鄒珂龍， 程衛(wèi)東

（北京郵電大學(xué) 信息與通信工程學(xué)院，北京 100876）

0 引言

隨著中國移動(dòng) TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)工程建設(shè)的大規(guī)模開展，對RNC與室內(nèi)基帶處理單元（BBU）之間的Iub接口測試要求更加嚴(yán)格，筆者在參與中國移動(dòng)TD-SCDMA第四期招標(biāo)測試中深有體會。

Iub接口在網(wǎng)絡(luò)中的重要性是不言而喻的，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和資料也是隨處可見，但I(xiàn)ub接口的測試，尤其運(yùn)營商在招標(biāo)測試中對其承載功能的要求卻是很少能觸及，作為傳輸RNC與Node B之間的信令和無線接口數(shù)據(jù)的Iub口，其重要性正日益受到工程技術(shù)人員的重視。理解并掌握Iub調(diào)測技術(shù)及其原理無疑對工程網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的提高具有十分重要的意義。將從傳統(tǒng)ATM和IP兩大部分展開討論Iub口的傳輸測試，討論相關(guān)協(xié)議和測試方法。

1 ATM承載接口測試

1.1 ATM承載接口支持測試

Iub接口用 ATM 承載是電信網(wǎng)絡(luò)傳統(tǒng)的連接方式，物理層可以使用 E1、T1，STM-1等多種接口，本期測試中要求Node B支持普通E1、IMA E1（要求配置多個(gè)反向復(fù)用組即IMA組）、STM-1等接口功能測試，RNC側(cè)Iub口配置為非信道化的STM-1。

設(shè)備能否支持 IMA組配置是測試的重點(diǎn)，但并非各廠商設(shè)備實(shí)現(xiàn)的難點(diǎn)。IMA是一種在發(fā)送方向?qū)碜訟TM層的信元流按照一定的順序分?jǐn)偟蕉鄺lE1/T1鏈路上，然后在接收方解復(fù)用來恢復(fù)信元流的技術(shù)。這其中的多條物理鏈路構(gòu)成一個(gè)IMA邏輯鏈路(IMA組)，它的速率近似等于組內(nèi)的各個(gè)物理鏈路速率之和。圖1給出了單方向的ATM信元反向復(fù)用和解復(fù)用示意圖。

圖1 單方向的ATM信元反向復(fù)用和解復(fù)用

設(shè)備提供的ATM IMA解決方案，用戶可以靈活的配置帶寬，使用多條E1/T1鏈路來取代昂貴的E3/T3鏈路，從而以較低的成本來獲取高帶寬的廣域網(wǎng)接入服務(wù)。圖2給出了ATM接口功能測試的示意圖。

圖2 ATM接口功能測試

Hub Node B功能測試也是本次測試用例之一，考慮在傳輸資源匱乏或基站密集的地區(qū)采用Hub Node B ATM匯聚功能，使Hub Node B對多個(gè)邊緣Node B進(jìn)行匯聚，邊緣Node B和Hub Node B之間采用SDH E1透傳，Hub Node B內(nèi)置ATM交換單元，其Iub側(cè)為STM-1接口，對邊緣Node B接入的IMA E1統(tǒng)計(jì)復(fù)用為STM-1 ATM后與RNC互聯(lián)，可以節(jié)省接入傳輸資源。

該方式的缺點(diǎn)在于Hub Node B由于機(jī)房條件限制、可靠性等因素，不能帶太多的邊緣 Node B，可能造成其上聯(lián)STM-1的帶寬利用率低。在測試中考慮只是功能的驗(yàn)證，只要求Hub Node B下連接一個(gè)Node B，如圖3所示。

圖3 Hub Node B功能測試

1.2 ATM功能測試

ATM 功能測試是基于 Iub接口協(xié)議棧無線網(wǎng)絡(luò)層和ATM傳輸網(wǎng)絡(luò)層的各層協(xié)議。無線網(wǎng)絡(luò)層由控制平面NBAP和用戶平面的幀協(xié)議FP組成，傳輸網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議即為ATM協(xié)議中的ATM適配層AAL2與AAl5、信令A(yù)TM適配層SAAL（SSCOP、SSCF-UNI）和接入鏈路控制應(yīng)用協(xié)議ALCAP三部分。

AAL2和AAL5是ATM適配層協(xié)議，完成數(shù)據(jù)適配功能——把高層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)表示成ATM信元，并提供相應(yīng)的運(yùn)行和管理功能，AAl2和AAl5的主要區(qū)別為，AAL5用于非實(shí)時(shí)的面向連接和無連接的數(shù)據(jù)傳輸,而AAl2是為可變比特?cái)?shù)據(jù)傳輸而設(shè)計(jì)的，主要用于傳輸語音業(yè)務(wù)，都采用ITU—T標(biāo)準(zhǔn)定義。ALCAP是專門針對AAL2連接的信令協(xié)議，負(fù)責(zé)AAl2點(diǎn)到點(diǎn)連接的建立釋放和維護(hù)。

測試要求 Iub口能配置不同的 PVC （VPI相同，VCI不同的PVC）來承載基站應(yīng)用部分協(xié)議NBAP，OMCB信息流，ALCAP、專用信道DCH、隨機(jī)接入信道RACH、前向接入信道FACH、尋呼信道PCH、高速傳輸信道HS-DSCH等信令和用戶面數(shù)據(jù)。小區(qū)正常建立后進(jìn)行AMR語音呼叫，通過Iub接口信令儀，觀察不同的數(shù)據(jù)承載在不同的PVC鏈路上，無線網(wǎng)絡(luò)控制層的控制面和用戶面的數(shù)據(jù)進(jìn)行了正確封裝，AAL2和AAL5對數(shù)據(jù)的承載遵循YD/T 1086-2000等規(guī)范，簡單看用戶面數(shù)據(jù)在ALL2中，其他數(shù)據(jù)在AAL5中。

測試中還需考察Iub接口能實(shí)現(xiàn)負(fù)載分擔(dān)或保護(hù)功能，即同一Iub接口上，同一信令或用戶面數(shù)據(jù)流應(yīng)能建立在多條 PVC上，按照中國移動(dòng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，對用戶面數(shù)據(jù)的負(fù)載分擔(dān)最好為按業(yè)務(wù)負(fù)載分擔(dān)，即當(dāng) Iub接口配置兩條業(yè)務(wù)PVC時(shí)，AMR語言用戶被分配在不同的PVC上以實(shí)現(xiàn)負(fù)載分擔(dān)，而任一PVC的down都不會影響業(yè)務(wù)的保持，以支持鏈路的保護(hù)。

在鏈路故障時(shí)，IMA帶寬的調(diào)整是IMA協(xié)議的基本要求，測試中Node B配置兩個(gè)E1，建立一個(gè)IMA組。當(dāng)一條E1斷掉發(fā)生故障時(shí)，IMA能繼續(xù)工作，但盡力而為業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量或容量級別（CAC）能基于正常工作的鏈路帶寬變化，以適應(yīng)帶寬的減少。

本期測試對IMA組內(nèi)多條IMA LINK的跨板捆綁測試提出更高的要求，不僅要求同一IMA組內(nèi)多條IMA LINK能夠分散在RNC多個(gè)接口板內(nèi)，而且要求不同IMA組內(nèi)的多條IMA鏈路能夠分散在RNC側(cè)不同的接口板上，以實(shí)現(xiàn)雙 IMA的負(fù)荷分擔(dān)和保護(hù)功能。需要特別說明的是，測試中模擬鏈路故障的重啟板卡必須為 IMA組的處理板卡，而非接入板卡，否則達(dá)不到考察雙 IMA組的備份。該項(xiàng)測試由于各廠家實(shí)現(xiàn)方式不同，結(jié)果也大不一樣。

1.3 ATM QoS測試

ATM服務(wù)質(zhì)量（QOS）測試包括對敏感業(yè)務(wù)的帶寬（BW）預(yù)留，QOS類型與業(yè)務(wù)類型映射配置，ATM VP/VC 傳輸區(qū)分能力測試等用例，由于前期廠家基本都通過了這些測試，不是這次測試的重點(diǎn)，這里不再贅述。

1.4 基站的O&M IP化測試

測試要求基站的O&M業(yè)務(wù)流基于IP方式，并且通過通向每個(gè)Node B的AAL5承載，RNC就必須配置OMC-B的業(yè)務(wù)IP和IPOA的靜態(tài)路由表。Node B啟動(dòng)時(shí)，若沒有得到本地的相關(guān)配置，就會從默認(rèn)的PVC上發(fā)起FTP客戶端請求，這有利于多個(gè)Node B共同連接一個(gè)OMC-B時(shí)，構(gòu)成Client-Server模式。

2 IP化功能測試

3G R4向R5/R6的演進(jìn)主要體現(xiàn)在接入IP化和IMS的引入上，相應(yīng)地，對承載網(wǎng)的要求體現(xiàn)為 Node B、RNC、MGW之間由ATM承載轉(zhuǎn)為IP承載，接入IP化初期，CS語音可仍由ATM承載，PS業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)為IP承載，后期語音也逐步轉(zhuǎn)由IP承載。R5以后，Node B支持IP接口，可通過光纖直連、MSTP、城域以太環(huán)網(wǎng)等方式上聯(lián)，不僅可以大幅度提高網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)承載能力，更可以緩解3G運(yùn)營商當(dāng)前面臨的巨大傳輸壓力，特別是高速上行鏈路分組接入技術(shù)（HSPA）等無線寬帶技術(shù)的商用對接入網(wǎng)傳輸帶來的挑戰(zhàn)。

2.1 接口功能測試

本期測試中對Node B接口功能涉及能否支持FE光接口，GE光/電接口，而RNC要求支持GE光接口。除新郵通BBU2400對GE光接口不支持，通過外接模塊轉(zhuǎn)化實(shí)現(xiàn)外，其他廠商均能很好支持。

2.2 RNC鏈路捆綁測試

RNC Iub口通過兩個(gè)不同的板卡的GE接口與傳輸設(shè)備連接，并將這兩個(gè)接口配置為手工捆綁（或靜態(tài)LACP），工作于負(fù)載分擔(dān)方式，傳輸設(shè)備的對應(yīng)GE也配置為手工捆綁或靜態(tài)LACP，工作于負(fù)載分擔(dān)方式下。如圖4所示，在基站1和基站2所屬小區(qū)內(nèi)對呼CS12.2K語音業(yè)務(wù)，同時(shí)經(jīng)行PS384K文件下載業(yè)務(wù)，業(yè)務(wù)流能夠同時(shí)在兩個(gè)端口進(jìn)行傳送，工作于負(fù)載分擔(dān)，在任一承載業(yè)務(wù)斷開的情況下，業(yè)務(wù)能夠到換到好的線路/板卡上，業(yè)務(wù)無中斷。

圖4 RNC鏈路捆綁測試

2.3 VLAN匯聚功能測試

RNC下聯(lián)多個(gè)Node B站點(diǎn)，進(jìn)行每個(gè)Node B1個(gè)VLAN及一個(gè)IP地址配置，RNC配置VLAN匯聚功能，即RNC通過1個(gè)IP子網(wǎng)及IP地址與多個(gè)不同的VLAN的Node B連接；抓包看到RNC與多個(gè)Node B正常數(shù)據(jù)交互，即不同的Node B的IP地址或MAC地址與同一個(gè)RNC的IP地址或MAC地址交互。

2.4 Qos功能測試

ATM 技術(shù)，其面向連接的特性可以很好地保證業(yè)務(wù)質(zhì)量，并可發(fā)揮ATM的統(tǒng)計(jì)復(fù)用、QOS保證等優(yōu)勢，引入IP后，區(qū)分服務(wù)(DiffServ)必須被支持，在IP頭里(如圖5所示)的DSCP碼代表不同的優(yōu)先級，DSCP和UTRAN里業(yè)務(wù)類型間的映射關(guān)系應(yīng)該由移動(dòng)運(yùn)營商通過操作維護(hù)參數(shù)配置。

在對IP Qos需求最為迫切的Iub上，下列類型的業(yè)務(wù)要區(qū)別對待：

①Node B 同步消息有最小的延遲；

②NBAP信令有小的延遲；

③O&M沒有延遲要求。

圖5 IP頭中TOS字段

對于用戶面有以下幾類業(yè)務(wù)：

①會話類（Conversational）對傳輸延遲，傳輸抖動(dòng)有高的要求；

②流類（Stream）對傳輸抖動(dòng)有高的要求，對傳輸延遲有適中的要求；

③交互類（Interactive）和背景類（Background）對傳輸延遲和抖動(dòng)都無特殊要求。

區(qū)分服務(wù)允許定義6比特的DSCP，但僅8個(gè)Qos類型可以被定義，每個(gè)類型對應(yīng)一個(gè)PHB，在這8個(gè)類型中，2個(gè)被保留為網(wǎng)絡(luò)控制和網(wǎng)間控制，但剩下的6個(gè)QoS里，常常只有4個(gè)被IP骨干傳輸網(wǎng)使用。

如果在 L2使用以太網(wǎng)，L2的優(yōu)先級通過 802.1P 和802.1Q被支持，中國移動(dòng)本次測試要求的業(yè)務(wù)區(qū)分服務(wù)、DSCP值和VLAN優(yōu)先級之間的映射關(guān)系如下表1。

表1 DiffServe 分類表

3 結(jié)語

中國移動(dòng)新一期TD-SCDMA招標(biāo)測試已經(jīng)接近尾聲，各廠商RRU小型化、大容量緊湊型BBU、節(jié)能減排、IP化、GPS替代方案方面都有很多技術(shù)突破來支持精品TD建設(shè)，這里的Iub口的測試只是本期測試中的很小一角，但至關(guān)重要，在此結(jié)合相關(guān)協(xié)議，對Iub口測試進(jìn)行簡要整理和描述，希望有助于初次接觸Iub測試的人員學(xué)習(xí)。

[1] 段玉宏，夏國忠，胡劍,等.TD-SCDMA無線系統(tǒng)原理與實(shí)現(xiàn)[M].北京：人民郵電出版社, 2007.

[2] 李軍. TD-SCDMA系統(tǒng)中 Iub接口配置的計(jì)算方法[J].現(xiàn)代電信科技,2009(06)：55-59.

[3] 何昭君.TD-SCDMA Iub接口NBAP協(xié)議研究與實(shí)現(xiàn)[D].成都：電子科技大學(xué), 2009.