CN1223213C - 无线通信系统中a接口电路的监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种无线通信系统中嵌入式码变换与速率适配单元(TARU)A接口电路的监测方法，可以及时识别导致A接口电路不可用的异常，对于由于各种软、硬件原因造成的基站控制器(BSC)交换单元至码变换与速率适配单元(TARU)之间的上行地面电路的传输中断，也能及时识别，并据此对A接口的电路状态进行切换，以避免宝贵的A接口电路被闲置浪费，使忙时接通率提升，提高基站子系统(BSS)网络的服务质量和可维护性，保证了无线通信网络的服务质量，降低为解决该类A接口问题所配置的维护人员的素质要求。

Description

无线通信系统中A接口电路的监测方法

                                技术领域

本发明涉及无线通信系统的接口电路监测方法，尤其涉及GSM通信系统中基站子系统(BSS)和网络子系统(NSS)之间的A接口电路的监测方法。

                                背景技术

一个完整的GSM本地网络系统包括BSS和NSS两大部分，BSS由基站系统(BTS)、基站控制器(BSC)及码变换与速率适配单元(TRAU)组成，而NSS则由移动交换中心(MSC)、拜访位置寄存器(VLR)和归属位置寄存器(HLR)等部分组成。BSS和NSS之间的接口为A接口，A接口为开放的标准接口，各个设备制造厂商生产的BSS产品和NSS产品必须支持，使不同生产厂商的BSS产品和NSS产品互连互通，组成一体的GSM网络。

在GSM实际组网中，单个BSS或多个BSS系统可以作为一个本地网络使用，从属于当地移动营运实体，而其对应的NSS网络可以是某异地移动营运实体。对于BSS和NSS之间的A接口电路，BSS作为其从控方，NSS作为其主控方，当NSS因为某种原因将A接口部分电路置于异常状态(如：电路失步态、异常忙态等)，即便BSS侧对应的这些A接口电路处于正常状态，也将会导致这些电路长时间不可用，BSS系统对这些异常的A接口电路是不能进行识别的，从而使昂贵的电路资源闲置，严重时可造成网络拥塞，大量呼叫无法接通，极大影响网络的服务质量，给BSS营运方造成很大的经济和信誉损失；而作为此类问题产生根源的NSS运营方，由于其利益没有受到损害，因此往往不会主动关心此类异常。此类问题在GSM网上多次发生，并且现有设备没有妥善的处理办法。

在实际的GSM产品中，TRAU单元基本上有两种实现方式，一种为资源池方式，一种是嵌入方式；无论TRAU单元以何种方式实现，TRAU单元在逻辑上属于BSC，其操作维护由BSC进行。对于以嵌入方式实现的TRAU单元，TRAU单元存在于MSC和BSC之间的A接口电路上，每个A接口业务电路上存在一个对应的TRAU单元。为了节省传输，TRAU单元物理设备尽量靠近MSC侧，TRAU单元和BSC之间要经过传输、复用及解复用设备，物理连接较为复杂，容易产生传输问题，导致各种业务无法进行，如：单通、双不通及数据业务呼叫无法进行等，影响网络服务质量。

目前，对于上述两类问题，目前BSS系统均缺乏有效监测手段。对于第二类问题，只能依靠网上用户的投诉发现问题；用户投诉发现此类问题后，维护人员再进行手工拨测定位，效率低下；而对于第一类问题，如果NSS侧不及时主动检测A接口电路状态，除非异常严重时，造成网络拥塞事故，通过用户投诉BSS运营方能获悉；否则，只有部分A接口电路不可用，会导致A接口电路资源浪费，降低忙时呼叫接通率，BSS系统维护人员是无法发现这类问题的。

                                发明内容

本发明提供了一种实用的无线通信系统中A接口电路监测手段，可以及时识别导致A接口电路不可用的各种异常状况，并据此对相应A接口的电路进行维护，以避免宝贵的A接口电路被闲置浪费，使忙时接通率提升，提高BSS网络的服务质量；同时，本发明对于由于各种软、硬件原因造成的BSC交换单元至TRAU单元之间的上行地面电路的传输中断，也能及时识别。

本发明提供的方法包括如下步骤：

a、在各个TRAU单元中设置一个TRAU单元持续非激活态定时器，BSC操作维护单元在定时器中设置一个门限，定时器的超时门限通过BSC操作维护单元进行配置，可以设置为24小时；TRAU单元为以嵌入式方式实现的TRAU单元。

b、各个TRAU单元在收到BTS侧发送过来的业务帧信息时，通过带内激活，开始进行正常的业务，即基本的面向用户的业务(如语音和数据业务)；

c、在TRAU单元实现正常的业务过程中，始终保持非计时状态；

d、当TRAU单元在一段时间内没有收到BTS侧发送过来的业务帧信息时，TRAU单元被置为非业务状态；

e、定时器在TRAU单元被置为非业务状态时由非计时状态开始计时，TRAU单元在处于非业务状态期间，定时器不断计时，保持计时状态；

f、当定时器的计时值等于其超时门限时，TRAU单元通过TRAU上行维护通道向BSC控制单元上报超时消息，表明对应TRAU单元已有该定时器超时门限设置的时间没有收到BTS上行业务信息的异常产生，然后BSC控制单元再通过BSC控制单元上行维护通道将超时消息转发给BSC操作维护单元，BSS维护人员根据超时消息定位存在问题的A接口电路。TRAU单元上报的超时消息中携载标识对应TRAU单元或对应A接口电路的各种参数与信息。将这些参数与信息作为补充信息一同转发给BSC操作维护单元。总之，转发给BSC操作维护单元的超时消息含尽可能多的标识对应TRAU单元或对应A接口电路的信息参数。

本发明的方法进一步包含如下技术特征：在整个GSM系统中，BSS和NSS之间的A接口电路以一定的循环周期被选择使用。

定时器的超时门限值大于对应的A接口电路在循环周期中被重复选择的最大时间间隔。同时不能过大，否则，在A接口电路或相关物理连接出现问题时，会延迟问题的发现。具体超时门限的确定以不出现虚警、复杂性不高并能及时识别前述问题为原则。

在配置定时器的门限设置时，BSC操作维护单元通过BSC控制单元下行维护通道将定时器的配置信息发送给BSC控制单元，BSC控制单元再通过各个TRAU下行维护通道将配置信息转发给各个A接口电路对应的TRAU单元。

在定时器的计时过程中，若BSC识别出A接口电路中继设备故障、或对A接口电路进行闭塞维护操作、或收到MSC闭塞A接口电路的消息时，置相关A接口电路状态为非空闲态，同时BSC控制单元通过相关部分A接口电路对应的TRAU单元的TRAU下行维护通道向定时器下达停止计时的命令。使这部分TRAU单元的定时器始终处于非计时状态，以免这部分TRAU单元产生虚警消息。

在定时器处于非计时状态时，若BSC识别出A接口电路中继设备恢复、或对A接口电路进行解闭维护操作、或收到MSC解闭或复位A接口电路的消息时，置相关A接口电路状态为空闲态，同时BSC控制单元通过相关部分A接口电路对应的TRAU单元的TRAU下行维护通道向定时器下达开始计时的命令。使这部分定时器从清零状态开始计时。

BSC控制单元在定时器门限设置的时间内没有收到BTS上行业务信息的消息时，BSC控制单元向MSC侧发送对应该TRAU单元的A接口电路的复位消息，并使A接口电路两侧的BSC和MSC的状态置回到空闲态，以恢复这些存在问题的A接口电路。避免由于MSC侧异常导致的该A接口电路长时不可用，以免相关A接口电路资源浪费。

若BSC控制单元若在超过定时器的门限设置时间以后仍然收不到BTS发送过来的上行业务信息，则可以以一定的周期地通过TRAU上行维护通道向BSC控制单元发送超时消息。超时消息的发送周期设置要考虑BSC控制单元的处理能力及总体告警消息量。

嵌入式TRAU单元A接口电路监测方法可以及时自动识别对于TRAU单元至BSC交换单元之间的物理连接中断及MSC侧各种软、硬件原因造成的A接口电路不可用等问题，具有100％的故障检测率。避免了在各种原因导致A接口电路不可用的情况下A接口电路资源长时的浪费，提高了BSS系统的可维护性，保证了无线通信网络的服务质量，降低为解决该类A接口问题所配置的维护人员的素质要求。

                                附图说明

图1：完整的GSM本地网络系统基本组成

图2：GSM通信系统的A接口电路监测方法原理图

                                具体实施方式

下面结合附图和实施例来进一步说明本发明。

完整的GSM本地网络系统基本组成图如图1所示，包括BSS和NSS两大部分，BSS由BTS1、BSC2及TRAU单元3组成，而NSS则由MSC5、拜访位置寄存器(VLR)和归属位置寄存器(HLR)等部分组成。BSS和NSS之间的接口为A接口4。

GSM通信系统的A接口电路监测方法原理图如图2所示。实线部分是为实现A接口电路监测功能需要对GSM系统相关部分进行更改设计；而虚线部分则是在该监测功能实现中，需要参与但又无需进行设计更改的部分，这些部分仅实现其原有的基本功能即可。

A接口的选路方式设置为循环选择方式，在此方式下，GSM系统正常的运行过程中，每个TRAU单元对应的A接口电路以一定的周期被循环使用，该周期与话务量密切相关，话务量大则A接口电路的被选择周期短，各个A接口电路被较为频繁的使用，对应的TRAU单元3将被BTS1侧发送的上行业务信息频繁的激活；相反，话务量小则A接口电路的被选择周期长，对应的TRAU单元3被BTS1侧发送的上行业务信息激活的周期也将延长。在由于各种软、硬件原因或TRAU单元3至BSC2交换单元之间的传输中断而导致部分A接口电路无法使用的异常情况下，对应的TRAU单元3由于收不到BTS1发送过来的上行业务信息，因此将无法激活。所谓激活是指对应的A接口电路由空闲态(IDLE)变成忙态(BUSY)时，TRAU单元3由于收到BTS1发送过来的上行各类业务幀信息，TRAU单元3从非业务功能态变换为业务功能态，并进行语音业务的码变换与数据业务的速率适配。

基于此原理，在每个TRAU单元3中设置一个定时器：TRAU单元3持续非激活态定时器，该定时器的超时门限设置应大于TRAU单元3所处的对应A接口电路被重复选择最大时间间隔，各个TRAU单元3在收到BTS1侧发送过来的业务信息时，如：各种TRAU业务幀，通过带内激活，开始实现正常的业务时，如：进行码变换或速率适配，对TRAU单元3持续非激活态定时器清零；并且，在TRAU单元3实现正常的业务过程中，始终保持清零状态；在TRAU单元3释放时，对应的A接口电路从忙态变成空闲态时，TRAU单元3持续非激活态定时器保持清零状态。TRAU单元3在处于非激活态期间，TRAU单元3持续非激活态定时器不断计时，当该定时器的计时值等于其超时值时，TRAU单元3通过TRAU上行维护通道25向BSC控制单元21上报超时消息；  表明对应TRAU单元3已有该定时器超时门限设置的持续时间没有收到BTS1上行业务信息的异常产生，BSC控制单元21再将该消息转发给BSC操作维护单元22，供BSS系统维护人员查看；TRAU单元3上报的超时消息中携载标识对应TRAU单元3或对应A接口电路的参数；BSC控制单元21在将该超时消息转发给BSC2操作维护单元时，从所获取超时消息的物理通道获悉标识对应TRAU单元3或对应A接口电路的进一步的补充信息，将该补充信息作为超时消息补充参数一同转发给BSC操作维护单元22；总之，转发给BSC操作维护单元22的超时消息包含充分的标识对应TRAU单元3或对应A接口电路的信息参数，供BSS系统维护人员尽可能精确的定位相关的TRAU单元3或A接口电路问题。

BSC控制单元21在收到TRAU单元3上报的持续非激活态定时器门限设置的时间内没有收到BTS1上行业务信息的消息时，BSC控制单元21向MSC5侧发送对应该TRAU单元3的A接口电路的复位消息，使该A接口电路两侧的BSC2和MSC5的状态回到空闲态，避免由于MSC5侧异常导致的该A接口电路长时不可用，以免相关A接口电路资源浪费。

A接口电路的复位是指A接口电路由忙态(BUSY)变成空闲态(IDLE)时，TRAU单元3由于一段时间(一般为几十毫秒到几百毫秒)收不到BTS1发送过来的上行各类业务幀信息，TRAU单元3从业务功能态(进行语音业务的码变换与数据业务的速率适配)变换为非业务功能态。

此后，若一直收不到BTS1发送过来的上行业务信息(各类TRAU幀)，则可以以一定的周期地通过TRAU上行维护通道26向BSC控制单元21发送超时消息。超时消息的发送周期设置要考虑BSC控制单元21的处理能力及总体告警消息量，本发明不作硬性规定。

在BSC2由于识别出A接口电路中继设备故障、或对A接口电路进行闭塞维护操作、或收到MSC5闭塞A接口电路的消息，在置相关A接口电路状态为非空闲态时，BSC控制单元21通过相关部分A接口电路对应的TRAU单元3的下行维护通道25下达关闭定时器的命令，使这部分TRAU单元3的定时器始终非计时状态，以免这部分TRAU单元3产生虚警消息；在BSC2识别出A接口电路中继设备恢复、或对A接口电路进行解闭维护操作、或收到MSC5解闭或复位A接口电路的消息时，重新置相关A接口电路状态为空闲态，BSC控制单元21通过相关部分A接口电路对应的TRAU单元的下行维护通道25下达打开定时器的命令，使这部分TRAU单元3的定时器重新开始工作。

定时器超时门限不能小于对应A接口电路被重复选择最大时间间隔，否则可能上报定时器超时的虚警消息，即在A接口电路正常使用的情况下，上报上述异常超时虚警消息。

定时器的超时门限可以通过BSC操作维护单元22进行配置，BSC操作维护单元22通过BSC控制单元下行维护通道23发送给BSC控制单元21，BSC控制单元21再通过各个TRAU单元的下行维护通道25转发给各个A接口电路对应的TRAU单元3。对应各个A接口电路的TRAU单元3的定时器可以设置为不同值，但每个TRAU单元3的定时器的超时门限值必须大于对应的A接口电路重复选择的最大时间间隔。

因为话务量在一天24小时中的动态变化范围很大，可以区分各时段的话务特征，白天和夜晚的话务特征，由BSC2对定时器设置不同超时门限，以提高上述问题识别的及时性。重新设置超时门限时，由BSC控制单元21通过TRAU下行维护通道25向相关TRAU单元3的定时器清零消息。

MSC5选择A接口电路的方式设置为轮循方式，则BSC2侧对应的这部分A接口电路对应的所有TRAU单元3，其定时器超时门限设置为24小时。

Claims (13)

1、一种无线通信系统中A接口电路的监测方法，其特征在于，所述方法包括如下具体步骤：

a、在各个码变换与速率适配单元(TRAU)中设置一个TRAU单元持续非激活态定时器，基站控制器(BSC)操作维护单元在所述定时器中设置一个门限；

b、各个TRAU单元在收到基站系统(BTS)侧发送过来的业务帧信息时，通过带内激活，开始进行正常的业务，即基本的面向用户的业务；

c、所述定时器在TRAU单元进行正常的业务过程中，保持非计时状态；

d、当TRAU单元在一段时间即几十毫秒到几百毫秒内没有收到BTS侧发送过来的业务帧信息时，TRAU单元被置为非业务状态；

e、所述定时器在TRAU单元被置为非业务状态时由非计时状态开始计时，在TRAU单元处于非业务状态期间，保持计时状态；

f、当所述定时器的计时值等于其门限值时，TRAU单元上报超时消息，基站子系统(BSS)维护人员根据所述超时消息定位存在问题的A接口电路。

2、如权利要求1所述的一种无线通信系统中A接口电路的监测方法，其特征在于，所述A接口电路以一定的循环周期被选择使用。

3、如权利要求2所述的一种无线通信系统中A接口电路的监测方法，其特征在于，所述定时器的门限值大于对应的A接口电路在所述循环周期中被重复选择的最大时间间隔。

4、如权利要求3所述的一种无线通信系统中A接口电路的监测方法，其特征在于，所述定时器的门限被设置为24小时。

5、如权利要求1所述的一种无线通信系统中A接口电路的监测方法，其特征在于，在步骤a中配置所述定时器的门限设置时，BSC操作维护单元通过BSC控制单元下行维护通道将所述定时器的配置信息发送给BSC控制单元，BSC控制单元再通过各个TRAU下行维护通道将所述配置信息转发给各个A接口电路对应的TRAU单元。

6、如权利要求1所述的一种无线通信系统中A接口电路的监测方法，其特征在于，在所述定时器的计时过程中，若BSC识别出A接口电路中继设备故障、或对A接口电路进行闭塞维护操作、或收到移动交换中心闭塞A接口电路的消息时，置相关A接口电路状态为非空闲态，同时BSC控制单元通过相关部分A接口电路对应TRAU单元的TRAU下行维护通道向定时器下达停止计时的命令。

7、如权利要求1所述的一种无线通信系统中A接口电路的监测方法，其特征在于，在所述定时器处于非计时状态时，BSC识别出A接口电路中继设备恢复、或对A接口电路进行解闭维护操作、或收到移动交换中心解闭或复位A接口电路的消息时，置相关A接口电路状态为空闲态，同时BSC控制单元通过相关部分A接口电路对应TRAU单元的TRAU下行维护通道向定时器下达开始计时的命令。

8、如权利要求1所述的一种无线通信系统中A接口电路的监测方法，其特征在于，所述TRAU单元上报的超时消息中携载标识对应的TRAU单元或对应A接口电路的各种参数与信息。

9、如权利要求1所述的一种无线通信系统中A接口电路的监测方法，其特征在于，所述BSC控制单元在所述定时器门限设置的时间内没有收到BTS上行业务信息的消息时，BSC控制单元向移动交换中心(MSC)侧发送对应该TRAU单元的A接口电路的复位消息，并使A接口电路两侧的BSC和MSC的状态置回到空闲态。

10、如权利要求1或9所述的一种无线通信系统中A接口电路的监测方法，其特征在于，BSC控制单元若在超过所述定时器的门限设置时间以后仍然收不到BTS发送过来的上行业务信息，则可以以一定的周期通过TRAU上行维护通道向BSC控制单元发送超时消息。

11、如权利要求1所述的一种无线通信系统中A接口电路的监测方法，其特征在于，所述定时器在TRAU单元被置为非业务状态时清零并开始计时，在TRAU单元进行正常业务时停止计时。

12、如权利要求1所述的一种无线通信系统中A接口电路的监测方法，其特征在于，所述TRAU单元为以嵌入式方式实现的TRAU单元。

13、如权利要求1所述的一种无线通信系统中A接口电路的监测方法，其特征在于，在步骤f中，TRAU单元通过TRAU上行维护通道向BSC控制单元上报超时消息，然后BSC控制单元再通过BSC控制单元上行维护通道将超时消息转发给BSC操作维护单元。