要求2或6所述的设备，其特征在于，所述的媒体转换单元收到无线资源管理单元发来的请求信令后进行协议转换是指：媒体转换单元将请求信令转换成本地交换单元采用的协议所规定的格式。

9、如权利要求2或6所述的设备，其特征在于，所述的媒体转换单元收到本地交换单元发来的控制信令后进行协议转换是指：媒体转换单元将收到的控制信令转换成无线资源管理单元采用的协议所规定的格式。

10、如权利要求6所述的设备，其特征在于，所述无线资源管理单元对基站通过设备与基站的接口发来的非本地数据业务数据进行协议转换是指：所述无线资源管理单元将非本地数据业务数据转换成SGSN采用的协议所规定的格式。

11、如权利要求2或6所述的设备，其特征在于，所述无线资源管理单元对设备与基站的接口发来的业务数据进行协议转换处理并将经转换协议的业务数据发送给媒体转换单元是指：无线资源管理单元将所述业务数据转换成媒体转换单元采用的协议所规定的格式。

12、如权利要求2或6所述的设备，其特征在于，所述交换包括IP交换、电路交换并存模式、全IP交换模式。

13、如权利要求3所述的设备，其特征在于，所述设备与基站的接口包括移动网络中基站控制器与基站间的接口、非授权移动接入设备中通用接入网络控制器和无线访问接入点之间的Up接口。

14、如权利要求6所述的设备，其特征在于：所述设备与公共交换电话网络的接口包括移动网络中媒体网关与公共交换电话网络之间的接口。

15、如权利要求6所述的设备，其特征在于：所述设备与公众陆地移动电话网的接口包括移动网络中媒体网关与公众陆地移动电话网间的接口。