專利名稱：小型化的移動交換機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及通信技術領域，尤其涉及一種小型化的移動交換機。
背景技術：
目前在中國移動TDS⑶MA、中國聯通的W⑶MA公網網絡中，3GPP網絡架構如圖1所示，圖1上半部分的CN (核心網)部分即為移動交換機，包括MSC4erver、MGW、SGSN、GGSN、 HLR等部分，每個部分即是一個網元，每個網元之間是3GPP定義的標準接口，每個網元都需要一個或者多個大型機架來實現。而目前在行業(yè)上的專網應用，用戶數目要求不高，分布式部署要求低，成本要求較高，功能和公網要求類似。因此需要針對行業(yè)應用對公網的網絡定義進行了優(yōu)化，即對3G移動交換機進行小型化，以滿足行業(yè)的專業(yè)化應用，如煤炭行業(yè)需要設備下井，因此需要對設備進行小型化處理。而目前在行業(yè)上的專網應用，用戶數目要求不高，分布式部署要求低，成本要求較高，功能和公網要求類似。因此需要針對行業(yè)應用對公網的網絡定義進行了優(yōu)化，即對3G移動交換機進行小型化，以滿足行業(yè)的專業(yè)化應用， 如煤炭行業(yè)需要設備下井，因此需要對設備進行小型化處理。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是，提供一種小型化的移動交換機，解決目前在行業(yè)上的專網應用需要針對行業(yè)應用對公網的網絡定義進行了優(yōu)化，即對移動交換機進行小型化，以滿足行業(yè)的專業(yè)化應用的問題。為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種小型化的移動交換機，包括一集成網元，所述集成網元包括至少兩個網元，所包括的所有網元的開放系統互連參考模型的七層結構中第一層到第三層均集成為所述集成網元的內部任務間接口，通過操作系統IP協議棧內部的路由和轉發(fā)完成通信；所包括的所有網元的開放系統互連參考模型的七層結構中第四層到第七層均集成到所述集成網元中，通過所述內部任務間接口進行連接，通過操作系統的任務間消息隊列進行通信；所包括的所有網元的所有業(yè)務處理通過所述集成網元實現?？蛇x的，所述集成網元包括GPRS服務支持節(jié)點網元、網關GPRS支持節(jié)點網元、歸屬位置寄存器網元、媒體網關網元和移動交換中心服務器網元中的至少兩個網元?？蛇x的，所述集成網元包括GPRS服務支持節(jié)點網元和網關GPRS支持節(jié)點網元，所述GPRS服務支持節(jié)點網元和網關GPRS支持節(jié)點網元的開放系統互連參考模型的七層結構中第一層到第三層集成為所述集成網元的內部任務間接口，通過操作系統IP協議棧內部的路由和轉發(fā)完成通信；所述GPRS服務支持節(jié)點網元和網關GPRS支持節(jié)點網元的開放系統互連參考模型的七層結構中第四層到第七層均集成到所述集成網元中，通過所述內部任務間接口進行連接，通過操作系統的任務間消息隊列進行通信；所述GPRS服務支持節(jié)點網元調用協議棧消息隊列接口，將報文發(fā)送到所述網關GPRS支持節(jié)點網元；所述GPRS服務支持節(jié)點網元以及網關GPRS支持節(jié)點網元的所有業(yè)務處理均通過所述集成網元實現?？蛇x的，所述集成網元包括GPRS服務支持節(jié)點網元、網關GPRS支持節(jié)點網元和歸屬位置寄存器網元；所述GPRS服務支持節(jié)點網元、網關GPRS支持節(jié)點網元和歸屬位置寄存器網元的開放系統互連參考模型的七層結構中第一層到第三層均集成為所述集成網元的內部任務間接口，通過操作系統IP協議棧內部的路由和轉發(fā)完成通信；GPRS服務支持節(jié)點網元、網關GPRS支持節(jié)點網元和歸屬位置寄存器網元的開放系統互連參考模型的七層結構中第四層到第七層均集成到所述集成網元中，通過所述內部任務間接口進行連接，通過操作系統的任務間消息隊列進行通信；所述GPRS服務支持節(jié)點網元調用協議棧消息隊列接口，將報文發(fā)送到所述網關GPRS支持節(jié)點網元；所述GPRS服務支持節(jié)點網元和所述網關 GPRS支持節(jié)點網元均調用協議棧消息隊列接口，直接查找所述歸屬位置寄存器網元的數據庫，獲取用戶的位置信息、鑒權信息；所述GPRS服務支持節(jié)點網元、網關GPRS支持節(jié)點網元和歸屬位置寄存器網元的所有業(yè)務處理均通過所述集成網元實現?？蛇x的，所述集成網元包括歸屬位置寄存器網元、媒體網關網元和移動交換中心服務器網元；所述歸屬位置寄存器網元、媒體網關網元和移動交換中心服務器網元的開放系統互連參考模型的七層結構中的第一層到第三層均集成為所述集成網元的內部任務間接口，通過操作系統IP協議棧內部的路由和轉發(fā)完成通信；所述歸屬位置寄存器網元、媒體網關網元和移動交換中心服務器網元的開放系統互連參考模型的七層結構中的第四層到第七層均集成到所述集成網元中，通過集成網元的內部任務間接口進行連接，通過操作系統的任務間消息隊列進行通信；所述移動交換中心服務器網元直接通過所述內部任務間接口控制所述媒體網關網元，創(chuàng)建用戶實例；所述移動交換中心服務器網元和所述媒體網關網元均調用協議棧消息隊列接口，直接查找所述歸屬位置寄存器網元的數據庫，獲取用戶的位置信息、鑒權信息；所述歸屬位置寄存器網元、媒體網關網元和移動交換中心服務器網元的所有業(yè)務處理均通過所述集成網元實現?？蛇x的，所述集成網元包括GPRS服務支持節(jié)點網元、網關GPRS支持節(jié)點網元、歸屬位置寄存器網元、媒體網關網元和移動交換中心服務器網元；所述各網元的開放系統互連參考模型的七層結構中的第一層到第三層均集成為所述集成網元的內部任務間接口，通過操作系統IP協議棧內部的路由和轉發(fā)完成通信；所述各網元的開放系統互連參考模型的七層結構中的第四層到第七層均集成到所述集成網元中，通過集成網元的內部任務間接口進行連接，通過操作系統的任務間消息隊列進行通信；所述移動交換中心服務器網元直接通過所述內部任務間接口控制所述媒體網關網元，創(chuàng)建用戶實例；所述移動交換中心服務器網元和所述媒體網關網元均調用協議棧消息隊列接口，直接查找所述歸屬位置寄存器網元的數據庫，獲取用戶的位置信息、鑒權信息；所述GPRS服務支持節(jié)點網元調用協議棧消息隊列接口，將報文發(fā)送到所述網關GPRS支持節(jié)點網元；所述GPRS服務支持節(jié)點網元和所述網關GPRS支持節(jié)點網元均調用協議棧消息隊列接口，直接查找所述歸屬位置寄存器網元的數據庫，獲取用戶的位置信息、鑒權信息；所述各網元的所有業(yè)務處理均通過所述集成網元實現。本發(fā)明的積極效果在于，將多個網元小型化為一個網元模塊，使得設備簡潔、不占地方、便于安裝、使用靈活方便；對移動交換機中3GPP定義的網絡結構進行了簡化，使得移動交換機的體積減小而任務量不變，實現了設備的小型化，從而實現降低成本、滿足需要行業(yè)用戶使用的需求。


圖1是現有技術中3GPP網絡架構以及移動交換機架構示意圖2是本發(fā)明所述小型化的移動交換機中包括兩個網元的小型化示意圖； 圖3是本發(fā)明所述小型化的移動交換機結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發(fā)明提供的小型化的移動交換機的具體實施方式
做詳細說明。參見附圖2，本發(fā)明所述小型化的移動交換機中包括兩個網元的小型化示意圖。小型化之前移動交換機的第一網元Mll和第二網元M12是兩個獨立的實體，分別包括開放系統互連參考模型(Open Systems Interconnection Reference Model，簡稱 OSI-RM)的七層結構，兩個網元之間通過以太網進行互聯，分別和對端的通信建立socket (套接字)，建立起第一網元Mil和第二網元M12的通信，即網元間通過調用底層協議棧 socket接口，通過外部硬件網絡以太網發(fā)送通信報文。小型化以后移動交換機的第一網元和第二網元合并成為一個網元模塊M21。將原來第一網元Mll和第二網元M12的OSI-RM的第一層到第三層集成為所述集成網元的內部任務間接口，通過操作系統IP協議棧內部的路由和轉發(fā)完成通信，通過IP協議棧內部的路由和轉發(fā)完成通信。第四層到第七層集成到網元模塊M21中，通過內部任務間接口 M211進行連接，網元之間通過操作系統的任務間消息隊列進行通信，即網元間通過調用協議棧消息隊列接口發(fā)送報文。各網元的業(yè)務處理的流程并不會做任何變動，功能上不會造成原有部分任務無法實施。假設原來在第一網元Mll有N個任務、第二網元M12有M個任務，那么網元模塊M21有N+M個同等地位的任務。以SGSN網元和GGSN網元的小型化為例。SGSN (Serving GPRS SUPPORT NODE, GPRS 服務支持節(jié)點)網元作為 GPRS/ TD-SCDMA(或WCDMA)核心網分組域設備的重要組成部分，主要完成分組數據包的路由轉發(fā)、移動性管理、會話管理、邏輯鏈路管理、鑒權和加密、話單產生和輸出等功能。GGSN(Gateway GPRS Support Node，網關GPRS支持節(jié)點)網元主要是起網關作用， 具有網絡接入控制功能、維護路由表實現路由選擇和分組的轉發(fā)功能、用戶數據管理實現對分組數據的過濾、移動性管理功能等功能；它可以和多種不同的數據網絡連接；GGSN網元對內負責網絡的傳輸，對外是一臺因特網路由器。SGSN網元通過接口與GGSN網元相連，提供IP數據包到無線單元之間的傳輸通路和協議變換等功能。在SGSN網元和GGSN網元之間建立socket，即建立起SGSN網元和GGSN網元之間的通信鏈路；SGSN網元調用底層協議棧socket接口，通過Gn接口將通信報文通過外部硬件網絡以太網發(fā)送到GGSN網元。小型化以后，將SGSN網元和GGSN網元的OSI-RM中第一層到第三層集成為一個集成網元的內部任務間接口，通過操作系統IP協議棧內部的路由和轉發(fā)完成通信。將兩網元的OSI-RM中第四層到第七層均集成到所述集成網元中，通過所述內部任務間接口進行連接，通過操作系統的任務間消息隊列進行通信；即把原來通過接口以硬件網絡相連接的兩個網元，通過集成網元的內部任務間接口進行連接。進入SGSN網元的外部的業(yè)務碼流，直接通過SGSN網元調用協議棧消息隊列接口的方式，發(fā)送到GGSN網元，經GGSN網元傳送出去。集成網元實現SGSN網元和GGSN網元的所有業(yè)務處理。SGSN網元和GGSN網元的業(yè)務處理的流程并不改變，功能上不會造成原有部分任務無法實施，假設SGSN網元有X個任務，比如移動性管理，會話管理等功能；GGSN網元有Y個任務，比如網絡接入控制、維護路由表、用戶數據管理、移動性管理等功能。那么將SGSN網元和GGSN網元合并以后，有X+Y 個同等地位的任務，即原來SGSN網元中的移動性管理、會話管理等以及原來GGSN網元中的網絡接入控制功能、維護路由表實現路由選擇和分組的轉發(fā)功能等并不會做任何變動。再以SGSN網元、GGSN網元和HLR網元的小型化為例。HLR (Home Location Register，歸屬位置寄存器)網元負責管理移動用戶的數據庫，寄存用戶的鑒約信息，如補充業(yè)務表、鑒權參數等，提供位置更新、漫游管理、鑒權、呼叫等多種功能。小型化之前，SGSN網元通過接口與GGSN網元相連，提供IP數據包到無線單元之間的傳輸通路和協議變換等功能；SGSN網元通Gr接口與HLR網元相連，進行用戶數據庫的訪問及接入控制；GGSN網元通Gc接口與HLR網元相連，進行用戶數據庫的訪問及接入控制。在SGSN網元、GGSN網元和HLR網元之間建立socket,即建立起SGSN網元、GGSN網元和HLR網元之間的通信鏈路；SGSN網元調用底層協議棧socket接口，通過&ι接口將通信報文通過外部硬件網絡以太網發(fā)送到GGSN網元；SGSN網元和GGSN網元分別調用底層協議棧socket接口，通過外部硬件網絡以太網訪問HLR網元的用戶數據庫。小型化以后，將SGSN網元、GGSN網元和HLR網元的OSI-RM中第一層到第三層集成為一個集成網元的內部任務間接口，通過操作系統IP協議棧內部的路由和轉發(fā)完成通信。將三個網元的OSI-RM中第四層到第七層均集成到所述集成網元中，通過集成網元的內部任務間接口進行連接，通過操作系統的任務間消息隊列進行通信。即把原來通過
接口以硬件網絡相連接的SGSN網元和GGSN網元，通過集成網元的內部任務間接口進行連接，SGSN網元調用協議棧消息隊列接口，將報文發(fā)送到GGSN網元；把原來SGSN網元和 HLR網元之間的Gr接口，以及GGSN網元和HLR網元之間的Gc接口，均簡化為集成網元的內部任務間接口，SGSN網元和GGSN網元調用協議棧消息隊列接口，直接查找HLR的數據庫， 獲取用戶的位置信息、鑒權信息等。集成網元實現SGSN網元、GGSN網元和HLR網元的所有業(yè)務處理。所述三個網元的業(yè)務處理的流程并不改變，功能上不會造成原有部分任務無法實施，假設SGSN網元有X 個任務，比如移動性管理，會話管理等功能；GGSN網元有Y個任務，比如網絡接入控制、維護路由表、用戶數據管理、移動性管理等功能；HLR網元有Z個任務，比如管理移動用戶的數據庫，寄存用戶的鑒約信息，提供位置更新、漫游管理、鑒權、呼叫等多種功能。那么將SGSN網元、GGSN網元和HLR網元合并以后，有X+Y+Z個同等地位的任務，即原來網元的任務功能并不會做任何變動。參見附圖3，本發(fā)明所述小型化的移動交換機結構示意圖，將MSC-server、MGff, SGSN、GGSN和HLR等5個實體網元組成的移動交換機M31合并成通過一個集成網元M32實現的小型化的移動交換機。MSC-Server (Mobile Switching Center — Server，移動交換中心服務器)網元是軟交換技術中的一個節(jié)點，完成呼叫控制部分的功能。
MGff (Media (Gateway，媒體網關)網元是軟交換技術中的另一個節(jié)點，完成呼叫話務承載的功能。MSC-Server網元和MGW網元之間采用Mc接口，標準的規(guī)范有一個H. 248協議， MSC-Server網元通過H. 248協議控制MGW網元，創(chuàng)建用戶實例等。HLR網元負責管理移動用戶的數據庫，寄存用戶的鑒約信息，如補充業(yè)務表、鑒權參數等，提供位置更新、漫游管理、鑒權、呼叫等多種功能。MSC-Server網元與HLR網元之間接口為C接口，MGW網元與HLR網元之間接口為
D接口。SGSN網元主要完成分組數據包的路由轉發(fā)、移動性管理、會話管理、邏輯鏈路管理、鑒權和加密、話單產生和輸出等功能。GGSN網元主要是起網關作用，具有網絡接入控制功能、維護路由表實現路由選擇和分組的轉發(fā)功能、用戶數據管理實現對分組數據的過濾、移動性管理功能等功能。SGSN網元與GGSN網元之間接口為Gn接口，SGSN網元與HLR網元之間接口為Gr 接口，GGSN網元與HLR網元之間接口為Gc接口。小型化后的移動交換機的集成網元M32中各網元OSI-RM中的第一層到第三層均集成為所述集成網元M32的內部任務間接口，通過操作系統IP協議棧內部的路由和轉發(fā)完成通信；各網元OSI-RM中的第四層到第七層均集成到所述集成網元M32中，通過集成網元 M32的內部任務間接口進行連接，通過操作系統的任務間消息隊列進行通信。MSC-Server網元和MGW網元之間的Mc接口被簡化為集成網元的內部任務間接口， MSC-Server網元直接通過內部任務間接口操作MGW網元，如控制MGW網元，創(chuàng)建用戶實例寸。MSC-Server網元與HLR網元之間的C接口，以及MGW網元與HLR網元之間的D接口均被簡化為集成網元的內部任務間接口 ；MSC-Server網元與MGW網元均通過調用協議棧消息隊列接口直接查找HLR網元的數據庫，獲取用戶的位置信息、鑒權信息等。把原來通過接口以硬件網絡相連接的SGSN網元和GGSN網元，通過集成網元的內部任務間接口進行連接，SGSN網元調用協議棧消息隊列接口，將報文發(fā)送到GGSN網元； 把原來SGSN網元和HLR網元之間的Gr接口，以及GGSN網元和HLR網元之間的Gc接口，均簡化為集成網元的內部任務間接口，SGSN網元和GGSN網元調用協議棧消息隊列接口，直接查找HLR的數據庫，獲取用戶的位置信息、鑒權信息等。小型化后的移動交換機各網元的業(yè)務處理的流程不會做任何變動，功能上不會造成原有部分任務無法實施，即通過集成網元可以實現合并前各網元的所有任務。本發(fā)明的積極效果在于將多個網元小型化為一個網元模塊，使得設備簡潔、不占地方、便于安裝、使用靈活方便；對移動交換機中3GPP定義的網絡結構進行了簡化，使得移動交換機的體積減小而任務量不變，實現了設備的小型化，從而實現降低成本、滿足需要行業(yè)用戶使用的需求。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1.一種小型化的移動交換機，其特征在于包括一集成網元，所述集成網元包括至少兩個網元，所包括的所有網元的開放系統互連參考模型的七層結構中第一層到第三層均集成為所述集成網元的內部任務間接口，通過操作系統IP協議棧內部的路由和轉發(fā)完成通信；所包括的所有網元的開放系統互連參考模型的七層結構中第四層到第七層均集成到所述集成網元中，通過所述內部任務間接口進行連接，通過操作系統的任務間消息隊列進行通信；所包括的所有網元的所有業(yè)務處理通過所述集成網元實現。
2.根據權利要求1所述小型化的移動交換機，其特征在于所述集成網元包括GPRS服務支持節(jié)點網元、網關GPRS支持節(jié)點網元、歸屬位置寄存器網元、媒體網關網元和移動交換中心服務器網元中的至少兩個網元。
3.根據權利要求1或2所述小型化的移動交換機，其特征在于所述集成網元包括 GPRS服務支持節(jié)點網元和網關GPRS支持節(jié)點網元，所述GPRS服務支持節(jié)點網元和網關 GPRS支持節(jié)點網元的開放系統互連參考模型的七層結構中第一層到第三層集成為所述集成網元的內部任務間接口，通過操作系統IP協議棧內部的路由和轉發(fā)完成通信；所述GPRS 服務支持節(jié)點網元和網關GPRS支持節(jié)點網元的開放系統互連參考模型的七層結構中第四層到第七層均集成到所述集成網元中，通過所述內部任務間接口進行連接，通過操作系統的任務間消息隊列進行通信；所述GPRS服務支持節(jié)點網元調用協議棧消息隊列接口，將報文發(fā)送到所述網關GPRS支持節(jié)點網元；所述GPRS服務支持節(jié)點網元以及網關GPRS支持節(jié)點網元的所有業(yè)務處理均通過所述集成網元實現。
4.根據權利要求1或2所述小型化的移動交換機，其特征在于所述集成網元包括 GPRS服務支持節(jié)點網元、網關GPRS支持節(jié)點網元和歸屬位置寄存器網元；所述GPRS服務支持節(jié)點網元、網關GPRS支持節(jié)點網元和歸屬位置寄存器網元的開放系統互連參考模型的七層結構中第一層到第三層均集成為所述集成網元的內部任務間接口，通過操作系統IP 協議棧內部的路由和轉發(fā)完成通信；GPRS服務支持節(jié)點網元、網關GPRS支持節(jié)點網元和歸屬位置寄存器網元的開放系統互連參考模型的七層結構中第四層到第七層均集成到所述集成網元中，通過所述內部任務間接口進行連接，通過操作系統的任務間消息隊列進行通信；所述GPRS服務支持節(jié)點網元調用協議棧消息隊列接口，將報文發(fā)送到所述網關GPRS 支持節(jié)點網元；所述GPRS服務支持節(jié)點網元和所述網關GPRS支持節(jié)點網元均調用協議棧消息隊列接口，直接查找所述歸屬位置寄存器網元的數據庫，獲取用戶的位置信息、鑒權信息；所述GPRS服務支持節(jié)點網元、網關GPRS支持節(jié)點網元和歸屬位置寄存器網元的所有業(yè)務處理均通過所述集成網元實現。
5.根據權利要求1或2所述小型化的移動交換機，其特征在于所述集成網元包括歸屬位置寄存器網元、媒體網關網元和移動交換中心服務器網元；所述歸屬位置寄存器網元、 媒體網關網元和移動交換中心服務器網元的開放系統互連參考模型的七層結構中的第一層到第三層均集成為所述集成網元的內部任務間接口，通過操作系統IP協議棧內部的路由和轉發(fā)完成通信；所述歸屬位置寄存器網元、媒體網關網元和移動交換中心服務器網元的開放系統互連參考模型的七層結構中的第四層到第七層均集成到所述集成網元中，通過集成網元的內部任務間接口進行連接，通過操作系統的任務間消息隊列進行通信；所述移動交換中心服務器網元直接通過所述內部任務間接口控制所述媒體網關網元，創(chuàng)建用戶實例；所述移動交換中心服務器網元和所述媒體網關網元均調用協議棧消息隊列接口，直接查找所述歸屬位置寄存器網元的數據庫，獲取用戶的位置信息、鑒權信息；所述歸屬位置寄存器網元、媒體網關網元和移動交換中心服務器網元的所有業(yè)務處理均通過所述集成網元實現。
6.根據權利要求1或2所述小型化的移動交換機，其特征在于所述集成網元包括 GPRS服務支持節(jié)點網元、網關GPRS支持節(jié)點網元、歸屬位置寄存器網元、媒體網關網元和移動交換中心服務器網元；所述各網元的開放系統互連參考模型的七層結構中的第一層到第三層均集成為所述集成網元的內部任務間接口，通過操作系統IP協議棧內部的路由和轉發(fā)完成通信；所述各網元的開放系統互連參考模型的七層結構中的第四層到第七層均集成到所述集成網元中，通過集成網元的內部任務間接口進行連接，通過操作系統的任務間消息隊列進行通信；所述移動交換中心服務器網元直接通過所述內部任務間接口控制所述媒體網關網元，創(chuàng)建用戶實例；所述移動交換中心服務器網元和所述媒體網關網元均調用協議棧消息隊列接口，直接查找所述歸屬位置寄存器網元的數據庫，獲取用戶的位置信息、 鑒權信息；所述GPRS服務支持節(jié)點網元調用協議棧消息隊列接口，將報文發(fā)送到所述網關 GPRS支持節(jié)點網元；所述GPRS服務支持節(jié)點網元和所述網關GPRS支持節(jié)點網元均調用協議棧消息隊列接口，直接查找所述歸屬位置寄存器網元的數據庫，獲取用戶的位置信息、鑒權信息；所述各網元的所有業(yè)務處理均通過所述集成網元實現。
全文摘要
一種小型化的移動交換機，包括一集成網元，所述集成網元包括至少兩個網元，所包括的所有網元的開放系統互連參考模型的七層結構中第一層到第三層均集成為所述集成網元的內部任務間接口，通過操作系統IP協議棧內部的路由和轉發(fā)完成通信；所包括的所有網元的開放系統互連參考模型的七層結構中第四層到第七層均集成到所述集成網元中，通過所述內部任務間接口進行連接，通過操作系統的任務間消息隊列進行通信；所包括的所有網元的所有業(yè)務處理通過所述集成網元實現。
文檔編號H04W88/14GK102523638SQ20111042234
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月16日 優(yōu)先權日2011年12月16日
發(fā)明者孫永青 申請人:上海頂竹通訊技術有限公司