專利名稱：寬帶碼分多址系統(tǒng)中的無線網(wǎng)絡(luò)控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動通信系統(tǒng)，尤其涉及寬帶碼分多址系統(tǒng)(WCDMA)中的無線網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC)。
背景技術(shù)：
圖1是無線移動通信系統(tǒng)的示意圖。如圖1所示，該移動通信系統(tǒng)基本上包括三個部分，即標(biāo)號103表示的核心網(wǎng)，標(biāo)號104表示的無線接入網(wǎng)和標(biāo)號105表示的用戶設(shè)備。
核心網(wǎng)103至少包括兩個域，即電路交換域和分組交換域(圖1中均未示出)，分別與公用電話交換網(wǎng)/綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(PSTN/ISDN)101和公用數(shù)據(jù)網(wǎng)(PDN)102連接。
無線接入網(wǎng)104包括至少一個無線網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC)1041和多個節(jié)點(diǎn)-B 1042。節(jié)點(diǎn)-B 1042在第三代移動通信系統(tǒng)中作為基站使用，與多個用戶設(shè)備105進(jìn)行通信。每個無線網(wǎng)絡(luò)控制器1041通過地面線路或微波與相應(yīng)的多個節(jié)點(diǎn)-B 1042連接，對與其連接的節(jié)點(diǎn)-B 1042進(jìn)行控制。因此，在某些網(wǎng)絡(luò)中，無線網(wǎng)絡(luò)控制器1041又稱為基站控制器(BSC)。每個無線網(wǎng)絡(luò)控制器1041，通過STM-1/E1/T1線路與核心網(wǎng)103連接。
現(xiàn)有的無線網(wǎng)絡(luò)控制器中，軟件功能模塊劃分不合理，軟件到硬件的映射不合理，導(dǎo)致WCDMA通信系統(tǒng)的可靠性不高，業(yè)務(wù)的負(fù)載能力不強(qiáng)，擴(kuò)展性差。具體來說，現(xiàn)有的無線網(wǎng)絡(luò)控制器具有以下缺點(diǎn)。
第一，擴(kuò)展性差。現(xiàn)有無線網(wǎng)絡(luò)控制器的軟件結(jié)構(gòu)劃分太細(xì)，本來必須劃分在一起的相關(guān)性很大的軟件也重復(fù)分派在不同的硬件板上。這樣，每次涉及一個變化(比如功能擴(kuò)展)，各個模塊都要變動，直接導(dǎo)致設(shè)備擴(kuò)展性很差。
第二，維護(hù)成本高?，F(xiàn)有無線網(wǎng)絡(luò)控制器硬件板的種類繁多，而對每種硬件板都要有相應(yīng)的備份板，這將導(dǎo)致將來設(shè)備的硬件備份和維護(hù)成本較高。
第三，系統(tǒng)復(fù)雜?，F(xiàn)有無線網(wǎng)絡(luò)控制器軟硬件過于分散，軟件映射重復(fù)和不明晰，導(dǎo)致系統(tǒng)難于管理和控制復(fù)雜。
第四，通信容量低。由于硬件板過多，軟件模塊過于分散，導(dǎo)致內(nèi)部模塊間通信量過大。由于系統(tǒng)內(nèi)部通信負(fù)載過大，難于提高系統(tǒng)整體性能，難于提高通信容量。
因此，在WCDMA系統(tǒng)中，急需一種擴(kuò)展性強(qiáng)、維護(hù)成本低、系統(tǒng)簡單和通信容量高的無線網(wǎng)絡(luò)控制器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于滿足上述現(xiàn)有技術(shù)的需要，提供一種寬帶碼分多址系統(tǒng)中的無線網(wǎng)絡(luò)控制器。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種無線網(wǎng)絡(luò)控制器，其特征在于包括至少一塊操作維護(hù)控制板，用于實(shí)現(xiàn)操作維護(hù)子系統(tǒng)的功能，包括用于對所述無線網(wǎng)絡(luò)控制器其他子系統(tǒng)的資源使用進(jìn)行控制的裝置；至少一塊呼叫控制板，用于實(shí)現(xiàn)呼叫控制子系統(tǒng)的功能以及數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)中協(xié)議部分的功能，包括用于管理所有無線和傳輸資源的裝置，和用于在所述無線網(wǎng)絡(luò)控制器與另一網(wǎng)元傳送數(shù)據(jù)時處理協(xié)議的裝置；至少一塊無線處理板，用于實(shí)現(xiàn)無線資源處理子系統(tǒng)的功能，包括用于處理無線接口相關(guān)協(xié)議和底層幀協(xié)議的裝置；至少一塊傳輸處理板，用于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)底層傳輸協(xié)議部分的功能，包括用于在所述無線網(wǎng)絡(luò)控制器與另一網(wǎng)元傳送數(shù)據(jù)時處理底層傳輸協(xié)議的裝置；以及至少一塊交換板，與所述操作維護(hù)控制板、所述呼叫控制板、所述無線處理板、所述傳輸處理板中的每一塊板連接，用于提供連接到其上的各板之間的吉比特以太網(wǎng)交換能力。
根據(jù)本發(fā)明的無線網(wǎng)絡(luò)控制器，采用了分布式軟件結(jié)構(gòu)。通過對通信軟件需求的合理分解，完成對軟件模塊的功能定義。通過豐富的控制模塊和平臺軟件的支持，實(shí)現(xiàn)軟件資源的合理分配，并將軟件模塊合理地映射到不同硬件板。通過協(xié)調(diào)各功能模塊，使得各個功能模塊能實(shí)現(xiàn)有效的配合。與常規(guī)的無線網(wǎng)絡(luò)控制器相比，本發(fā)明的無線網(wǎng)絡(luò)控制器在容錯性、穩(wěn)定性、可靠性和擴(kuò)展性上都有提高。同時，業(yè)務(wù)負(fù)載可以在不同硬件板上合理分配，實(shí)現(xiàn)了負(fù)載均衡。
結(jié)合附圖閱讀本發(fā)明實(shí)施方式的詳細(xì)描述后，本發(fā)明的其他特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚。


圖1是無線移動通信系統(tǒng)的示意圖；圖2是本發(fā)明的無線網(wǎng)絡(luò)控制器中各功能子系統(tǒng)的示意圖；圖3是本發(fā)明的無線網(wǎng)絡(luò)控制器的控制板軟件結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明的無線網(wǎng)絡(luò)控制器的無線處理板軟件結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是用戶設(shè)備與本發(fā)明的無線網(wǎng)絡(luò)控制器之間的控制信令實(shí)例示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。
圖1是無線移動通信系統(tǒng)的示意圖。圖1所示的無線網(wǎng)絡(luò)控制器1041可以是通用移動通信系統(tǒng)(UMTS)中的無線網(wǎng)絡(luò)控制器，可以是GSM系統(tǒng)、CDMA系統(tǒng)中的基站控制器子系統(tǒng)，或其他移動通信系統(tǒng)中的無線網(wǎng)絡(luò)控制器。無線網(wǎng)絡(luò)控制器1041在某些移動通信系統(tǒng)中可以稱為基站控制器。因此，本發(fā)明中的無線網(wǎng)絡(luò)控制器1041具有上述的廣義概念。
作為W-CDMA(UMTS FDD)無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的重要節(jié)點(diǎn)，無線網(wǎng)絡(luò)控制器1041起著至關(guān)重要的作用，它不僅將數(shù)百個節(jié)點(diǎn)-B 1042連接到同一個核心網(wǎng)103(未來可能是多個核心網(wǎng))，而且負(fù)責(zé)無線信道的管理與控制、軟切換、硬切換等功能。
由于無線網(wǎng)絡(luò)控制器1041需要同大量的節(jié)點(diǎn)-B 1042相連，并對其進(jìn)行管理與控制，而且無線網(wǎng)絡(luò)控制器1041本身也需要同相鄰的無線網(wǎng)絡(luò)控制器(未示出)相連，以改善小區(qū)交疊覆蓋區(qū)域的終端切換性能，無線網(wǎng)絡(luò)控制器1041將需要提供大量的E1/T1/J1或STM-1等中繼能力。這不僅表現(xiàn)為連接數(shù)量大，而且還表現(xiàn)為數(shù)據(jù)傳輸速率高。出于對大量用戶信道管理的需要，無線網(wǎng)絡(luò)控制器1041還需要提供很高的處理能力，主要表現(xiàn)在愛爾蘭容量、數(shù)據(jù)吞吐量和忙時呼叫次數(shù)(BHCA)等指標(biāo)上。另外，作為電信系統(tǒng)，高可用性、高可靠性以及靈活配置性、可擴(kuò)展性等都是無線網(wǎng)絡(luò)控制器1041應(yīng)該具有的必不可少的特性。
本發(fā)明采用分布式軟件結(jié)構(gòu)。本發(fā)明人認(rèn)為，合理地劃分無線網(wǎng)絡(luò)控制器的系統(tǒng)功能模塊并將軟件實(shí)體合理地映射到硬件模塊，是提高系統(tǒng)性能的主要因素。在對無線網(wǎng)絡(luò)控制器的功能進(jìn)行劃分和軟硬件映射方面，本發(fā)明主要考慮了以下幾條原則(1)應(yīng)用層軟件與平臺軟件分離；(2)控制平面與用戶平面分離；(3)公共部分與專用部分分離；(4)操作維護(hù)部分與呼叫控制部分分離；以及(5)無線資源管理與有線資源管理分離。
在實(shí)現(xiàn)上述原則的基礎(chǔ)上，本發(fā)明中盡量考慮了軟件劃分的整體性，盡量減少軟件的過度分散，同時保證各軟件模塊的獨(dú)立性。
本發(fā)明中的另外一點(diǎn)考慮是，不能盲目追求分布式，而導(dǎo)致硬件種類繁多，使得軟件到硬件的映射過于復(fù)雜，軟件過度分散。
圖2是本發(fā)明的無線網(wǎng)絡(luò)控制器的功能子系統(tǒng)的示意圖。圖2中虛線框表示的部分為本發(fā)明的無線網(wǎng)絡(luò)控制器。標(biāo)號201表示呼叫控制子系統(tǒng)，標(biāo)號202表示操作維護(hù)子系統(tǒng)，標(biāo)號203表示無線資源處理子系統(tǒng)，標(biāo)號204表示傳輸處理子系統(tǒng)，標(biāo)號205表示其他的無線網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC)，標(biāo)號206表示節(jié)點(diǎn)-B，標(biāo)號207表示移動交換中心(MSC)，標(biāo)號208表示通用分組無線業(yè)務(wù)(GPRS)業(yè)務(wù)支持節(jié)點(diǎn)(SGSN)，標(biāo)號209表示操作維護(hù)中心-無線(OMC-R)。
如圖2所示，本發(fā)明的無線網(wǎng)絡(luò)控制器劃分為四個功能子系統(tǒng)，即呼叫控制子系統(tǒng)201、操作維護(hù)子系統(tǒng)202、無線資源處理子系統(tǒng)203和傳輸處理子系統(tǒng)204。這四個子系統(tǒng)關(guān)聯(lián)度很小，所以圖2所示的劃分方式是合理的，體現(xiàn)了操作維護(hù)部分與呼叫控制部分分離、無線資源管理與有線資源管理分離的原則。下面對各子系統(tǒng)的功能做簡要描述。
呼叫控制子系統(tǒng)201管理所有的無線和傳輸資源，它負(fù)責(zé)給用戶分配資源并負(fù)責(zé)對這些資源的使用進(jìn)行管理。它的主要服務(wù)包括以下方面無線資源管理和控制(RRC)的建立與釋放；無線資源的分配和管理(RRM)；有線傳輸資源的分配和管理等。
操作維護(hù)子系統(tǒng)202主要負(fù)責(zé)對其他子系統(tǒng)資源的使用和控制。其他子系統(tǒng)都有一個與操作維護(hù)子系統(tǒng)202的接口。因?yàn)椴僮骶S護(hù)子系統(tǒng)202通過公用對象請求代理體系結(jié)構(gòu)(CORBA)接口與OMC-R 209相連，所以操作維護(hù)子系統(tǒng)202起到一個與OMC-R 209連接的代理服務(wù)器的作用。CORBA是對象管理組織(OMG)對應(yīng)當(dāng)今快速增長的軟硬件的協(xié)同工作能力的要求而提出的方案。CORBA允許應(yīng)用程序和其他的應(yīng)用程序通訊，而不論它們在什么地方或者由誰來設(shè)計(jì)。操作維護(hù)子系統(tǒng)202主要包括以下功能根據(jù)控制臺要求執(zhí)行相關(guān)操作；實(shí)現(xiàn)對各模塊的配置管理工作；錯誤管理，告警管理，性能報告等。
無線資源處理子系統(tǒng)203負(fù)責(zé)無線接口的數(shù)據(jù)處理，從3GPP協(xié)議棧來看，無線網(wǎng)絡(luò)層用戶平面部分主要在無線資源處理子系統(tǒng)203上實(shí)現(xiàn)。無線資源處理子系統(tǒng)203的主要服務(wù)包括以下方面無線層二的處理(RLC，MAC，PDCP和BMC協(xié)議)，幀協(xié)議和宏分集(FP協(xié)議，DHO功能)；外環(huán)功率控制。
傳輸處理子系統(tǒng)204主要負(fù)責(zé)RNC和其他網(wǎng)元的數(shù)據(jù)傳送，從3GPP協(xié)議棧來看，傳輸網(wǎng)絡(luò)層主要在傳輸處理子系統(tǒng)204中實(shí)現(xiàn)。傳輸處理子系統(tǒng)204的主要服務(wù)包括以下方面ATM接口的實(shí)現(xiàn)和相關(guān)資源的分配；ATM AAL2/AAL5到內(nèi)部通信協(xié)議(ICP)的轉(zhuǎn)換；SSCF/SSCOP/SCP/MTP3b/SCCP的實(shí)現(xiàn)；Iu-PS接口的IP和UDP協(xié)議處理等。傳輸處理子系統(tǒng)204與移動交換中心207、通用分組無線業(yè)務(wù)業(yè)務(wù)支持節(jié)點(diǎn)208、其他無線網(wǎng)絡(luò)控制器205、節(jié)點(diǎn)-B 206等其他網(wǎng)元連接，實(shí)現(xiàn)各種相應(yīng)的空中接口，如Iu-CS、Iu-PS、Iub、Iur等。
圖2中對無線網(wǎng)絡(luò)控制器系統(tǒng)的劃分，沒有太多地考慮軟硬件的劃分和映射，純粹是從功能上進(jìn)行的分割。下面將更進(jìn)一步討論圖2所示功能在無線網(wǎng)絡(luò)控制器的硬件平臺上的映射。
為了簡化系統(tǒng)硬件種類，本發(fā)明的無線網(wǎng)絡(luò)控制器中只含有五種類型的硬件板，即操作維護(hù)控制板，呼叫控制板，無線處理板，傳輸處理板和交換板(參見圖5)。根據(jù)系統(tǒng)需求，每種類型的硬件板可以包括多塊，并且可以采用備份的形式。每種類型的硬件板的數(shù)量，不構(gòu)對本發(fā)明的限制。
操作維護(hù)控制板，用于實(shí)現(xiàn)操作維護(hù)子系統(tǒng)的功能，包括用于對無線網(wǎng)絡(luò)控制器其他子系統(tǒng)的資源使用進(jìn)行控制的裝置。為了1+1備份的需要，在整個無線網(wǎng)絡(luò)控制器中，有兩塊操作維護(hù)控制板，其中一塊是主用操作維護(hù)控制板，另一塊是備用操作維護(hù)控制板。
呼叫控制板，用于實(shí)現(xiàn)呼叫控制子系統(tǒng)的功能以及數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)中協(xié)議部分的功能，包括用于管理所有無線和傳輸資源的裝置，和用于在無線網(wǎng)絡(luò)控制器與另一網(wǎng)元傳送數(shù)據(jù)時處理協(xié)議的裝置。為了N+1備份的需要，在整個無線網(wǎng)絡(luò)控制器中，可以設(shè)置N+1塊呼叫控制板，其中N塊是主用呼叫控制板，另外一塊是備用呼叫控制板。
無線處理板，用于實(shí)現(xiàn)無線資源處理子系統(tǒng)的功能，包括用于處理無線接口相關(guān)協(xié)議和底層幀協(xié)議的裝置。為了N+1備份的需要，在整個無線網(wǎng)絡(luò)控制器中，可以設(shè)置N+1塊無線處理板，其中N塊是主用無線處理板，另外一塊是備用無線處理板。
傳輸處理板，用于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)底層傳輸協(xié)議部分的功能，包括用于在無線網(wǎng)絡(luò)控制器與另一網(wǎng)元傳送數(shù)據(jù)時處理底層傳輸協(xié)議的裝置。由于需要同多個節(jié)點(diǎn)-B(基站)相連，需要很多條中繼接口線(如E1、T1等)，所以通過復(fù)用器將多個低速率的E1(最多63個)變換到STM-1接口，然后連入傳輸處理板。反之亦然(反復(fù)用)。根據(jù)自動保護(hù)切換(APS)的要求，可以對每一塊傳輸處理板設(shè)置一塊備用傳輸處理板。相對于備用傳輸處理板，另一塊傳輸處理板稱為主用傳輸處理板。這樣，根據(jù)自動保護(hù)切換(APS)機(jī)制，由主用傳輸處理板和備用傳輸處理板的1+1備份結(jié)構(gòu)提供STM-1保護(hù)。某些子架(機(jī)箱)要求必須將主用傳輸處理板和相應(yīng)的備用傳輸處理板安插在相鄰的板卡槽位中。在整個無線網(wǎng)絡(luò)控制器中，設(shè)置N組1+1備份的傳輸處理板，分布在不同的子架中。本發(fā)明中，將傳輸處理板的這種備份設(shè)置方案稱為N×(1+1)備份。
交換板，為操作維護(hù)控制板、呼叫控制板、無線處理板、傳輸處理板提供吉比特以太網(wǎng)連接，從而操作維護(hù)控制板、呼叫控制板、無線處理板、傳輸處理板組成一個靈活的大容量以太網(wǎng)交換網(wǎng)絡(luò)。
各硬件板可以分別設(shè)置在兩級結(jié)構(gòu)的機(jī)架和子架中，從而組成一種雙星型吉比特以太網(wǎng)交換網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
本發(fā)明中，為了減少軟件對硬件的依賴，讓軟件具有移植性，充分體現(xiàn)軟硬件隔離的原則，將軟件橫向分為應(yīng)用部分(RCO)和平臺部分(PLATFORM)。應(yīng)用部分主要實(shí)現(xiàn)各協(xié)議實(shí)體的功能，實(shí)現(xiàn)無線資源管理和操作維護(hù)的功能。平臺部分主要實(shí)現(xiàn)整個無線網(wǎng)絡(luò)控制器軟硬件資源的管理和硬件的適配等功能。
下面詳細(xì)描述操作維護(hù)控制板和呼叫控制板。這兩種硬件板并稱為控制板。從硬件的角度看，控制板分為操作維護(hù)控制板和呼叫控制板。但是，從軟件的角度看，操作維護(hù)控制板和呼叫控制板上運(yùn)行相同的軟件，且它們的軟件都是由應(yīng)用軟件和平臺軟件構(gòu)成。操作維護(hù)控制板和呼叫控制板的區(qū)別僅在于上述軟件在操作維護(hù)控制板和呼叫控制板上的配置不同。由于兩種硬件板上裝載同樣的軟件模塊，使得測試環(huán)境得到簡化，對于板的配置擴(kuò)展也較容易進(jìn)行。
下面對軟件功能在操作維護(hù)控制板和呼叫控制板上的映射關(guān)系進(jìn)行分析。
圖3是本發(fā)明的無線網(wǎng)絡(luò)控制器的控制板軟件結(jié)構(gòu)示意圖。
應(yīng)用部分(RCO)301(一)呼叫控制板上的應(yīng)用部分主要激活呼叫控制子系統(tǒng)的相關(guān)功能，主要包括以下實(shí)體的功能NBAP，RANAP，RNSAP，ALCAP，RRC等協(xié)議模塊功能。
(二)操作維護(hù)控制板上的應(yīng)用部分主要激活操作維護(hù)子系統(tǒng)的相關(guān)功能模塊。主要包括ALCAP(維護(hù)過程)，RANAP(維護(hù)過程)，NBAP(公共信道)，CORBA，遠(yuǎn)端文件傳輸，設(shè)備控制和監(jiān)視等。
平臺部分(PLATFORM)302平臺部分主要提供以下功能傳輸高層協(xié)議的實(shí)現(xiàn)(SCCP/MTP3b/SSCOP)；CORBA和OMC的接口實(shí)現(xiàn)；整個無線網(wǎng)絡(luò)控制器的軟硬件的管理；整個無線網(wǎng)絡(luò)控制器的初始化、配置和重配置；文件管理以太網(wǎng)絡(luò)通信管理；軟硬件資源的管理等。
上述功能在操作維護(hù)控制板和呼叫控制板上的具體分配如下。
(一)操作維護(hù)控制板和呼叫控制板的公共平臺部分包括以下功能1.RNC平臺控制和配置平臺初始化和RCO的激活和配置；配置數(shù)據(jù)的在線配置和相關(guān)資源的計(jì)算等。當(dāng)主用板出錯后，到備用板的自動倒換。
2.文件管理對硬盤文件的訪問，操作，當(dāng)磁盤出問題時自動相設(shè)備管理軟件報告。
3.節(jié)點(diǎn)管理主要負(fù)責(zé)對Iub，Iur和Iu接口底層傳輸連接的管理和控制。
4.平臺軟件內(nèi)部跟蹤管理負(fù)責(zé)內(nèi)部跟蹤消息的收集和保存等。
5.服務(wù)時鐘管理，內(nèi)存管理，CPU負(fù)荷監(jiān)控等功能。
6.內(nèi)部通信協(xié)議(ICP)(見上文傳輸處理子系統(tǒng)204的功能)(二)操作維護(hù)控制板的平臺部分軟件包括以下功能1.軟件管理對軟件的版本和數(shù)據(jù)庫配置進(jìn)行管理。
2.Bootp服務(wù)提供軟件下載服務(wù)。
3.設(shè)備管理收集報告RNC內(nèi)部各設(shè)備的狀態(tài)，設(shè)備診斷和硬件的增減的檢測等。
4.傳輸線路管理對STM1線路連接狀態(tài)的檢測管理。對ATM(VP/VC)連接的檢測和管理等。
5.CORBA實(shí)現(xiàn)CORBA接口的控制和管理。
6.SNMP代理(三)呼叫控制板的平臺部分軟件包括以下功能1.無線處理板資源管理無線資源的建立和釋放以及呼叫控制實(shí)體和RP上下文的關(guān)聯(lián)關(guān)系管理。
2.傳輸處理板AAL2資源管理AAL2上下文的建立和釋放。
3.路徑管理管理各上下文件路徑的建立和釋放。
4.傳輸線路管理代理。
5.設(shè)備管理代理。
6.SSCOP負(fù)責(zé)SSCOP連接的建立和釋放。對于一個連接，SSCOP功能實(shí)體可以實(shí)現(xiàn)在與呼叫控制功能部分不同的呼叫控制板上。也就是說，每塊呼叫控制板上都有SSCOP，只是有些SSCOP啟動，有些SSCOP不啟動。這樣的目的主要是系統(tǒng)的自我保護(hù)，和負(fù)荷分擔(dān)。
下面描述無線處理板。
圖4是本發(fā)明的無線網(wǎng)絡(luò)控制器的無線處理板軟件結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4所述，無線處理板包括一個無線處理板控制器401和多個ULL 402。無線處理板控制器401用于實(shí)現(xiàn)多個ULL 402之間的資源分配和消息路由，以及與無線處理板相關(guān)的操作維護(hù)。ULL 402用于實(shí)現(xiàn)UMTS底層協(xié)議(比如RLC，MAC，F(xiàn)P，GTP-U等)的功能。
考慮到系統(tǒng)的可靠性，與某個節(jié)點(diǎn)-B相關(guān)的功能，比如節(jié)點(diǎn)同步和MAC-C相關(guān)資源在不同無線處理板之間共享。這樣，當(dāng)一塊無線處理板出出故障后，其他無線處理板能夠繼續(xù)工作，盡量減少對業(yè)務(wù)的影響。對于同一個用戶設(shè)備的業(yè)務(wù)，所有相關(guān)上下文是在一塊無線處理板上處理的。在無線處理板上的ULL 402都實(shí)現(xiàn)同樣的功能。
無線處理板控制器401的軟件具有以下功能(1)ULL 402的資源分配，ULL 402的消息路由；(2)操作和維護(hù)(OAM)代理無線處理板軟件初始化，軟件管理，無線處理板監(jiān)控和跟蹤管理等；(3)基本服務(wù)系統(tǒng)資源管理，內(nèi)部通信處理等。
ULL 402的軟件包括以下功能(1)ULL平臺提供對無線處理板各種協(xié)議實(shí)體的支持；(2)應(yīng)用部分3GPP各無線協(xié)議實(shí)體均在這里實(shí)現(xiàn)，包括Iub/Iur幀協(xié)議，MAC，RLC，PDCP，GTP-U，UDP/IP等。
在無線處理板中，ULL 402包含了完整的軟件包，也就是包含了所有的協(xié)議模塊、算法、底層支持等。一般來說，在無線處理板上，需要強(qiáng)大的處理能力(MIPS)。通常的做法是設(shè)置多片相同的處理單元，比如24片DSP或者CPU CORE。這是通常的硬件設(shè)計(jì)方法。這樣，ULL的這種通用設(shè)計(jì)就很重要。另外，ULL 402本身的設(shè)計(jì)通常是同操作系統(tǒng)無關(guān)的。這樣，ULL 402即可以在CPU上運(yùn)行，也可在DSP上運(yùn)行。再有，由一個無線處理板控制器401完成多個ULL 402的協(xié)調(diào)、路由、資源分配等，是至關(guān)重要的。只有這樣，無線處理板才能表現(xiàn)為一個單獨(dú)的硬件板，否則就是功能弱小的24塊小板(如果使用24個DSP的話)，使整個系統(tǒng)的控制和協(xié)調(diào)變得更加復(fù)雜。
下面描述傳輸處理板。
傳輸處理板上使用了網(wǎng)絡(luò)處理器，以便實(shí)現(xiàn)AAL2(2類ATM適配層)/AAL5(5類ATM適配層)的終結(jié)，所以通過軟件即可實(shí)現(xiàn)ATM到IP的自由切換。因此，本發(fā)明的無線網(wǎng)絡(luò)控制器是“IP就緒”的，提供了對向IP演進(jìn)的支持。
說明書中提到的英文縮寫，如果未注明中文含義，請參見3GPP(第三代伙伴項(xiàng)目)的有關(guān)規(guī)范，不在此贅述。
圖5是用戶設(shè)備與本發(fā)明的無線網(wǎng)絡(luò)控制器之間的控制信令實(shí)例(DCCH→DCH)示意圖。圖5示出了至少一塊呼叫控制板502、至少一塊無線處理板503、至少一塊傳輸處理板504和至少一塊交換板505。這些控制板和處理板與至少一塊操作維護(hù)控制板(圖5中未示出)構(gòu)成了本發(fā)明的無線網(wǎng)絡(luò)控制器。圖5中帶箭頭的虛線表示DCCH上傳送控制信令的傳送路徑圖，IuB表示無線網(wǎng)絡(luò)控制器與節(jié)點(diǎn)-B之間的接口。節(jié)點(diǎn)-B和用戶設(shè)備未在圖5中示出。由圖5可見，控制信令在無線網(wǎng)絡(luò)控制器內(nèi)部的處理路徑簡單明確，協(xié)議分配合理、清晰。圖5的例子反映了無線網(wǎng)絡(luò)控制器的軟件功能被合理地映射到硬件上。
從圖5的例子可以看到，在本發(fā)明的無線網(wǎng)絡(luò)控制器，在軟件結(jié)構(gòu)的整體設(shè)計(jì)上，充分體現(xiàn)了系統(tǒng)分散和功能集中的特點(diǎn)。軟件功能的劃分清晰合理，大大降低了系統(tǒng)的復(fù)雜性和冗余度。對將來系統(tǒng)的進(jìn)一步擴(kuò)展和通信容量的擴(kuò)充也是非常方便的。
雖然結(jié)合附圖描述了本發(fā)明的實(shí)施方式，但是本領(lǐng)域內(nèi)熟練的技術(shù)人員可以在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改。
權(quán)利要求
1.一種無線網(wǎng)絡(luò)控制器，其特征在于包括至少一塊操作維護(hù)控制板，用于實(shí)現(xiàn)操作維護(hù)子系統(tǒng)的功能，包括用于對所述無線網(wǎng)絡(luò)控制器其他子系統(tǒng)的資源使用進(jìn)行控制的裝置；至少一塊呼叫控制板，用于實(shí)現(xiàn)呼叫控制子系統(tǒng)的功能以及數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)中協(xié)議部分的功能，包括用于管理所有無線和傳輸資源的裝置，和用于在所述無線網(wǎng)絡(luò)控制器與另一網(wǎng)元傳送數(shù)據(jù)時處理協(xié)議的裝置；至少一塊無線處理板，用于實(shí)現(xiàn)無線資源處理子系統(tǒng)的功能，包括用于處理無線接口相關(guān)協(xié)議和底層幀協(xié)議的裝置；至少一塊傳輸處理板，用于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)底層傳輸協(xié)議部分的功能，包括用于在所述無線網(wǎng)絡(luò)控制器與另一網(wǎng)元傳送數(shù)據(jù)時處理底層傳輸協(xié)議的裝置；以及至少一塊交換板，與所述操作維護(hù)控制板、所述呼叫控制板、所述無線處理板、所述傳輸處理板中的每一塊板連接，用于提供連接到其上的各板之間的吉比特以太網(wǎng)交換能力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的無線網(wǎng)絡(luò)控制器，其特征在于所述操作維護(hù)控制板和所述呼叫控制板上運(yùn)行相同的軟件，并且所述軟件在所述操作維護(hù)控制板上的配置與所述軟件在所述呼叫控制板上的配置不同。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的無線網(wǎng)絡(luò)控制器，其特征在于所述軟件包括一個用于實(shí)現(xiàn)各協(xié)議實(shí)體功能和實(shí)現(xiàn)無線資源管理和操作維護(hù)功能的應(yīng)用部分，以及一個用于實(shí)現(xiàn)所述無線網(wǎng)絡(luò)控制器整體軟硬件資源管理和硬件適配的平臺部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的無線網(wǎng)絡(luò)控制器，其特征在于所述無線處理板包括多個ULL，用于實(shí)現(xiàn)UMTS底層協(xié)議的功能；以及一個無線處理板控制器，用于實(shí)現(xiàn)所述多個ULL之間的資源分配和消息路由，以及與所述無線處理板相關(guān)的操作維護(hù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的無線網(wǎng)絡(luò)控制器，其特征在于多個所述無線處理板共享與一個節(jié)點(diǎn)-B相關(guān)的功能。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的無線網(wǎng)絡(luò)控制器，其特征在于與同一個用戶設(shè)備的業(yè)務(wù)相關(guān)的上下文是在同一塊所述無線處理板上處理的。
7.根據(jù)權(quán)利要求4的無線網(wǎng)絡(luò)控制器，其特征在于每個所述ULL具有一個用于實(shí)現(xiàn)各種無線協(xié)議實(shí)體的應(yīng)用部分，以及一個用于為所述應(yīng)用部分提供支持的平臺部分。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的無線網(wǎng)絡(luò)控制器，其特征在于所述傳輸處理板的所述用于處理底層傳輸協(xié)議的裝置包括用于實(shí)現(xiàn)AAL2/AAL5終結(jié)的裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種無線網(wǎng)絡(luò)控制器，其特征在于包括至少一塊操作維護(hù)控制板，用于實(shí)現(xiàn)操作維護(hù)子系統(tǒng)的功能；至少一塊呼叫控制板，用于實(shí)現(xiàn)呼叫控制子系統(tǒng)的功能以及數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)中協(xié)議部分的功能；至少一塊無線處理板，用于實(shí)現(xiàn)無線資源處理子系統(tǒng)的功能；至少一塊傳輸處理板，用于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)底層傳輸協(xié)議部分的功能；以及至少一塊交換板，與所述操作維護(hù)控制板、所述呼叫控制板、所述無線處理板、所述傳輸處理板中的每一塊板連接，用于提供連接到其上的各板之間的吉比特以太網(wǎng)交換能力。根據(jù)本發(fā)明的無線網(wǎng)絡(luò)控制器，將軟件資源合理地分配并映射到不同硬件板，提高了系統(tǒng)的容錯性、穩(wěn)定性、可靠性和擴(kuò)展性，并實(shí)現(xiàn)了不同硬件板間的負(fù)載均衡。
文檔編號H04W80/00GK1633054SQ20031012260
公開日2005年6月29日 申請日期2003年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月22日
發(fā)明者肖拯民, 弗朗索瓦·赫特, 皮埃爾·杜布埃爾, 季利軍, 維雅衲·安德里, 馬克·費(fèi)內(nèi)特, 曹崢, 塞利·丹澤爾, 張建林, 裴民, 陳斌, 王敬人 申請人:上海貝爾阿爾卡特股份有限公司