TD-SCDMA Iub口承载功能测试浅析

邹珂龙， 程卫东

（北京邮电大学 信息与通信工程学院，北京 100876）

0 引言

随着中国移动 TD-SCDMA网络工程建设的大规模开展，对RNC与室内基带处理单元（BBU）之间的Iub接口测试要求更加严格，笔者在参与中国移动TD-SCDMA第四期招标测试中深有体会。

Iub接口在网络中的重要性是不言而喻的，相关标准和资料也是随处可见，但Iub接口的测试，尤其运营商在招标测试中对其承载功能的要求却是很少能触及，作为传输RNC与Node B之间的信令和无线接口数据的Iub口，其重要性正日益受到工程技术人员的重视。理解并掌握Iub调测技术及其原理无疑对工程网络质量的提高具有十分重要的意义。将从传统ATM和IP两大部分展开讨论Iub口的传输测试，讨论相关协议和测试方法。

1 ATM承载接口测试

1.1 ATM承载接口支持测试

Iub接口用 ATM 承载是电信网络传统的连接方式，物理层可以使用 E1、T1，STM-1等多种接口，本期测试中要求Node B支持普通E1、IMA E1（要求配置多个反向复用组即IMA组）、STM-1等接口功能测试，RNC侧Iub口配置为非信道化的STM-1。

设备能否支持 IMA组配置是测试的重点，但并非各厂商设备实现的难点。IMA是一种在发送方向将来自ATM层的信元流按照一定的顺序分摊到多条E1/T1链路上，然后在接收方解复用来恢复信元流的技术。这其中的多条物理链路构成一个IMA逻辑链路(IMA组)，它的速率近似等于组内的各个物理链路速率之和。图1给出了单方向的ATM信元反向复用和解复用示意图。

图1 单方向的ATM信元反向复用和解复用

设备提供的ATM IMA解决方案，用户可以灵活的配置带宽，使用多条E1/T1链路来取代昂贵的E3/T3链路，从而以较低的成本来获取高带宽的广域网接入服务。图2给出了ATM接口功能测试的示意图。

图2 ATM接口功能测试

Hub Node B功能测试也是本次测试用例之一，考虑在传输资源匮乏或基站密集的地区采用Hub Node B ATM汇聚功能，使Hub Node B对多个边缘Node B进行汇聚，边缘Node B和Hub Node B之间采用SDH E1透传，Hub Node B内置ATM交换单元，其Iub侧为STM-1接口，对边缘Node B接入的IMA E1统计复用为STM-1 ATM后与RNC互联，可以节省接入传输资源。

该方式的缺点在于Hub Node B由于机房条件限制、可靠性等因素，不能带太多的边缘 Node B，可能造成其上联STM-1的带宽利用率低。在测试中考虑只是功能的验证，只要求Hub Node B下连接一个Node B，如图3所示。

图3 Hub Node B功能测试

1.2 ATM功能测试

ATM 功能测试是基于 Iub接口协议栈无线网络层和ATM传输网络层的各层协议。无线网络层由控制平面NBAP和用户平面的帧协议FP组成，传输网络层协议即为ATM协议中的ATM适配层AAL2与AAl5、信令ATM适配层SAAL（SSCOP、SSCF-UNI）和接入链路控制应用协议ALCAP三部分。

AAL2和AAL5是ATM适配层协议，完成数据适配功能——把高层数据结构表示成ATM信元，并提供相应的运行和管理功能，AAl2和AAl5的主要区别为，AAL5用于非实时的面向连接和无连接的数据传输,而AAl2是为可变比特数据传输而设计的，主要用于传输语音业务，都采用ITU—T标准定义。ALCAP是专门针对AAL2连接的信令协议，负责AAl2点到点连接的建立释放和维护。

测试要求 Iub口能配置不同的 PVC （VPI相同，VCI不同的PVC）来承载基站应用部分协议NBAP，OMCB信息流，ALCAP、专用信道DCH、随机接入信道RACH、前向接入信道FACH、寻呼信道PCH、高速传输信道HS-DSCH等信令和用户面数据。小区正常建立后进行AMR语音呼叫，通过Iub接口信令仪，观察不同的数据承载在不同的PVC链路上，无线网络控制层的控制面和用户面的数据进行了正确封装，AAL2和AAL5对数据的承载遵循YD/T 1086-2000等规范，简单看用户面数据在ALL2中，其他数据在AAL5中。

测试中还需考察Iub接口能实现负载分担或保护功能，即同一Iub接口上，同一信令或用户面数据流应能建立在多条 PVC上，按照中国移动相关标准，对用户面数据的负载分担最好为按业务负载分担，即当 Iub接口配置两条业务PVC时，AMR语言用户被分配在不同的PVC上以实现负载分担，而任一PVC的down都不会影响业务的保持，以支持链路的保护。

在链路故障时，IMA带宽的调整是IMA协议的基本要求，测试中Node B配置两个E1，建立一个IMA组。当一条E1断掉发生故障时，IMA能继续工作，但尽力而为业务服务质量或容量级别（CAC）能基于正常工作的链路带宽变化，以适应带宽的减少。

本期测试对IMA组内多条IMA LINK的跨板捆绑测试提出更高的要求，不仅要求同一IMA组内多条IMA LINK能够分散在RNC多个接口板内，而且要求不同IMA组内的多条IMA链路能够分散在RNC侧不同的接口板上，以实现双 IMA的负荷分担和保护功能。需要特别说明的是，测试中模拟链路故障的重启板卡必须为 IMA组的处理板卡，而非接入板卡，否则达不到考察双 IMA组的备份。该项测试由于各厂家实现方式不同，结果也大不一样。

1.3 ATM QoS测试

ATM服务质量（QOS）测试包括对敏感业务的带宽（BW）预留，QOS类型与业务类型映射配置，ATM VP/VC 传输区分能力测试等用例，由于前期厂家基本都通过了这些测试，不是这次测试的重点，这里不再赘述。

1.4 基站的O&M IP化测试

测试要求基站的O&M业务流基于IP方式，并且通过通向每个Node B的AAL5承载，RNC就必须配置OMC-B的业务IP和IPOA的静态路由表。Node B启动时，若没有得到本地的相关配置，就会从默认的PVC上发起FTP客户端请求，这有利于多个Node B共同连接一个OMC-B时，构成Client-Server模式。

2 IP化功能测试

3G R4向R5/R6的演进主要体现在接入IP化和IMS的引入上，相应地，对承载网的要求体现为 Node B、RNC、MGW之间由ATM承载转为IP承载，接入IP化初期，CS语音可仍由ATM承载，PS业务转为IP承载，后期语音也逐步转由IP承载。R5以后，Node B支持IP接口，可通过光纤直连、MSTP、城域以太环网等方式上联，不仅可以大幅度提高网络数据承载能力，更可以缓解3G运营商当前面临的巨大传输压力，特别是高速上行链路分组接入技术（HSPA）等无线宽带技术的商用对接入网传输带来的挑战。

2.1 接口功能测试

本期测试中对Node B接口功能涉及能否支持FE光接口，GE光/电接口，而RNC要求支持GE光接口。除新邮通BBU2400对GE光接口不支持，通过外接模块转化实现外，其他厂商均能很好支持。

2.2 RNC链路捆绑测试

RNC Iub口通过两个不同的板卡的GE接口与传输设备连接，并将这两个接口配置为手工捆绑（或静态LACP），工作于负载分担方式，传输设备的对应GE也配置为手工捆绑或静态LACP，工作于负载分担方式下。如图4所示，在基站1和基站2所属小区内对呼CS12.2K语音业务，同时经行PS384K文件下载业务，业务流能够同时在两个端口进行传送，工作于负载分担，在任一承载业务断开的情况下，业务能够到换到好的线路/板卡上，业务无中断。

图4 RNC链路捆绑测试

2.3 VLAN汇聚功能测试

RNC下联多个Node B站点，进行每个Node B1个VLAN及一个IP地址配置，RNC配置VLAN汇聚功能，即RNC通过1个IP子网及IP地址与多个不同的VLAN的Node B连接；抓包看到RNC与多个Node B正常数据交互，即不同的Node B的IP地址或MAC地址与同一个RNC的IP地址或MAC地址交互。

2.4 Qos功能测试

ATM 技术，其面向连接的特性可以很好地保证业务质量，并可发挥ATM的统计复用、QOS保证等优势，引入IP后，区分服务(DiffServ)必须被支持，在IP头里(如图5所示)的DSCP码代表不同的优先级，DSCP和UTRAN里业务类型间的映射关系应该由移动运营商通过操作维护参数配置。

在对IP Qos需求最为迫切的Iub上，下列类型的业务要区别对待：

①Node B 同步消息有最小的延迟；

②NBAP信令有小的延迟；

③O&M没有延迟要求。

图5 IP头中TOS字段

对于用户面有以下几类业务：

①会话类（Conversational）对传输延迟，传输抖动有高的要求；

②流类（Stream）对传输抖动有高的要求，对传输延迟有适中的要求；

③交互类（Interactive）和背景类（Background）对传输延迟和抖动都无特殊要求。

区分服务允许定义6比特的DSCP，但仅8个Qos类型可以被定义，每个类型对应一个PHB，在这8个类型中，2个被保留为网络控制和网间控制，但剩下的6个QoS里，常常只有4个被IP骨干传输网使用。

如果在 L2使用以太网，L2的优先级通过 802.1P 和802.1Q被支持，中国移动本次测试要求的业务区分服务、DSCP值和VLAN优先级之间的映射关系如下表1。

表1 DiffServe 分类表

3 结语

中国移动新一期TD-SCDMA招标测试已经接近尾声，各厂商RRU小型化、大容量紧凑型BBU、节能减排、IP化、GPS替代方案方面都有很多技术突破来支持精品TD建设，这里的Iub口的测试只是本期测试中的很小一角，但至关重要，在此结合相关协议，对Iub口测试进行简要整理和描述，希望有助于初次接触Iub测试的人员学习。

[1] 段玉宏，夏国忠，胡剑,等.TD-SCDMA无线系统原理与实现[M].北京：人民邮电出版社, 2007.

[2] 李军. TD-SCDMA系统中 Iub接口配置的计算方法[J].现代电信科技,2009(06)：55-59.

[3] 何昭君.TD-SCDMA Iub接口NBAP协议研究与实现[D].成都：电子科技大学, 2009.