第三代移动通信系统中的网络协议仿真方法和设备的制作方法

专利名称：第三代移动通信系统中的网络协议仿真方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种仿真方法和设备，尤其涉及一种应用于第三代移动通信系统 中的对基站建设的测试和优化的网络协议仿真方法和设备。
背景技术：
在WCDMA/TD-SCDMA(3G)移动通信技术中，移动通信系统由核心网(CN)、无 线网络控制器(RNC)设备和整个运营服务区域内实现无线信号覆盖的移动通信基 站(Node-B，简称"基站")所组成。移动通信系统和移动用户终端之间的通信、 通信管理和用户管理都必须通过CN、 RNC和基站的共同配合来实现。作为移动通信 系统的接入设备，CN和RNC负责完成覆盖范围内移动终端的用户登记、被叫寻呼、 用户管理、无线信道分配、无线通信建立和维护等所有有关移动通信的业务和管理 工作。请参见图l，通过RNC和基站之间的IUB接口完成对基站的管理，实现通信 路由建立和接续、全网用户资料管理等所有的移动通信功能。
为建设一个覆盖完整的移动通信系统，无线运营商需要在其运营服务区域内 布建大量的基站设备。这里涉及到的大量工程实施工作包括基站天线的架设、通信 机房的建设、无线基站的设备安装和调测以及连接无线基站和RNC的传输通信网的 建设等等。整个网络的建设涉及到非常复杂的不同阶段、不同设备之间的协调工作，
工作量和工作内容非常庞杂。而对于现有移动通信网络的扩容，由于有不能影响现 有通信运营服务的严格要求，网络建设工作更为复杂。
在目前的移动通信系统的工程实施中，为完整调测一个基站的所有功能，需 要RNC和核心网其他部分设备以及连接基站和RNC的传输系统能够完全正常工作， 往往在基站本身的工程建设之外需要完成大量的配套工作和工程协调工作，耗费了 大量的工程技术资源。如图2所示，在基站建设完成后，在RNC中配置基站的相关 数据，再安装基站硬件和软件，然后对基站设备的进行本机调试。在本机调试完成 后，接着进行传输接口的调测，在确定传输接口没有问题的情况下，对业务及其他
方面进行调试。由此可以看出， 一个完整的基站调试过程一定是建立在IUB传输接
口、 RNC和CN部分完全准备好可用的前提下。如果IUB传输接口的调测不能通过， 而且RNC和CN部分的调试工作没有完成，那么后面的业务及其他方面的调试就不 能够完成。基站的调试工程师随后能做的工作是等待或下次再来。这不可避免地 造成整个工程进度的延迟。
同时，由于基站在并入系统和投入运营服务之前无法和RNC实际相连，无法 根据已投入运营服务的周边其他基站的实际无线覆盖情况进行系统参数的优化，因 此基站调试工程师通过只是在保证基站的各项功能能够正常工作，而不负责涉及网 络优化的各项系统参数的配置。这种情况影响了基站在并网运营后的无线覆盖和服 务的质量， 一旦有大量基站同时投入运营，更需要大量的工程技术人员参与其中， 给通信运营商和设备厂商带来巨大的人力资源和工程协调上的压力。

发明内容
本发明的目的在于解决上述问题，提供了一种第三代(3G)移动通信系统中 的网络协议仿真方法，为3G移动通信系统的工程技术人员提供了一种完全独立于 CN和RNC的工程调测和无线网络优化的技术手段。
本发明的另一目的在于提供了一种网络协议仿真设备，为3G移动通信系统的 工程技术人员提供了一种完全独立于CN和RNC的工程调测和无线网络优化的技术 手段，同时和WCDMA/TD-SCDMA基站设备一起围绕3G移动通信系统进行各类业务和
应用技术开发的第三方通信设备开发技术人员、无线应用的技术开发人员提供了一 个简单、实用的技术开发平台，有效提高3G移动通信系统的网络建设，促进各类
3G应用服务的快速推广。
本发明的技术方案为本发明提出了一种第三代移动通信系统中的网络协议 仿真方法，用于移动通信系统中基站的调试，该网络协议仿真测试方法包括-
基站建设，包括基站软硬件的安装；
基站的本机和天馈系统的调试 ，
将网络协议仿真设备通过标准的传输接口连接该基站，该网络协议仿真设备 实现模拟无线网络控制器和核心网的功能，且根据网络参数进行配置；
在无需将该基站与移动通信网络连接的情况下，通过所连接的该网络协议仿
真设备对该基站和天馈系统的网络连接进行调试，直接完成基站在入网运营前的所 有业务级的调试工作。
上述的网络协议仿真方法，其中，该方法还包括基站邻区列表的验证过程， 该过程包括
将网规部门提供的基站邻区列表输入该网络协议仿真设备，通过实际无线环 境的观察对网规的参数提供验证和修改；
通过移动终端的监测和报告，验证配置参数是否正确或合理，为进一步的全 网优化打好基础。
上述的网络协议仿真方法，其中，该方法还包括室内系统的优化过程，该过 程包括
无需网络侧的配合，通过该网络协议仿真设备在基站端进行调试，定义在实 际网络中所需要的最优参数配置。
上述的网络协议仿真方法，其中，该方法还包括故障定位过程，该过程包括
在该网络协议仿真设备连接上该基站后，通过是否能正常进行拨打来判断问 题是来自基站本身还是传输设备方面或者天线方面的问题。
上述的网络协议仿真方法，其中，该网络协议仿真设备与该基站连接的标准 的传输接口是IUB传输接口。
本发明还提出了一种网络协议仿真设备，包括
图形接口，提供图形操作界面；
传输接口，提供对标准传输链路的控制；
核心控制模块，模拟第三代移动通信网络中的无线网络控制器和核心网的功
能；
应用软件模块，提供数据采集、统计生成和用户控制。
上述的网络协议仿真设备，其中，该传输接口支持标准的传输接口并包含所 有的接口协议，该传输接口包括IUB接口、内部的IU接口和UU接口。
上述的网络协议仿真设备，其中，该网络协议仿真设备单独作为一个外置设备。
上述的网络协议仿真设备，其中，该网络协议仿真设备作为计算机中的一个 内置设备。
本发明对比现有技术有如下的有益效果本发明的网络协议仿真设备通过仿
真和模拟WCDMA/TD-SCDMA移动通信系统中的CN和RNC的功能，在基站调测过程中 借助该网络协议仿真设备，无需等待传输设备、核心网其他相关设备的准备就绪， 可以直接完成基站在入网运营前的所有业务级的调试工作，大大减少因等待网络侧 的配合所需要的项目协调时间，大大加快设备的调试和网络的部署速度，大幅縮短 整个3G移动通信系统的工程实施进度。此外，本发明还可通过网络协议仿真设备 来实现基站优化。


图1是传统的移动通信系统的网络结构示意图。 图2是传统的移动通信系统中基站调试的示意图。
图3是本发明的应用于移动通信系统基站调试中的网络协议仿真方法的一个 较佳实施例的流程图。
图4是本发明的网络协议仿真设备的一个较佳实施例的结构图。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
图3示出了本发明的应用于移动通信系统基站调试的网络协议仿真方法的 一个较佳实施例的流程。请结合图3，下面是对该方法流程中各步骤的详细描 述。
步骤S10:基站建设，包括基站软硬件的安装。 步骤S12:对基站本机和天馈系统进行调试。
步骤S14:将网络协议仿真设备通过标准的传输接口连接该基站。该网络 协议仿真设备实现模拟无线网络控制器和核心网的功能。其中网络协议仿真设 备根据真正网络的参数进行配置。
网络协议仿真设备以IUB传输接口连接基站，仿真实现了 3G核心网中RNC、 MSC、 VLR、 HLR等网元的功能。
步骤S16:在无需该基站和移动通信网络连接、无需等待传输设备、核心 网其他相关设备的准备就绪的情况下，通过基站和网络协议仿真设备的连接，
对基站和天馈系统进行基站在入网运营前的所有业务级的调试工作。
基站设备包括天馈系统在无需等待真正网络的情况下能够正常工作，基站 调试工程师可以立即离开前往下一个地方，这样一来，就大大减少因等待网络 侧的配合而浪费的时间，工程进度也能得到保证。
除了上述的基站调试，本发明还在此基础上增加了基站优化的过程。网络 协议仿真设备可以用于一定参数的优化以及对网规参数的验证和修改建议。这 样使得基站工程师也可以加入到优化工作中，系统性能得到提高。下面列举两 例来描述基站优化的过程。
传统的在基站邻区列表的验证和优化中，在基站开通的时候，网规部门会 根据电子地图设计该基站的邻区列表，并提供给RNC工程师进行配置，通常来 说，由于电子地图的精度的具体环境不同，这个列表很难非常准确，相应的优 化工作会在以后进行。
本发明在实现基站调试之后，采用以下步骤实现基站邻区列表的验证和优 化首先根据网规部门提供的邻区列表输入至网络协议仿真设备中，通过实际 无线环境的观察对网规的参数提供验证和修改。然后通过对移动终端的监测和 报告，验证配置参数是否正确或合理，为进一步的全网优化打好基础，将这个 验证结果提交给相关门。对比传统过程，本发明实际提前完成了部分优化工作。
另一实例有关于室内系统的优化。对于现在的室内系统优化，往往是现场
工程师发现问题，通知RNC或BSC工程师进行修改，然后由现场的基站工程师 再进行验证。如果这个阶段中，RNC或BSC工程师没有及时修改，那么室内覆 盖系统的优化是无法进行的。本发明在实现基站调试之后，无需网络侧的配合， 通过网络协议仿真设备在基站端的独立调试，定义在实际网络中所需要的最优 参数配置，并将建议修改的告诉RNC或BSC工程师即可。
在维护操作中，本发明还可用于对故障的快速定位。在网络协议仿真设备 连接上基站后，通过是否能正常进行拨打来判断问题是出自基站本身还是出自 传输设备或者天线方面的问题等其他方面。
本发明的网络协议仿真设备如图4所示，网络协议仿真设备20包括图形 接口 21、核心控制模块22、应用软件模块23和传输接口 24。图形接口 21为 客户提供友好的图形界面。传输接口 24提供标准传输链路的控制，这些传输
接口包括IUB接口、内部的IU接口和UU接口。应用软件模块23提供数据采 集、统计生成和用户对设备功能的控制，能够作为外部软件的接口和本设备的 控制中心。核心控制模块22模拟3G移动通信网络中的无线网络控制器和核心 网的功能，包括对标准接口信息的处理、相关数据的产生以及算法控制等。网 络协议仿真设备20包含所有的接口协议，支持标准的传输接口 (电和光接口)、 对手机的用户数据的管理和处理。本设备20不包含无线的物理层处理。网络 协议仿真设备20可单独作为一个外置设备，和计算机组成服务器/客户端的结 构，计算机和仿真设备20之间通过以太网连接，完成控制和采集相关数据的 功能。或者网络协议仿真设备20作为计算机中的一个内置设备。
本发明除了上述在现场工程施工中的应用，还可以在实验室环境中被应用 在技术培训、3G移动通信技术的二次开发以及3G的业务开发上。
首先是培训，通过IUB接口的网络协议仿真设备的运用，可以很容易的搭 建一个简单但完整的3G系统进行现场培训和学习，为更多的从事工程、维护 以及系统优化的技术人员提供实际的技术培训实习环境。
其次是3G无线通信技术的二次开发，IUB接口的网络协议仿真设备简化了 复杂庞大的核心网和核心网设备，突出了基站这一移动通信系统中的关键技术 模块，使得移动运营商、第三方通信设备开发机构及厂商可以脱离核心网设备 的开发生产厂商组织独立的技术开发小组或者部门，就其所关心的关键技术 (比如无线网络优化工具、网络规划工具等)进行技术的二次开发。
例如目前来说移动运营商通常只是无线设备的使用者，并不能参与一些算 法或功能的研究工作，通常这是由设备生产商负责的。通过定义网络协议仿真 设备作为一个手持终端和基站设备的控制平台，将算法交给移动运营商，使其 能够更方便的参与到无线标准的指定修改活动中来。
再例如对优化工具的开发方面，通常无线优化软件需要调查无线通信信道 的情况比如手机正在通话时所处的无线信道的状况。在无线系统中，手机会 测量并报告给系统此时的无线情况，而系统侧的收发设备(基站)也能报告这 种情况。这两种报告都会被系统收到并进行处理，但是报告的门限、间隔、报 告的内容等是由系统来设置的。但有时候不合适的设置会影响系统性能，而优
化软件的开发就是发现这种不当的设置问题。因此在这种情况下，如果基站和
手机能够方便的被控制产生需要的数据就能帮助优化软件的调试工作了。通过 对网络协议仿真设备设置不同的参数，继而来帮助软件的调试是非常方便的， 这样可以提高软件的性能和功能，縮短整个开发流程。
此外，IUB接口的网络协议仿真设备还可以为围绕3G技术的各类业务和服务产品的开发提供最简化的技术开发平台和实际应用环境下的测试平台，将有效地縮短产品的开发周期，推动各种3G业务的大量推广应用。现在有许多ISP
开发出来的应用程序缺少相应的测试环境，而网络协议仿真设备可以为此提供 帮助。
上述实施例是提供给本领域普通技术人员来实现或使用本发明的，本领域 普通技术人员可在不脱离本发明的发明思想的情况下，对上述实施例做出种种 修改或变化，因而本发明的保护范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权 利要求书提到的创新性特征的最大范围。
权利要求
1、一种第三代移动通信系统中的网络协议仿真方法，用于移动通信系统中基站的调试，该网络协议仿真测试方法包括基站建设，包括基站软硬件的安装；基站的本机和天馈系统的调试；将网络协议仿真设备通过标准的传输接口连接该基站，该网络协议仿真设备实现模拟无线网络控制器和核心网的功能，且根据网络参数进行配置；在无需将该基站与移动通信网络连接的情况下，通过所连接的该网络协议仿真设备对该基站和天馈系统的网络连接进行调试，直接完成基站在入网运营前的所有业务级的调试工作。
2、 根据权利要求l所述的网络协议仿真方法，其特征在于，该方法还包括基 站邻区列表的验证过程，该过程包括将网规部门提供的基站邻区列表输入该网络协议仿真设备，通过实际无线环 境的观察对网规的参数提供验证和修改；通过移动终端的监测和报告，验证配置参数是否正确或合理，为进一步的全 网优化打好基础。
3、 根据权利要求l所述的网络协议仿真方法，其特征在于，该方法还包括室 内系统的优化过程，该过程包括无需网络侧的配合，通过该网络协议仿真设备在基站端进行调试，定义在实 际网络中所需要的最优参数配置。
4、 根据权利要求l所述的网络协议仿真方法，其特征在于，该方法还包括故 障定位过程，该过程包括在该网络协议仿真设备连接上该基站后，通过是否能正常进行拨打来判断问 题是来自基站本身还是传输设备方面或者天线方面的问题。
5、 根据权利要求l所述的网络协议仿真方法，其特征在于，该网络协议仿真 设备与该基站连接的标准的传输接口是IUB传输接口 。
6、 一种网络协议仿真设备，包括 图形接口，提供图形操作界面； 传输接口，提供对标准传输链路的控制；核心控制模块，模拟第三代移动通信网络中的无线网络控制器和核心网的功能；应用软件模块，提供数据采集、统计生成和用户控制。
7、 根据权利要求6所述的网络协议仿真设备，其特征在于，该传输接口支持 标准的传输接口并包含所有的接口协议，该传输接口包括IUB接口、内部的RJ接 口和UU接口。
8、 根据权利要求6所述的网络协议仿真设备，其特征在于，该网络协议仿真 设备单独作为一个外置设备。
9、 根据权利要求6所述的网络协议仿真设备，其特征在于，该网络协议仿真 设备作为计算机中的一个内置设备。
全文摘要
本发明公开了一种3G移动通信系统中的网络协议仿真方法和设备，为3G移动通信系统的工程技术人员提供了一种完全独立于CN和RNC的工程调测和无线网络优化的技术手段。其技术方案为方法包括基站建设，包括基站软硬件的安装；基站的本机和天馈系统的调试；将网络协议仿真设备通过标准的传输接口连接该基站，该网络协议仿真设备实现模拟无线网络控制器和核心网的功能，且根据网络参数进行配置；在无需将该基站与移动通信网络连接的情况下，通过所连接的该网络协议仿真设备对该基站和天馈系统的网络连接进行调试，直接完成基站在入网运营前的所有业务级的调试工作。本发明应用于移动基站的建设和检测。
文档编号H04L29/06GK101360307SQ20071004454
公开日2009年2月4日 申请日期2007年8月3日 优先权日2007年8月3日
发明者冀 祝 申请人:上海虹鹰通信技术有限公司