WCDMA中Iur口互連的研究及實(shí)現(xiàn)

河南聯(lián)通網(wǎng)絡(luò)公司網(wǎng)管中心 汪 鋒 葛中魁 馬曉泉

WCDMA中Iur口互連的研究及實(shí)現(xiàn)

河南聯(lián)通網(wǎng)絡(luò)公司網(wǎng)管中心 汪 鋒 葛中魁 馬曉泉

本文首先給出了WCDMA系統(tǒng)Iur口的定義，并介紹了Iur口對于系統(tǒng)性能的改善作用。隨后介紹了現(xiàn)網(wǎng)中對Iur口的使用情況，指出了其優(yōu)點(diǎn)及未來存在的弊端，提出了一種基于IP承載網(wǎng)的Iur口互連的方案，并給出了方案實(shí)施后的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行數(shù)據(jù)。文章的最后介紹了下一步的工作重點(diǎn)。

WCDMA；Iur接口；IP承載網(wǎng)

1.引言

Iur接口是WCDMA系統(tǒng)無線網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)（RNS）重要的開放接口之一，在邏輯上它位于兩個(gè)RNC（無線網(wǎng)絡(luò)控制器）之間，是RNC用于完成和其他RNC互聯(lián)的接口。通過Iur接口，不同的RNS可以連在一起，通過RANSAP協(xié)議完成與UTRAN有連接的UE跨RNS的移動(dòng)性管理，包括RNS間的切換、無線資源處理和同步等功能。

在不具備Iur接口的RNC之間的切換均為硬切換，硬切換存在成功率低、過多消耗信令資源等弊端；存在Iur接口的RNC之間的同頻切換均為軟切換，軟切換具有成功率高、存在分集增益、消耗信令資源少等優(yōu)勢。因此，Iur接口的互連對提高WCDMA系統(tǒng)的切換成功率、改善分集增益、減少掉話、增加用戶體驗(yàn)有著顯著的效果。

2.Iur接口的功能

之所以要在WCDMA系統(tǒng)中引入Iur接口，最初的考慮就是要發(fā)揮CDMA系統(tǒng)軟切換的優(yōu)勢，使得UE在跨無線網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)移動(dòng)時(shí)，也能獲得軟切換帶來的增益，提高網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量。但后來，隨著標(biāo)準(zhǔn)化工作的步步深入，Iur接口被賦予了越來越多的功能。

目前Iur接口主要的功能有以下3種：

● 支持專用信道的業(yè)務(wù)流程

● 支持公共信道的業(yè)務(wù)流程

● RNC之間基本移動(dòng)性的管理

其中支持專用信道的業(yè)務(wù)流程是移動(dòng)用戶處于專用信道狀態(tài)（DCH）下進(jìn)行的業(yè)務(wù)流程。通俗講，就是進(jìn)行各種不同業(yè)務(wù)跨Iur接口的軟切換和更軟切換（包括切入、切出），并完成相關(guān)的無線資源管理。

而另外兩項(xiàng)功能都是發(fā)生在UE發(fā)起分組域業(yè)務(wù)且處于非專用信道狀態(tài)時(shí)，其活動(dòng)性較低，UE和網(wǎng)絡(luò)之間交互的數(shù)據(jù)量較少甚至沒有。我們通常把這兩種情況歸為一類進(jìn)行分析，稱為非專用信道過程。包括公共傳輸信道過程、SRNS重定位過程（SRNS Relocation）、直接信令重建過程（DSCR）。

3.Iur接口互連的承載方式

3.1 傳統(tǒng)的承載方式

傳統(tǒng)的Iur接口的互連均基于ATM網(wǎng)絡(luò)，RNC之間為點(diǎn)對點(diǎn)互連，一般通過一條155M光纖連接，兩端RNC上需增加ATM光接口板。

優(yōu)點(diǎn)是WCDMA建網(wǎng)初期RNC網(wǎng)元數(shù)量較少的情況下，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)清晰、建設(shè)速度快。

缺點(diǎn)是隨著整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的不斷擴(kuò)展和RNC鄰接RNC數(shù)量的不斷增加，每增加一個(gè)鄰接RNC，就需要在本端RNC上為其增加一條155M ATM光路傳輸，不僅需要占用傳輸資源，而且很容易形成一個(gè)網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使得網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)異常復(fù)雜，增加了維護(hù)難度，且不利于在緊急情況下進(jìn)行故障快速定位和處理。

3.2 基于IP承載網(wǎng)的方式

針對傳統(tǒng)基于ATM網(wǎng)絡(luò)的承載方式存在的投資大、影響現(xiàn)網(wǎng)以及網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)復(fù)雜、維護(hù)難度大等弊端，我們提出了利用IP承載網(wǎng)對Iur接口進(jìn)行互連的方式。即利用現(xiàn)網(wǎng)中RNC至SGSN的IuPS接口，專為RNC和CE增加單獨(dú)的Iur接口用戶面/信令面接口地址，通過IP承載網(wǎng)將相鄰RNC進(jìn)行了互連。

優(yōu)點(diǎn)是無需增加任何投資，且對現(xiàn)網(wǎng)無任何影響；大大降低網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜度，使得網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)更加清晰，更利于日常維護(hù)及緊急故障處理；為將來整個(gè)UMTS系統(tǒng)向全I(xiàn)P化發(fā)展做好準(zhǔn)備。

缺點(diǎn)是第一次在現(xiàn)網(wǎng)中嘗試應(yīng)用，無經(jīng)驗(yàn)可循；Iur接口互連廠家對IP承載網(wǎng)的時(shí)延、抖動(dòng)、丟包率有著不同的要求；需要QoS保證。

4.工程實(shí)現(xiàn)

本次工程測試在現(xiàn)網(wǎng)中進(jìn)行，同一個(gè)地市內(nèi)部RNC均來自同一個(gè)廠家，Iur接口的互連相對簡單，因此本次測試只針對相鄰地市之間的Iur接口互連。

4.1 Iur接口互連業(yè)務(wù)策略的選擇

在WCDMA系統(tǒng)中，Iur接口的兼容性關(guān)系到不同廠家設(shè)備是否能夠互相配合，因此合理的選擇Iur接口互連策略有著至關(guān)重要的意義。因此本次測試只針對中興、華為兩家RNC制定策略。

對于現(xiàn)網(wǎng)，多數(shù)RNC之間為同頻關(guān)系，其具體策略如下：

方向 業(yè)務(wù)類型 Iur接口互連策略華為SRNC，中興DRNC R99 CS實(shí)時(shí)業(yè)務(wù) 軟切換，不做Relocation，不做DSCR R99 PS實(shí)時(shí)業(yè)務(wù) 軟切換，不做Relocation，不做DSCR R99 PS BE業(yè)務(wù) 進(jìn)行軟切換，觸發(fā)DSCR HSDPA/HSUPA業(yè)務(wù) 不支持跨Iur接口切換R99 CS實(shí)時(shí)業(yè)務(wù) 進(jìn)行軟切換，觸發(fā)Relocation，不做DSCR R99 PS實(shí)時(shí)業(yè)務(wù) 進(jìn)行軟切換，觸發(fā)Relocation，不做DSCR R99 PS BE業(yè)務(wù) 進(jìn)行軟切換，觸發(fā)Relocation，不做DSCR HSDPA/HSUPA業(yè)務(wù) 不支持跨Iur接口切換中興SRNC，華為或中興DRNC

由于并發(fā)業(yè)務(wù)在現(xiàn)網(wǎng)中應(yīng)用較少，因此本項(xiàng)目并未針對同頻情況下的并發(fā)業(yè)務(wù)制定相應(yīng)的策略。

4.2 對IP承載網(wǎng)的要求

RNC對于IP承載網(wǎng)有如下要求。對于中興RNC，時(shí)延<=20ms，抖動(dòng)<=7ms，丟包率<=0.05%。對于華為RNC，為了保證業(yè)務(wù)的質(zhì)量，建議整個(gè)端到端的實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)時(shí)延至少小于40ms；端到端的非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)時(shí)延至少小于60ms。

綜合以上因素，決定在CE上新增Iur業(yè)務(wù)VPN，其使用QoS等級定為4級（高等級隊(duì)列，帶寬保證值CIR為60%，PIR為90%，包括信令面和用戶面）。

4.3 對CN的要求

● 在雙方CN（包括MSCs和SGSN）上分別增加對方RNC為外部RNC；

● 在所有中興RNC業(yè)務(wù)區(qū)的CN（包括MSCs和SGSN）上打開Relocation開關(guān)，以支持當(dāng)中興RNC做SRNC時(shí)的Relocation要求。

4.4 RNC數(shù)據(jù)配置要求

在進(jìn)行Iur接口互連數(shù)據(jù)配置時(shí)，必須對信令面和用戶面分別進(jìn)行配置。

● 信令面數(shù)據(jù)，雙方配置兩條SCTP偶聯(lián)。無論RNC廠家，都為其單獨(dú)分配兩個(gè)偶聯(lián)地址，不共用IuPS地址；

● 用戶面數(shù)據(jù)，對于中興RNC，每個(gè)RNC必須共用其IuPS用戶面地址；對于華為RNC，單獨(dú)為Iur接口分配一個(gè)用戶面地址即可。

4.5 測試場景的選取

本次測試，選取4個(gè)典型場景進(jìn)行測試，分別針對4種典型網(wǎng)絡(luò)狀況，異廠家CN且異廠家RNC、異廠家CN且同廠家RNC、同廠家CN且同廠家RNC、同廠家CN且同廠家RNC。

4.6 測試結(jié)果

對CS語音、PS384K、HSDPA三種業(yè)務(wù)分四種場景進(jìn)行了測試，結(jié)果如下：

場景 地市A 地市B CS軟切換 CS重定位 PS384K軟切換PS384K重定位HSDPA硬切換HSDPA重定位場景一 鄭州 開封 正常鄭州至開封不發(fā)起重定位，開封至鄭州失敗正常鄭州至開封DSCR，開封至鄭州失敗正常鄭州至開封DSCR，開封至鄭州正常場景二 平頂山 漯河 正常平頂山到漯河正常，漯河到平頂山失敗場景三 平頂山 南陽 正常 正常 正常 正常 正常 正常場景四 安陽 鶴壁 正常 正常 正常 正常 正常 正常平頂山到漯河正常，漯河到平頂山失敗正常平頂山到漯河正常，漯河到平頂山失敗正常

● 在場景一、二的CS測試中，只能實(shí)現(xiàn)單向重定位，軟切換雙向均正常；PS384業(yè)務(wù)能正常實(shí)現(xiàn)雙向軟切換；其余兩個(gè)場景的CS語音、PS384K業(yè)務(wù)能實(shí)現(xiàn)雙向軟切換和重定位；

● HSDPA無法實(shí)現(xiàn)軟切換，重定位功能正常。

● 由于鄭州RNC均為華為RNC，其Iur接口互連策略為“不支持Relocation”，因此鄭州至開封方向三種業(yè)務(wù)均不會發(fā)起重定位；其中PS業(yè)務(wù)和HSDPA業(yè)務(wù)過程中，UE會從CELL_DCH狀態(tài)進(jìn)入CELL_FACH狀態(tài)，然后發(fā)起DSCR過程；

● 開封至鄭州、漯河至平頂山的三種業(yè)務(wù)的重定位均失敗，原因?yàn)殡p方CN配合上存在問題。

5.實(shí)施效果驗(yàn)證

針對四種典型場景選取部分小區(qū)進(jìn)行了實(shí)施前后的相關(guān)指標(biāo)比對，以驗(yàn)證此互連方式的可行性。選取某一個(gè)小區(qū)，對其AMR語音業(yè)務(wù)和HSDPA業(yè)務(wù)指標(biāo)進(jìn)行比對，如下表所示。

日期 基站名稱 CI AMR業(yè)務(wù)掉話率 HSDPA業(yè)務(wù)掉話率9月29日 連沿站基站 35112 5.88% 3.75%10月4日 連沿站基站 35112 18.18% 5.58%10月10日 連沿站基站 35112 7.50% 3.19%11月5日 連沿站基站 35112 0.00% 1.70%11月6日 連沿站基站 35112 0.00% 0.68%

可以看出，在進(jìn)行Iur接口互連之前，由于跨Iur接口的切換均為硬切換，語音掉話率較高，異常釋放次數(shù)也較高；Iur接口互連后，語音業(yè)務(wù)掉話率降為0，異常釋放次數(shù)也降為0，改善明顯。

6.下一步工作

目前的互連策略中，中興RNC和華為RNC對Iu口重定位及DSCR功能的使用不盡相同。今后需進(jìn)一步完善，將雙方的互連策略盡快統(tǒng)一一致，保證各類業(yè)務(wù)在經(jīng)過Iur接口時(shí)更加平滑順暢。

由于并發(fā)業(yè)務(wù)自身的復(fù)雜性以及業(yè)務(wù)發(fā)生較少的特性，本項(xiàng)目并未針對并發(fā)業(yè)務(wù)制定相應(yīng)的Iur互連策略。隨著網(wǎng)絡(luò)的精細(xì)及業(yè)務(wù)的進(jìn)一步化發(fā)展，需要盡快制定并發(fā)業(yè)務(wù)的Iur口互連策略。

[1]3GPP TS 25.420 UTRAN Iur Interface: General Aspects and Principles.

[2]3GPP TS 25.421 UTRAN Iur interface Layer 1.

[3]3GPP TS 25.422 UTRAN Iur interface signalling transport.

[4]中國聯(lián)通2GHz WCDMA數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)Iur接口測試規(guī)范.

汪鋒（1977—），男，漢，河南商城人，碩士，畢業(yè)于北京郵電大學(xué)信息工程學(xué)院，目前工作于河南聯(lián)通網(wǎng)管中心，主要研究方向?yàn)镚SM/WCDMA/LTE無線技術(shù)的應(yīng)用。