CN1286342C - 一种全球移动通信网络和码分多址网络共用基站的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种GSM网络和CDMA网络共用基站的方法，该方法包括以下步骤：1)在GSM核心网与CDMA网络中原有的CDMA基站(BS)之间设置移动交换节点(MSN)，并建立MSN与CDMA移动交换中心(CMSC)之间的连接；2)MSN采用多信令点技术，对于CMSC，MSN配置了代表原CMSC管辖下所有BS的信令点；对于每个BS，MSN配置了一个代表管辖这个BS的CMSC的信令点；在MSN与CDMA基站之间进行话路和信令的传输，在MSN与移动交换中心(CMSC)之间只进行信令传输；所述的CDMA基站与CMSC之间通过原有的连接进行话路传输。本发明实现GSM网络与CDMA网络共用原有的CDMA基站设备，降低建网成本，提高系统资源利用率。如果以后BS扩容，GSM和原来CDMA网络均可共享扩容后的网络覆盖。

Description

一种全球移动通信网络和码分多址网络共用基站的方法

技术领域

本发明涉及全球移动通信网络(GSM)和码分多址(CDMA)网络的接入技术，特别涉及一种GSM网络和CDMA网络共用基站的方法。

背景技术

目前CDMA接入网，GSM核心网是业界已经实践证明了的优秀网络，如何将CDMA高性能无线接入技术和GSM-移动应用部分(MAP)核心网络优秀的业务能力整合起来，是运营商向3G进化的一种灵活解决方案。

现在为了将实现CDMA移动终端接入GSM核心网，引入了一个新的网络节点--移动交换节点(Mobile Switching Node，MSN)，叠加在现有的GSM网络上，完成与GSM核心网和CDMA的标准接口的对接，并完成相应的信令转换工作及其业务接续功能。现有技术已经存在CDMA网络和GSM网络，其网络结构参见图1。总体来说，GSM 1x网络和CDMA网络是相互独立的。在图1中，MSN102相当于GSM中的MSC，完成电路的协议转换，CDMA基站101与MSN102之间的A接口采用CDMA的IOS4.1协议规范，GSM核心网103用GSM-MAP消息，这样组成网络的称为GSM1x网络。手机通过CDMA基站101、MSN102接入到GSM核心网103；手机通过原CDMA基站104、CDMA的MSC——CMSC105接入到CDMA核心网106。也就是说，不能实现GSM 1x网络与CDMA网络共用原有的CDMA基站设备。

这种情况下，如果为了实现GSM 1x网络再增加CDMA基站(BS)101和MSN102，来实现CDMA手机通过CDMA基站接入到GSM核心网，新建网络投资巨大，要新加MSN和大量BS，并且建设周期长，显然会造成大量的资源浪费。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种GSM网络和CDMA网络共用基站的方法，实现GSM网络与CDMA网络共用原有的CDMA基站设备，从而降低建网成本，提高系统资源利用率。

为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的：

一种GSM网络和CDMA网络共用基站的方法，该方法包括以下步骤：

1)在GSM核心网与CDMA网络中原有的CDMA基站(BS)之间设置移动交换节点(MSN)；

2)MSN采用多信令点技术，对于CMSC，MSN配置了代表原CMSC管辖下所有BS的信令点；对于每个BS，MSN配置了一个代表管辖这个BS的CMSC的信令点；在MSN与CDMA基站之间进行话路和信令的传输，在MSN与移动交换中心(CMSC)之间只进行信令传输；所述的CDMA基站与CMSC之间通过原有的连接进行话路传输。

其中，步骤2)可以进一步包括，在MSN配置一个以上信令点，将相同目的信令点的各条信令链路分配给不同的源信令点。并且MSN存在目的信令点与源信令点相同的情况，MSN消息传递层根据信令来源于MSN本实体还是其他实体来区分处理。

该方法可以进一步包括对于MSN从BS收到的含国际移动用户识别号(IMSI)的消息，MSN根据该消息中的国际移动用户识别号(IMSI)确定由MSN处理，或转发给CMSC处理。

该方法可以进一步包括在传输无连接消息的过程中，MSN将从CMSC收到的无连接消息直接转发给BS；或MSN根据从BS收到的无连接消息中的内容，由MSN进行处理或转发给CMSC进行处理。

当传输的无连接消息为电路相关消息时，MSN可以将从CMSC收到的电路相关消息直接转发给BS；或MSN根据从BS收到的电路相关消息中的电路识别号(CIC)，由MSN进行处理或转发给CMSC进行处理。

该方法可以进一步包括在传输有连接消息的过程中，MSN在每次建立连接时创建一个包含BS本地参考号、MSN本地参考号和CMSC本地参考号的连接表项，在后续的有连接消息交互过程中根据该表项中的本地参考号确定消息发送的目的地。

该方法可以进一步包括对于BS始发到CMSC建立连接，以及CMSC始发到BS的建立连接，采用信令连接控制部分(SCCP)的分段建连接技术，分为BS至MSN，MSN至CMSC两个连接段，并且这里的分段建连接要适应MSN为存在源信令点与目的信令点重复的多信令点实体。

BS始发到CMSC的建立连接的过程为：

a、BS向MSN发送连接请求；

b、MSN创建连接表项，分配并记录本地参考号，并根据请求消息中的IMSI，将请求发给CMSC或由MSN进行处理；

c、CMSC收到连接请求向MSN发送连接证实；

d、MSN向BS发送连接证实；

CMSC始发到BS建立连接的过程为：

a、CMSC向MSN发送连接请求；

b、MSN创建连接表项，并将该连接请求转发给BS；

c、BS接到连接请求后，向MSN发送连接证实；

d、MSN根据表项中的本地参考号将连接证实发送给CMSC。

该方法可以进一步包括在传输全局消息的过程中，MSN将从CMSC收到的全局消息暂存，并根据全局消息进行处理后，将处理结果与CMSC的处理结果综合为一条全局消息发送给BS；或MSN根据从BS收到的全局消息，由MSN进行处理同时发送给CMSC进行处理。

该方法还可以进一步包括：原来CMSC和CDMA BS的信令时隙通过数据配置转移到CMSC与MSN的连接上。

由本发明的技术方案可见，本发明的这种GSM网络和CDMA网络共用基站的方法，在网络中增加MSN设备，将MSN和CMSC同时接BS，采用多信令点技术，实现了GSM 1x网络中的MSN和CDMA网络原来的CMSC共用BS。本方法虽然新增加了MSN设备，但是不需要更换原来的设备，就能快速建网，降低了建网成本，提高了系统资源利用率。且原来CDMA网的用户业务不变，建网风险小。

附图说明

图1为现有技术GSM 1x网络和CDMA网络结构示意图；

图2为本发明一个较佳实施例GSM 1x网络和CDMA网络结构示意图；

图3为图2所示实施例中BS到CMSC建立连接的流程示意图；

图4为图2所示实施例中CMSC到BS建立连接的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明进一步详细说明。

本发明的主要方法是增加MSN，其连接于原CDMA网的基站(BS)和GSM核心网中间，利用原有的CDMA基站建立GSM 1x网络，实现GSM 1x网络和CDMA网络共用原有的CDMA BS。

图2为本发明一个较佳实施例GSM 1x网络和CDMA网络结构示意图。图2中粗实线表示包含话路和信令，细实线表示包含话路，虚线表示包含信令。如图2所示，MSN 202和CMSC 203同时接CDMA BS 201，但CMSC 203与CDMABS 201的连接中只有话路，不承载信令，MSN 202与CDMA BS 201的连接包含话路和信令。CDMA BS 201与网络连接过程中，信令全部发给与之连接的MSN202，该MSN 202再分发给CMSC 203处理，或由本MSN 202处理，MSN 202与CMSC 203之间只有信令传递。

由图2可见，对于原CDMA网的升级，可以保持原来CDMA BS与CMSC的连线不变，新增加MSN与CDMA BS的接线以及CMSC和MSN连线，原来CMSC和CDMA BS的信令时隙可以通过数据配置改到CMSC和MSN间的新连线上。

鉴于原来CDMA BS只是通过A接口与一个CMSC连接，所以本发明采用多信令点技术来实现MSN的介入，对于原有CMSC和CDMA BS来说是透明的，也就是说原有CMSC和CDMA BS不需要更换，只需要修改数据和扩容，如原来CDMA网络容量有冗余，也可以只改连线，不扩容。

多信令点技术是一种现有技术，随着移动网络的迅速发展，用户容量急剧增加，对网络的处理能力要求越来越高，但是由于国际电信联盟(ITU-T)规范和国家标准的限制，目前两个局点之间的链路数、应用话路数有最大值限制即链路数≤16，中继话路数≤4096，因此业界引入了多信令点的概念。在满足ITU-T规范和国家标准的前提下，提供局间大容量中继和大话务量链路支持解决方案，对于多信令点中的每个信令点来说，它们各自完成的功能和一个信令点完成的功能相同，同时对于到同一个目的地的消息来说，每个信令点之间还可以负荷分担业务。这样在一个物理实体就可以配置多个信令点，到达相同目的信令点的各条信令链路可以分属不同源信令点。

本发明的实施例中新增加的MSN实体用多信令点技术来保证原有设备不动。这里用到的多信令点技术比标准的多信令点略有不同，MSN要支持内部存在目的信令点和源信令点重复的情况。对于CMSC，MSN配置了代表原CMSC管辖下所有BS的信令点，信令点数量与BS为1∶1；对于每个BS，MSN配置了一个代表管辖这个BS的CMSC的信令点。

假设本实施例中原来CDMA BS1的信令点为0xB1，CDMA BS2的信令点为0xB2，原来CMSC的信令点为0xCC，GSM核心网中有归属位置寄存器(HLR)等多个实体，GSM核心网分配给本MSN的信令点为0xAA。假设，MSN配链路接CDMA BS1、CDMA BS2、CMSC、或接GSM核心网中的HLR等。参见表一，表一为信令点配置举例。MSN要需配置源信令点：0xCC，0xB1，0xB2，0xAA，也要配目的信令点：0xB1，0xB2，0xCC，其中，0xB1，0xB2，0xCC是相同的，本发明中通过MSN根据信令来源于MSN本实体还是其他实体来区分处理，避免相互冲突。

MSN链路	目的信令点(DPC)	链路配置源信令点(OPC)
			Link 1-2	CDMA BS1(0xB1)	0xCC(从BS看来，与CMSC无异)
Link 3-4	CDMA BS2(0xB2)	0xCC(从BS看来，与CMSC无异)
			Link 5-6	CMSC(0xCC)	0xB1(从CDMA BS1来的消息从此链路转发，如从CMSC来直接接CDMABS1)
Link 7-8	CMSC(0xCC)	0xB2(从CDMA BS2来的消息从此链路转发，如从CMSC来直接接CDMABS1)
			Link 9-10	GSM核心网	0xAA(在核心网使用与CMSC不同的信令点)

                           表一

这样，原来CMSC和CDMA BS的信令时隙就可以通过数据配置改到新连线上来。

以下对本实施例的网络中消息分发的过程做详细的说明。

从BS上来的消息，MSN需要分发到MSN自己或CMSC处理，从CMSC下发的消息，除全局消息需要经MSN进行处理，其他消息MSN业务层不处理，信令底层简单适配后下传给BS。

MSN需要传输或处理的消息可以分为三类，并且按如下原则分配及处理：

第一类：呼叫相关消息，从信令连接控制部分(SCCP)层可以分为有连接消息和无连接消息。有连接消息是指两个信令实体间的前后消息可以通过连接参考号关联起来的消息，对于有连接消息，要先建SCCP连接，双方分配存储区域记录相关信息，并用本地参考号作为存储记录的指针，后续消息带上对方本地参考号，对方即能找到以前记录，一般呼叫用有连接消息，呼叫结束才把连接拆除，不同呼叫用不同的连接。无连接消息是指不需要SCCP建立连接来把过程中一系列消息关联起来的消息，一般只需短暂交互的用无连接消息，如复位一条电路。

CMSC下发消息中，无连接消息可以经MSN直接转发到BS，有连接消息由本MSN处理后再下发。MSN收到BS的消息，由于呼叫相关的无连接消息和有连接消息的第一条消息中均有IMSI，所以可以按IMSI分发。因为GSM核心网和原来CDMA系统分别用不同号段的IMSI，如46000xxxxxxxxxx是GSM网，收到后由MSN处理，46003xxxxxxxxxx是原来CDMA的，MSN转发到CMSC处理。有连接的后续消息不带IMSI，可以由MSN记录下本地参考号，再作区分。

第二类：电路相关消息，如阻塞电路消息，这些均属于SCCP无连接消息，CMSC下发的消息，MSN可以直接传到BS；MSN收到BS的消息，按电路识别号CIC区分由MSN或CMSC处理。新加MSN占用新的CIC段。如CDMA BS1的0-319是与CMSC连接的CIC，需要MSN转发CMSC处理；与MSN连接的用320-639，由MSN自己处理。。

第三类：全局消息，如全局复位，因为从BS看来，MSN和CMSC要有统一的处理。分为两种情况：(i)对于收到BS发出的全局消息，要MSN和CMSC两者均处理，消息要发到MSN自己及CMSC处理。(ii)MSN不主动发出全局消息，对于CMSC要经MSN下发到BS的全局消息，MSN收到后要发MSN业务层处理，MSN将MSN和CMSC的处理以一条消息发到BS，保证不出现MSN和CMSC同时发的两条同样全局消息给一个BS。

以下具体说明有连接消息的SCCP层本地参考号区分处理：

有连接消息第一条消息带IMSI，后续消息不带IMSI，这里要有一个机制保证消息分发，可以由MSN记录下本地参考号，再作区分。

按规范，SCCP本地参考号(源/目的地)设置为固定三个字节长，在一个网络节点——MSN或CMSC中，信令连接由本地参考号唯一确定，这是一种内部工作号，由各节点自行确定。

本实施例中，处理CMSC和BS间消息的方法类似SCCP的分段建连接技术，但由于MSN是支持有源信令点(OPC)与目的信令点(DPC)重复方式多信令点的，处理上与标准SCCP连接分段略有不同。标准SCCP分段的原理是：信令点A到信令点C，可以分成信令点A到B，信令点B到C两段。MSN相当于信令点B位置，但用到不只一个信令点，并且存在OPC与DPC信令点重复情况，处理过程有所区别。CMSC向BS发消息中，要带CMSC分配的本地参考号，MSN发的消息也分配，如果CMSC的本地参考号不加处理发到BS，BS原样带回来后，MSN无法分别是MSN的还是CMSC的消息，所以，MSN对CMSC和BS之间的消息在SCCP层是两段的，MSN对消息进行处理，并统一再分配本地参考号。

处理方法如下：

1、BS与MSN的消息交互，与一般SCCP有连接消息处理方式一致。

2、BS始发到CMSC的建立连接，对于BS与CMSC交互的消息，MSN也要求分配本地参考号，所分配本地参考号用于所有与多个BS以及与CMSC交互的消息，各不重复，并且MSN要建立表来记录BS和CMSC的本地参考号，用于后续消息的引用。

这样，BS始发到CMSC建立连接的过程参见图3，图3为图2所示实施例中BS到CMSC建立连接的流程示意图。

首先，步骤301BS向MSN发送连接请求；

MSN收到请求后进行如下处理：

第一步：创建一个新连接表项，表项要求包括：BS本地参考号(LRN[BS])、MSN本地参考号(LRN[MSN])，CMSC本地参考号(LRN[CMSC])，并且全部初始化为空。

第二步：分配并记录本地参考号LRN[MSN]，记录LRN[BS]。根据连接请求中的IMSI判断，该请求是否要发往CMSC，如要发到CMSC，则源端本地参考号(OLRN[BS])替换为OLRN[MSN]，执行步骤302向CMSC发送请求，否则即为BS与MSN间的消息交互，MSN处理后按规范回连接证实，图中用虚线示意。其中，源端本地参考号是指消息发端的本地参考号。

CMSC收到连接请求后，执行步骤303CMSC回连接证实，MSN按LRN[MSN]找到所存记录，再记下LRN[CMSC]，读取LRN[BS]，替换原来OLRN[CMSC]为OLRN[MSN]，再执行步骤304向BS发送连接证实。

后续消息处理中，在BS与MSN交互过程中，用LRN[BS]和LRN[MSN]；在MSN与CMSC交互过程中，用LRN[MSN]和LRN[CMSC]。

对于后续消息中不带有IMSI，可通过检查LRN[CMSC]是否有效，来判断是否要求发往CMSC，如保留为空(注意到表项创建时初始化为空)，不发往CMSC，由本MSN处理。

CMSC始发到BS的建立连接过程参见图4，图4为图2所示实施例中CMSC到BS建立连接的流程示意图。

其处理过程与BS始发到CMSC的同理，只是在连接建立时消息方向相反。

首先，步骤401CMSC向MSN发送连接请求；

然后，步骤402MSN将该请求转发给BS，同时创建连接表项；

BS接到请求后，步骤403向MSN发送连接证实；

最后，步骤404MSN根据表项中的本地参考号将连接证实发送给CMSC。

同样，后续消息处理中，在BS与MSN交互过程中，用LRN[BS]和LRN[MSN]，在MSN与CMSC交互过程中，用LRN[MSN]和LRN[CMSC]。

对于后续消息中不带有IMSI，同样可通过检查是否存有LRN[CMSC]，来判断是否要求发往CMSC，如保留为空(注意到表项创建时初始化为空)，不发往CMSC，由本MSN处理。

由上述的实施例可见，本发明的这种GSM网络和CDMA网络共用基站的方法，实现了GSM网络中的MSN和CDMA网络原来的CMSC共用BS，虽然新增加了MSN设备，但不需要更换原来的设备，就能快速建网。原来CDMA网的用户业务不变，建网风险小，降低了建网成本，提高了系统资源利用率。如果以后BS扩容，GSM和原来CDMA网络均可共享扩容后的网络覆盖。

Claims (10)

1、一种全球移动通信网络GSM和码分多址CDMA网络共用基站的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

1)在GSM核心网与CDMA网络中原有的CDMA基站BS之间设置移动交换节点MSN，并建立MSN与CDMA移动交换中心CMSC之间的连接；

2)MSN采用多信令点技术，对于CMSC，MSN配置了代表原CMSC管辖下所有BS的信令点；对于每个BS，MSN配置了一个代表管辖这个BS的CMSC的信令点；在MSN与CDMA基站之间进行话路和信令的传输，在MSN与CMSC之间只进行信令传输；所述的CDMA基站与CMSC之间通过原有的连接进行话路传输。

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤2)进一步包括，将相同目的信令点的各条信令链路分配给不同的源信令点。

3、如权利要求2所述的方法，其特征在于：当MSN中目的信令点与源信令点相同时，MSN根据信令来源区分处理。

4、如权利要求1所述的方法，其特征在于：该方法进一步包括对于MSN从BS收到的含国际移动用户识别号IMSI的消息，MSN根据该消息中的国际移动用户识别号IMSI确定由MSN处理，或转发给CMSC处理。

5、如权利要求1所述的方法，其特征在于：该方法进一步包括在传输无连接消息的过程中，MSN将从CMSC收到的无连接消息直接转发给BS；或MSN根据从BS收到的无连接消息中的内容，由MSN进行处理或转发给CMSC进行处理。

6、如权利要求5所述的方法，其特征在于：该方法进一步包括，传输的无连接消息为电路相关消息时，MSN将从CMSC收到的电路相关消息直接转发给BS；或MSN根据从BS收到的电路相关消息中的电路识别号CIC，由MSN进行处理或转发给CMSC进行处理。

7、如权利要求1所述的方法，其特征在于：该方法进一步包括在传输有连接消息的过程中，MSN在每次建立连接时创建一个包含BS本地参考号、MSN本地参考号和CMSC本地参考号的连接表项，在后续的有连接消息交互过程中根据该表项中的本地参考号确定消息发送的目的地。

8、如权利要求7所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括对于BS始发到CMSC的建立连接，以及CMSC始发到BS的建立连接，采用信令连接控制部分SCCP的分段建连接技术，分为BS至MSN，MSN至CMSC两个连接段，

其中，BS始发到CMSC的建立连接的过程为：

a、BS向MSN发送连接请求；

b、MSN创建连接表项，分配并记录本地参考号，并根据请求消息中的IMSI，将请求发给CMSC或由MSN进行处理；

c、CMSC收到连接请求向MSN发送连接证实；

d、MSN向BS发送连接证实；

CMSC始发到BS建立连接的过程为：

a、CMSC向MSN发送连接请求；

b、MSN创建连接表项，并将该连接请求转发给BS；

c、BS接到连接请求后，向MSN发送连接证实；

d、MSN根据表项中的本地参考号将连接证实发送给CMSC。

9、如权利要求1所述的方法，其特征在于：该方法进一步包括在传输全局消息的过程中，MSN将从CMSC收到的全局消息暂存，并根据全局消息进行处理后，将处理结果与CMSC的处理结果综合为一条全局消息发送给BS；或MSN根据从BS收到的全局消息，由MSN进行处理同时发送给CMSC进行处理。

10、如权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：原来CMSC和CDMA BS的信令时隙通过数据配置转移到CMSC与MSN的连接上。

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