Tetra系统中用户面、信令面切换检测的方法和装置制造方法
【专利摘要】本发明实施例提供了一种TETRA系统中用户面、信令面切换检测的方法和装置。该方法主要包括：在TETRA系统中的下MAC层，对下MAC层接收到的数据包中的逻辑信道类型进行分析，在所述TETRA系统中的数据链路层和网络层对所述数据包中包含的PDU类型和时隙分配信息元素进行分析；对所述数据链路层和网络层得到的分析结果进行综合判断，根据判断结果确定后续时隙处于TETRA系统中的用户面或者信令面。本发明实施例通过在数据链路层和网络层等对基站发送给移动终端的下行数据进行检测，可以判断出TETRA系统在每一个时隙应该处于用户面或者是信令面接收上下行数据，在检测过程中，不需要TETRA网络基础设施或者移动终端通过专用接口将这些信息发送给使用本方法的系统。
【专利说明】TETRA系统中用户面、信令面切换检测的方法和装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及通信【技术领域】，尤其涉及一种TETRA(Terrestrial Trunked Radio,陆地集群无线电)系统中用户面、信令面切换检测的方法和装置。
【背景技术】
[0002]在TETRA系统中，按照功能划分的逻辑信道上承载着不同的数据，下MAC (LowerMedia Access Control，下媒体接入控制)层可以通过训练序列区分大部分逻辑信道类型，对于不能够通过训练序列进行准确区分的逻辑信道，例如承载在SCH (SignallingChannel，信令信道)上的信令数据和承载在TCH (Traffic Channel，业务信道)上的语音数据(它们训练序列一致，但是编解码方式不同)，下MAC需要根据上层协议栈的指示，才能够正确区分这两种逻辑信道类型。在移动终端或者网络基础设施之内，这个指示来源于协议栈内的CMCE (Circuit Mode Control Entity,电路模式控制实体)。
[0003]现有技术中的一种WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access,宽带码分多址)系统中用户面、信令面切换检测的方法为:根据3GPP (3rd Generation PartnershipProject,第三代合作伙伴计划)协议要求构建图1所不的WCDMA(Wideband Code DivisionMultiple Access，宽带码分多址)终端一致性测试系统。在图1所示的测试系统中:
[0004]双工器用于切换射频发送和接收。当WCDMA系统模拟器需要发送数据时，双工器处于发射信号状态，为移动终端发送下行数据；当协议分析仪需要接收数据时，双工器处于接收信号状态，接收移动终端发送的上行数据。在一个正常测试中，双工器由WCDMA系统模拟器控制，进行上下行的快速切换；
[0005]射频信号发生器。射频信号发生器将WCDMA系统模拟器发送的数据进行调制和上变频；
[0006]射频接收和数字化模块。射频接收和数字化模块接收被测终端发送的上行数据，并进行下变频和解调；
[0007]WCDMA系统模拟器主要负责发送WCDMA移动通信系统的下行数据，模拟WCDMA网络基础设施进行工作，建立、维持协议分析仪和被测终端的正常连接；
[0008]在图1所示的测试系统中，WCDMA系统模拟器通过运行一整套协议栈，可以完整地模拟WCDMA系统的所有功能，发送下行数据给移动终端和外部测试设备，并控制射频接收机处于正确的状态接收上行数据。从而完成WCDMA系统中的移动终端协议一致性测试和射频一致性测试。
[0009]上述现有技术中的一种WCDMA系统中用户面、信令面切换检测的方法的缺点为:在测试系统正常工作时，WCDMA系统模拟器内需要运行整套协议栈，模拟基站和交换机的全部功能。在这个WCDMA系统模拟器内的协议栈上，每层都需要完备的功能，特别是网络层需要维护一个复杂的状态机，以保证整套系统能够工作在正确的状态下。从而导致整个测试系统和用户面、信令面切换检测的方法的实现成本比较高。
[0010]射频接收机没有完备的检测功能，需要在WCDMA系统模拟器的协同下进行工作，不能独立于网络基础设施和移动终端进行工作，无法接收WCDMA通信系统的下行数据。
【发明内容】
[0011]本发明的实施例提供了一种TETRA系统中用户面、信令面切换检测的方法和装置，以实现准确地判断出出TETRA系统在每一个时隙应该处于用户面或者是信令面。
[0012]本发明提供了如下方案:
[0013]一种TETRA系统中用户面、信令面切换检测的方法，包括:
[0014]在TETRA系统中的下MAC层，对下MAC层接收到的数据包中的逻辑信道类型进行分析，在所述TETRA系统中的数据链路层和网络层对所述数据包中包含的PDU类型和时隙分配信息元素进行分析；
[0015]对所述数据链路层和网络层得到的分析结果进行综合判断，根据判断结果确定后续时隙处于TETRA系统中的用户面或者信令面，对所述下MAC层发出后续时隙处于TETRA系统中的用户面或者信令面的指示信息。
[0016]一种TETRA系统中用户面、信令面切换检测的装置，包括:
[0017]下MAC层处理模块，用于在TETRA系统中的下MAC层，对下MAC层接收到的数据包中的逻辑信道类型进行分析；
[0018]数据链路层和网络层处理模块，用于在TETRA系统中的数据链路层和网络层，对所述数据包中包含的PDU类型和时隙分配信息元素进行分析；
[0019]判断处理模块，用于对所述数据链路层和网络层得到的分析结果进行综合判断，根据判断结果确定后续时隙处于TETRA系统中的用户面或者信令面，对所述下MAC层发出后续时隙处于TETRA系统中的用户面或者信令面的指示信息。
[0020]由上述本发明的实施例提供的技术方案可以看出，本发明实施例通过在下MAC层、上MAC层、LLC层、MLE实体、CMCE实体和SNDCP实体对基站发送给移动终端的下行数据进行检测，判断出TETRA系统在每一个时隙应该处于用户面或者是信令面接收上下行数据，在检测过程中，不需要TETRA网络基础设施或者移动终端通过专用接口将这些信息发送给使用本方法的系统。本发明实施例可以很好地指示下MAC层正确解码逻辑信道类型和逻辑信道数据，大大简化了 TETRA数字集群接收机内协议栈的规模，并且不需要维护复杂的CMCE状态机，并达到了独立于整个TETRA数字集群网络，完整、准确地获取当前网络中所有的上下行数据的目的。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1为现有技术中的一种WCDMA终端一致性测试系统的结构示意图；
[0023]图2为本发明实施例一提供的一种TETRA数字集群系统空中接口协议栈的结构示意图；
[0024]图3为本发明实施例一提供了一种TETRA系统中用户面、信令面切换检测的方法的处理流程图；
[0025]图4为本发明实施例二提供的一种全双工呼叫流程的示意图；
[0026]图5为本发明实施例二提供的一种半双工组呼流程的示意图；
[0027]图6为本发明实施例一提供了一种TETRA系统中用户面、信令面切换检测的装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0028]为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本发明实施例的限定。
[0029]实施例一
[0030]该实施例提供的一种TETRA数字集群系统空中接口协议栈的结构示意图如图2所示。在TETRA数字集群空中接口协议栈中，主要包括用户面数据和信令面数据，两类数据的训练序列一致，但是编解码方式不同，使用本发明的系统可以根据被检测系统的空中接口协议栈中的各个层之间的交互信令准确判断用户面/信令面的切换，以达到两类数据都可以被正确解码的目的。
[0031]上述图2所示的空中接口协议栈中每层的功能如下:
[0032]物理层负责采集被测频点的上下行数据；
[0033]下MAC (Medium Access Control,媒质接入控制层)层解调并解码物理层接收到的数据；
[0034]上MAC层完成同步、时隙分配信息记录和MAC-RESOURCE PDU (Protocol DataUnit,协议数据单元)过滤等功能；
[0035]LLC (Logical Link Control,逻辑链路控制)层完成首部数据过滤功能；
[0036]MLE (Mobile Link Entity，移动链路实体)层完成首部信息过滤功能；
[0037]CMCE实体完成用户面/信令面检测功能；
[0038]SNDCP (SubNework Dependent Convergence Protocol,子网相关会聚协议)完成用户面/信令面检测功能。
[0039]MM (Mobility Management,移动管理)层的数据不需要进行检测。
[0040]在TETRA空中接口协议栈中，数据链路层包括下MAC层、上MAC层和LLC层；网络层包括MLE层、CMCE实体、SNDCP和MM。
[0041]本发明实施例对于协议栈数据处理的目的是完成用户面/信令面切换的检测，所以每层数据的处理过程大大简化，也不需要维护CMCE实体内复杂的状态机。
[0042]在TETRA系统中的下MAC层，对下MAC层接收到的数据包中的逻辑信道类型进行分析，在所述TETRA系统中的数据链路层和网络层对所述数据包中包含的PDU类型和时隙分配信息元素进行分析；
[0043]对所述数据链路层和网络层得到的分析结果进行综合判断，根据判断结果确定后续时隙处于TETRA系统中的用户面或者信令面，对所述下MAC层发出后续时隙处于TETRA系统中的用户面或者信令面的指示信息。
[0044]该实施例提供了一种TETRA系统中用户面、信令面切换检测的方法的处理流程如图3所示，包括如下的处理过程:[0045]在下MAC层，记录下MAC层接收到数据包时的时间信息(复帧号、帧号和时隙号)，对上述数据包中的逻辑信道类型进行分析。获取属于SCH/F (Signalling CHanne I/Fu 11slot,全时隙信令信道)、SCH/HD (Signalling CHannel/Half slot Downlink,半时隙下行信令信道)和STCH (STealing CHannel，窃用信道)逻辑信道的数据包，本发明实施例只处理SCH/F、SCH/HD和STCH逻辑信道中包含的数据包，如果数据包不属于SCH/F、SCH/HD和STCH逻辑信道，则流程结束。
[0046]在上MAC层，对所述数据包中包含的PDU类型和时隙分配信息元素进行分析，如果PDU类型为MAC-RESOURCE H)U，那么执行下述处理过程；否则，流程结束。
[0047]在上MAC层，解码MAC-RESOURCE PDU中的所有信息元素，如果其中包含时隙分配信息，那么记录被分配时隙；如果包含信道分配信息元素，那么判断其中包含的载波号与被监测的哪个载波一致，并转向处理这个载波，否则结束本次处理。
[0048]在LLC层和MLE层，分别解码LLC层和MLE层接收到的数据包的首部信息。获取所述MLE层的数据包的首部信息中的前3bit数据标识的协议鉴别信息元素，根据所述协议鉴别信息元素判断所述数据包需要传输的后续实体是否为CMCE实体(协议鉴别信息元素值为“0102”)或者SNDCP实体(协议鉴别信息元素值为“1002”)。
[0049]协议鉴别信息元素值和对应实体的映射关系见表1 ;
[0050]表1协议鉴别信息元素的值和对应实体的映射关系
[0051]
【权利要求】
1.一种TETRA系统中用户面、信令面切换检测的方法，其特征在于，包括: 在TETRA系统中的下MAC层，对下MAC层接收到的数据包中的逻辑信道类型进行分析，在所述TETRA系统中的数据链路层和网络层对所述数据包中包含的rou类型和时隙分配信息元素进行分析； 对所述数据链路层和网络层得到的分析结果进行综合判断，根据判断结果确定后续时隙处于TETRA系统中的用户面或者信令面，对所述下MAC层发出后续时隙处于TETRA系统中的用户面或者信令面的指示信息。
2.根据权利要求1所述的TETRA系统中用户面、信令面切换检测的方法，其特征在于，所述的在TETRA系统中的下MAC层，对下MAC层接收到的数据包中的逻辑信道类型进行分析，在所述TETRA系统中的数据链路层和网络层对所述数据包中包含的PDU类型和时隙分配信息元素进行分析，包括: 在TETRA系统中的下MAC层，对下MAC层接收到的数据包进行解析，获取属于全时隙信令信道SCH/F、半时隙下行信令信道SCH/HD和窃用信道STCH逻辑信道的数据包； 在上MAC层，对所述属于SCH/F、SCH/HD和STCH逻辑信道的数据包PDU类型进行解析，当所述I3DU类型的解析结果为MAC-RESOURCE PDU,则解码所述MAC-RESOURCE PDU中包含的时隙分配信息元素和信道分配信息元素； 在上MAC层，解码所述属于SCH/F、SCH/HD和STCH逻辑信道的数据包的首部信息，根据所述首部信息确定所述属于SCH/F、SCH/HD和STCH逻辑信道的数据包需要传输的后续实体。
3.根据权利要求2所述的TETRA系统中用户面、信令面切换检测的方法，其特征在于，所述的解码所述属于SCH/`F、SCH/HD和STCH逻辑信道的数据包的首部信息，根据所述首部信息确定所述属于SCH/F、SCH/HD和STCH逻辑信道的数据包需要传输的后续实体，包括: 解码所述属于SCH/F、SCH/HD和STCH逻辑信道的数据包的逻辑链路控制LLC层和移动链路实体MLE层的首部信息，获取所述MLE层的首部信息中的前3bit标识的协议鉴别信息元素，根据所述协议鉴别信息元素判断所述数据包需要传输的后续实体为电路模式控制实体CMCE或者子网相关会聚协议SNDCP实体。
4.根据权利要求2或3所述的TETRA系统中用户面、信令面切换检测的方法，其特征在于，所述的对所述数据链路层和网络层得到的分析结果进行综合判断，根据判断结果确定后续时隙处于TETRA系统中的用户面或者信令面，包括: 当所述后续实体为CMCE实体，并且所述MAC-RESOURCE PDU中包含时隙分配信息元素，解码所述CMCE实体的首部信息； 如果所述CMCE实体的首部信息中包含的PDU类型为D-C0NNECT或者是D-C0NNECTACK，则判断后续时隙处于TETRA系统中的用户面； 如果所述CMCE实体的首部信息中包含的PDU类型为D-SETUP，那么判断该D-SETUP PDU中包含的“通告指示”的值，如果该“通告指示”的值不对应“组呼迟入”，则判断后续时隙处于TETRA系统中的用户面。
5.根据权利要求2或3所述的TETRA系统中用户面、信令面切换检测的方法，其特征在于，所述的对所述数据链路层和网络层得到的分析结果进行综合判断，根据判断结果确定后续时隙处于TETRA系统中的用户面或者信令面，包括:当所述后续实体为CMCE实体，并且所述MAC-RESOURCE PDU中不包含时隙分配信息元素，解码所述CMCE实体的首部信息； 如果所述CMCE实体的首部信息中包含的PDU类型为D-TX GRANTED或者D-TXINTERRUPT，则判断分配时隙处于TETRA系统中的用户面； 如果所述CMCE实体的首部信息中包含的PDU类型为D-DISCONNECT、D-TXCEASED、D-TXWAIT，则判断分配时隙处于TETRA系统中的信令面。
6.根据权利要求2或3所述的TETRA系统中用户面、信令面切换检测的方法，其特征在于，所述的对所述数据链路层和网络层得到的分析结果进行综合判断，根据判断结果确定后续时隙处于TETRA系统中的用户面或者信令面，包括: 当所述后续实体为SNDCP实体，解码所述SNDCP实体的首部信息； 如果所述SNDCP实体的首部信息中包含的PDU类型为SN-Data Transmit Request或者SN-Data Transmit Response，则判断后续时隙处于TETRA系统中的信令面。
7.—种TETRA系统中用户面、信令面切换检测的装置，其特征在于，包括: 下MAC层处理模块，用于在TETRA系统中的下MAC层，对下MAC层接收到的数据包中的逻辑信道类型进行分析； 数据链路层和网络层处理模块，用于在TETRA系统中的数据链路层和网络层，对所述数据包中包含的PDU类型和时隙分配信息元素进行分析； 判断处理模块，用于对所述数据链路层和网络层得到的分析结果进行综合判断，根据判断结果确定后续时隙处于TETRA系统中的用户面或者信令面，对所述下MAC层发出后续时隙处于TETRA系统中的用户面或者信令面的指示信息。
8.根据权利要求7所述的TETRA系统中用户面、信令面切换检测的装置，其特征在于: 所述的下MAC层处理模块，具体用于对下MAC层接收到的数据包进行解析，获取属于SCH/F、SCH/HD和STCH逻辑信道的数据包； 所述的数据链路层和网络层处理模块，具体用于对所述属于SCH/F、SCH/HD和STCH逻辑信道的数据包rou类型进行解析，当所述rou类型的解析结果为MAC-RESOURCE rou，则解码所述MAC-RESOURCE PDU中包含的时隙分配信息元素和信道分配信息元素； 解码所述属于SCH/F、SCH/HD和STCH逻辑信道的数据包的首部信息，根据所述首部信息确定所述属于SCH/F、SCH/HD和STCH逻辑信道的数据包需要传输的后续实体。
9.根据权利要求8所述的TETRA系统中用户面、信令面切换检测的装置，其特征在于: 所述的数据链路层和网络层处理模块，具体用于解码所述属于SCH/F、SCH/HD和STCH逻辑信道的数据包的逻辑链路控制LLC层和移动链路实体MLE层的首部信息，获取所述MLE层的首部信息中的前3bit标识的协议鉴别信息元素，根据所述协议鉴别信息元素判断所述数据包需要传输的后续实体为电路模式控制实体CMCE实体或者子网相关会聚协议SNDCP实体。
10.根据权利要求8或9所述的TETRA系统中用户面、信令面切换检测的装置，其特征在于: 所述的判断处理模块，具体用于当所述后续实体为CMCE实体，并且所述MAC-RESOURCEPDU中包含时隙分配信息元素，解码所述CMCE实体的首部信息； 如果所述CMCE实体的首部信息中包含的PDU类型为D-C0NNECT或者是D-C0NNECTACK，则判断分配时隙处于TETRA系统中的用户面； 如果所述CMCE实体的首部信息中包含的PDU类型为D-SETUP，那么判断该D-SETUP PDU中包含的“通告指示”的值，如果该“通告指示”的值不对应“组呼迟入”，则判断分配时隙处于TETRA系统中的用户面。
11.根据权利要求8或9所述的TETRA系统中用户面、信令面切换检测的装置，其特征在于: 所述的判断处理模块，具体用于当所述后续实体为CMCE实体，并且所述MAC-RESOURCEPDU中不包含时隙分配信息元素，解码所述CMCE实体的首部信息； 如果所述CMCE实体的首部信息中包含的PDU类型为D-TX GRANTED或者D-TXINTERRUPT，则判断后续时隙处于TETRA系统中的用户面；
如果所述CMCE实体的首部信息中包含的PDU类型为D-DISCONNECT、D-TXCEASED、D-TXWAIT，则判断后续时隙处于TETRA系统中的信令面。
12.根据权利要求8或9所述的TETRA系统中用户面、信令面切换检测的装置，其特征在于: 所述的判断处理模块，具体用于当所述后续实体为SNDCP实体，解码所述SNDCP实体的首部信息； 如果所述SNDCP实体的首部信息中包含的PDU类型为SN-Data Transmit Request或者SN-Data Transmit Response，则判断后续时隙处于TETRA系统中的信令面。
【文档编号】H04W36/00GK103781132SQ201310676255
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2013年12月11日 优先权日:2013年12月11日
【发明者】李海, 张钦, 侯舒娟, 宋政育, 陈刚, 宋起柱, 王俊峰, 陈国成, 赵扬, 宋国伟 申请人:北京理工大学, 国家无线电监测中心检测中心, 天维讯达无线电设备检测（北京）有限责任公司