CN1130935C

CN1130935C - 宽带蜂窝网设备

Info

Publication number: CN1130935C
Application number: CN97182500A
Authority: CN
Inventors: 朱斯·鲁图; 米科·马丁凯南
Original assignee: Nokia Networks Oy
Current assignee: Nokia Oyj
Priority date: 1997-12-30
Filing date: 1997-12-30
Publication date: 2003-12-10
Anticipated expiration: 2017-12-30
Also published as: CN1286880A

Abstract

本发明公开了一种宽带蜂窝网设备，包括：一个基站控制单元(1)，可用于控制由异步传送方式信元构成的异步传送方式蜂窝业务的分布，和一个异步传送方式交换装置(3)，可用于交换异步传送方式蜂窝业务，该设备还包括一个与所述基站控制单元(1)连接并由所述基站控制单元(1)控制的异步传送方式控制器(2)，所述异步传送方式交换装置(3)与所述异步传送方式控制器(2)连接并由所述异步传送方式控制器(2)控制，所述异步传送方式控制器(2)用来提供一种接口，所述接口用于将基站控制单元(1)发出的命令转换为使异步传送方式交换装置(3)作出交换动作的命令。

Description

宽带蜂窝网设备

技术领域

本发明涉及一种用于控制基于异步传送方式技术的移动通信系统中的蜂窝业务的设备，还涉及一种采用这种设备的基站控制器。

背景技术

近年来，全世界的全球移动通信系统(GSM)以及其他蜂窝网发展迅猛。用户数量随之增长，导致蜂窝系统的中继网如GSM中的基站子系统(BSS)中的带宽相应增加。

图5a和5b图示了移动通信系统中的中继网的组成部分的例子。在这些中继网中，移动业务交换中心MSC及相关的访问者位置寄存器VLR连接到基站控制器BSC。基站控制器BSC又连接到基站收发信机BTS，基站收发信机与各自终端用户的移动台(未示出)联结。基站控制器BSC和基站收发信机BTS构成所谓的基站子系统BSS，如图5a和5b虚线所示。

为了更详细说明，在图5a中，示出了基于常规脉码调制(PCM)的中继网的组成部分，其中，耦合链路即网络单元之间的连接以及基站控制器BSC中的交换都基于PCM。

然而，近来移动台如移动电话与数据通信的结合使得可以采用新的数据业务例如短消息业务(SMS)，或者可利用移动台访问因特网。与此同时，还可以看到，越来越需要用宽带通信系统来取代这些常规窄带PCM网络。

已提出了异步传送方式(也简称为ATM)，作为宽带通信系统中所用的又一种数据传送技术。

异步传送方式的构思是，以固定长度的小数据分组来传送数据。这些数据分组称为信元。这些信元流代表各终端用户之间的虚拟信道连接VCC。连接的虚拟特性在于仅当有数据要发送时才传送信元。因此，与已知的面向连接的系统相比，当没有有效负载时，不占用资源。

异步传送方式还适用于传送例如GSM网中的分组数据。在这方面，已提出了通用分组无线业务(GPRS)，其中，数据分组比如IP业务通过GSM无线接口传送。

然而，如果采用图5a中所示的基于常规PCM的基站子系统，那么，这样的数据分组必须先在基站收发信机BTS中变换成PCM格式，然后在发送到公用分组数据网如因特网之前重新变换为分组格式。对于反向传播例如从公用数据网到基站收发信机BTS的数据分组也必须进行同样的变换。采用异步传送方式过程，可避免这种数据变换，再者，还可以以异步传送方式信元直接将数据分组从基站子系统BSS传送到基于公共异步传送方式的网络。

为了在GSM系统的中继网中采用异步传送方式，至少各网络单元之间的常规PCM链路必须用ATM链路来取代。因此，在其配置中，基于常规PCM的GSM网络单元通过ATM链路连接，其例子如图5b中所示。

这种技术称为线路仿真业务(CES)，不过这还不是ATM的有效实现，这是因为，在这种情况下，基站控制器BSC乃至基站子系统BSS不支持ATM交换。

文献EP-A-O 801 513公开了一种无线端口，这种无线端口通过ATM交换机提供接入基于ATM的基础设施的分离数据。再者，文献EP-A-O 729 282公开了一种控制电路，用于控制ATM处理器多路复用器/多路分离器。另外，文献EP-A-O 749 259公开了一种宽带蜂窝网设备，其中，ATM交换装置由基于软件连接管理程序的PBS处理器单元所控制。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种设备，该设备能支持基站子系统层的ATM交换，从而在移动通信网中有效实现异步传送方式。

根据本发明，提供了一种宽带蜂窝网设备，包括：

一个基站控制单元，可用于控制由异步传送方式信元构成的异步传送方式蜂窝业务的分布，和

一个异步传送方式交换装置，可用于交换异步传送方式蜂窝业务，

该设备还包括一个与所述基站控制单元连接并由所述基站控制单元控制的异步传送方式控制器，

所述异步传送方式交换装置与所述异步传送方式控制器连接并由所述异步传送方式控制器控制，和

所述异步传送方式控制器用来提供一种接口，所述接口用于将基站控制单元发出的命令转换为使异步传送方式交换装置作出交换动作的命令。

考虑到这种移动通信网将来的扩展，本发明提供了一种能廉价生产、安装和维护的设备。与PCM技术相比，异步传送方式技术还可以提供更大量的容量。因此，可以减少基站子系统中的物理线路数。

有了以上配置，通过将基站控制器单元的功能与异步传送方式交换机的功能相结合，就可以实现基于异步传送方式的宽带蜂窝网设备。

该设备能完成基站子系统中的异步传送方式交换，再者还为基于异步传送方式的蜂窝网中所用的基于异步传送方式的基站控制器提供了一个廉价的基础。

所述基站单元最好提供基站控制器功能的软件、硬件中任一实现方式或者软件/硬件综合实现方式，并且最好包括一个异步传送方式控制器指令装置。

异步传送方式控制器用来提供一种接口，用于将基站控制器单元发出的命令转换为使异步传送方式交换装置作出交换动作的命令。

优点在于，异步传送方式控制器可以采用基于异步传送方式的信令，并且可以提供控制异步传送方式交换装置的连接硬件的控制命令。

根据进一步的设计，异步传送方式控制器可包括至少两个功能层，一个功能层是与蜂窝网有关的上层，可用于执行与蜂窝网有关的功能，而另一个功能层是与异步传送方式有关的下层，可用于执行与异步传送方式交换装置有关的功能。

因此，异步传送方式控制器的下功能层，其优点在于可用来控制异步传送方式交换装置的交换硬件。

另外，异步传送方式控制器还可作为通用交换机管理协议控制器。因此，异步传送方式交换装置可用来支持所述通用交换机管理协议。

附图说明

下面，将参照附图通过优选实施方式详述本发明，其中：

图1示出了采用异步传送方式链路和异步传送方式交换的移动通信网；

图2示出了根据第一优选实施方式的宽带蜂窝网设备；

图3示出了根据第二优选实施方式的宽带蜂窝网设备；

图4示出了根据第三优选实施方式的宽带蜂窝网设备；

图5a示出了采用PCM链路和PCM交换的现有移动通信网的组成部分；

图5b示出了所建议的采用ATM链路和PCM交换的移动通信网的组成部分。

具体实施方式

图1示出了一种移动通信网例如GSM网的组成部分，该移动通信网实际上包括与图5a和5b中相同的基本部件，只是这里在基站控制器BSC中本身提供了ATM链路和ATM交换。

也就是说，无论移动业务交换中心MSC及相应的访问者位置寄存器VLR与基站控制器BSC之间的常规PCM链路，还是基站控制器BSC与基站收发信机BTS之间的常规PCM链路，均用ATM链路来取代。另外，基站控制器BSC如基站子系统BSS中的中心交换单元还可用来执行ATM交换。

图2将基站控制器BSC示为根据第一优选实施方式的宽带蜂窝网设备。该设备分别包括一个基站控制器单元即BSC单元1，一个异步传送方式即ATM控制器2和一个异步传送方式即ATM交换机3。

BSC单元1与ATM控制器2连接，并可以以普通基站控制器BSC的纯软件、纯硬件或者软件/硬件综合的实现方式实现。BSC单元1提供普通基站控制器功能如越区切换处理、GSM信令等，如果必要，还可以决定业务信道或信令信道的单独互连。

BSC单元1与基于常规PCM的基站控制器的主要不同之处在于，在BSC单元1中没有PCM群交换机及相应的控制器功能。而是，在BSC单元1中，包括用于向ATM控制器2发指令的装置(未示出)。在这方面，BSC单元1可以以仿真硬件基站控制器功能的纯软件实现方式实现，或者可以以采用普通基站控制器的部分硬件的综合实现方式实现。

ATM控制器2连接到ATM交换机3，从而为BSC单元1提供一个接口，以便发出用于连接或断开通过ATM交换机3的业务信道的命令。另外，ATM控制器2还为ATN交换机3提供合适的命令，以便使其中的硬件能建立所需的连接，并且还包括所需的专门的初始设备制造商OEM的适配，以使ATM交换机3正常工作。

ATM交换机3形成实际ATM硬件交换单元。它由ATM控制器2利用标准化接口如通用交换机管理协议(GSMP)或者利用相应的特有方案来控制。

将ATM交换机3与各网络单元连接的ATM链路分别在ATM交换机3的各输入和输出端口处进出ATM交换机3。因此，ATM交换机3的主要功能是将输入端口处进入的虚拟信道(VC)连接到其一个或多个输出端口处出去的一个或多个虚拟信道。所以，ATM交换机3所执行的端口交换可以多址操作，如图中的虚线所示。

图3示出了根据第二实施方式的宽带蜂窝网设备。

由于BSC单元1和ATM交换机3基本上与上述第一实施方式中所用的BSC单元1和ATM交换机3相应，因此，此时ATM控制器2分为两个功能层。不过，应当理解，层数并不局限于2，而可以是适合于实现ATM控制器2所要执行的功能的任意数。

在所示两层结构中，ATM控制器2包括上层2a和下层2b。根据作为移动通信网的例子的GSM系统，上层2a构成与GSM有关的层，负责信令的转换以及其他与GSM有关的项目，如图3中所示，并指示下层2b其端口和/或虚拟信道将在ATM交换机3中分别被互连或被交换。相应地，下层2b将负责其他的例如与ATM交换机有关的任务，如ATM交换机3的维护和错误处理。

图4将基站控制器示为根据第三实施方式的宽带蜂窝网设备。

由于BSC单元也与第一实施方式中的BSC单元1相应，因此，这里用通用交换机管理协议(GSMP)控制器2来取代根据第一和第二实施方式的ATM控制器2，并且ATM交换机3可用于支持GSMP控制器2所采用的GSMP。

近来参照RFC1987由“Internet Engineering Task Force”所公开的GSMP是一种提供用于控制基于硬件的ATM交换机3的接口的通用协议。GSMP允许控制器通过ATM交换机3建立和释放连接，加进和删除点对多点连接上的端结点(leaves)，管理ATM交换机3的各个端口，和请求配置信息和统计。

根据第三实施方式，提供了一种基于ATM的基站控制器BSC，它包括基站控制器单元和GSMP交换机，两者中间采用GSMP控制器。这一配置为基于ATM的基站控制器BSC提供了快速同时又廉价的结构。在这种结构中，可以将BSC单元1与任何种类的GSMP交换机组合。这样，便可以使用各种不同制造商的硬件，并且当附加的基站收发信机BTS和收发信机(TRX)(未示出)引用于基站子系统BSS时，可以容易地扩充基础网的容量。

应当理解，以上描述和附图仅旨在说明本发明。因此，根据本发明的设备还可以应用于除了作为例子的GSM之外的网络中。本发明的优选实施方式还可以在附属权利要求书的范围内变化。

Claims

1.一种宽带蜂窝网设备，包括：

一个基站控制单元(1)，可用于控制由异步传送方式信元构成的异步传送方式蜂窝业务的分布，和

一个异步传送方式交换装置(3)，可用于交换异步传送方式蜂窝业务，

该设备还包括一个与所述基站控制单元(1)连接并由所述基站控制单元(1)控制的异步传送方式控制器(2)，

所述异步传送方式交换装置(3)与所述异步传送方式控制器(2)连接并由所述异步传送方式控制器(2)控制，和

所述异步传送方式控制器(2)用来提供一种接口，所述接口用于将基站控制单元(1)发出的命令转换为使异步传送方式交换装置(3)作出交换动作的命令。

2.如权利要求1所述的设备，其中所述基站控制单元(1)提供基站控制器功能的软件、硬件中任一实现方式或者软件/硬件综合实现方式，并且包括一个异步传送方式控制器指令装置，可用于向所述异步传送方式控制器(2)发指令。

3.如权利要求1所述的设备，其中所述异步传送方式控制器(2)可以采用基于异步传送方式的信令，并且可以提供控制所述异步传送方式交换装置(3)的连接硬件的控制命令。

4.如权利要求1或3之一所述的设备，其中所述异步传送方式控制器(2)可包括至少两个功能层，一个功能层是与蜂窝网有关的上层(2a)，可用于执行与蜂窝网有关的功能，而另一个功能层是与异步传送方式有关的下层(2b)，可用于执行与异步传送方式交换装置有关的功能。

5.如权利要求4所述的设备，其中所述异步传送方式控制器(2)的下功能层(2b)，可用来控制所述异步传送方式交换装置(3)的交换硬件。

6.如权利要求1所述的设备，其中所述异步传送方式控制器(2)用作通用交换机管理协议控制器，并且所述异步传送方式交换装置(3)用于支持所述通用交换机管理协议。

7.如权利要求1所述的设备，其中所述宽带蜂窝网设备是一个用于基于异步传送方式的蜂窝网的基站子系统中的基站控制器。