WCDMA系统Iub接口的组网

WCDMA 系统Iub 接口的组网

杜卫 钱学荣

(南京邮电大学 通信与信息工程学院，江苏 南京210003)

摘要：Iub 接口是3G 中Node B 与RNC 之间的接口，Iub 接口的传输组网方式主要有基于ATM 的传输组网和基于IP 的传输组网，本文阐述了Iub 接口的相关知识和各类组网，并着重描述了IP 组网和ATM 组网配置过程。

关键词： Iub 接口 WCDMA IP 组网 ATM 组网

1 引言

Iub 接口是3G 无线系统RNS 中RNC 和Node B 之间的接口，其主要功能有：①传送资源的管理：对由传信令控制的传送资源进行管理，即对信令承载进行管理；②节点B 的操作与维护：包括Iub 链路管理、小区配置管理、无线网络性能管理、资源管理、公共传输信道管理、无线资源管理、系统信息升级；③实现用的O&M 传送；④公共信道的业务管理：包括管理控制、功率控制、数据传送；⑤专用信道的业务管理：包括无线链路建立、信道分配/取消分配、功率管理、测量报告、专用传输信道管理、数据传送；⑥下行共享信道的业务管理：包括信道分配/取消分配、功率管理、传输信道管理、数据传送；⑦上行共享信道的业务管理：包送；⑧定时和同步管理：包括传输信道同步（帧同步）、基站-RNC 同步、基站间同步。 2 Iub 接口的组网分类

对于Iub 接口的组网，主要是分为基于IP 和基于ATM 的传输组网，但涉及到具体分类，有好几种分类方式，下面以诺基亚西门子为例说明其组网分类：

2.1 基于ATM 的Iub 接口传输组网

在这种组网方式中，所有的业务都是通过ATM 进行传输的。ATM 网络被设计为一个提供高速率、低时 延的复用和交换网络。ATM 采用分组交换为基础的面向连接的异步时分复用传送技术。传统分组交换网对实时业务的支持是分组交换的弱点，为了增强对实时业务的支持，ATM 使用固定长度的小分组（信元，Cell ）作为数据传送的基本单元。ATM 是面向连接的交换技术，在传送业务数据之前，要建立一个逻辑虚连接。ATM 中有两个级别的虚连接——虚通道连接（VPC ）和虚信道连接（VCC ）。在ATM 中将一组具有共同特性的虚信道（VC ）归属为一个虚通道（VP ）。ATM 虚连接使用VPI 和VCI 两级标识符进行标识，从而确定信息传输的通路。

基于ATM 的传输组网也细分为直接通过光纤进行传输的ATM 组网（如图2-2所示）和通过光纤与E1/T1结合传输的ATM 组网（如图2-3所示），对于光纤与E1/T1结合传输的方式，中间是通过一个光电转换器对物理层的STM1和E1/T1进行转换。

图 2-1 通过光纤直接传输组网

图2-2 光纤和E1/T1结合的传输组网

对于ATM 传输，还有一项重要技术——ATM 反向复用(IMA)。IMA 是在物理层定义的一个新的子层，目的是为了将多个E1/T1链路进行捆绑传输，以达到需要的传输速率要求，从而获得一个高效的具有较高传输带宽的ATM 链路。在IMA 的发送端使用轮询的方式，将不同的ATM 信元通过不同的物理链路发送，在接收端，将各条低速物理链路传输来的信元重新汇成信元流。

2.2 基于IP 的Iub 接口传输组网

在IP 传输中，信息是通过使用一种独立的叫做IP 包（IP packet ）或IP 数据报(IP datagrams)的数据单元进行传输。当你发送或者接受信息时（例如，一个电子邮件信息或一个网页），信息被分成几个小块，称为信息包。如下图2-3所示就是一种WCDMA 系统的RNC 与BTS 之间基于IP 的传输组网，中间通过网线来连接RNC 和BTS 的以太网口，来实现RNC 与BTS 之间的信息交付。

图 2-3 基于IP 的传输组网

2.3 Dual Iub 传输组网

所谓Dual Iub 传输组网是指RNC 和BTS 之间存在两条传输线路，一条基于ATM 的传输组网，另一条是基于IP 的传输组网，也就是前两种方式的合并，对于实时性和传输速率要求高的业务通过ATM 来传输，对于实时性和传输速率要求不要而对带宽要求高的业务通过IP 来传输。如下图2-4所示：

图 2-4 Dual Iub

2.4 IP over ATM 传输组网

将IP 数据包在ATM 层全部封装为ATM 信元，以ATM 信元形式在信道中传输。当网络中的交换机接收到一个IP 数据包时，它首先根据IP 数据包的IP 地址通过某种机制进行路由地址处理，按路由转发。随后，按已计算的路由在ATM 网上建立虚电路（VC ）。以后的IP 数据包将在此虚电路VC 上以直通（Cut －Through ）方式传输而下再经过路由器，从而有效地解决了IP 的路由器的瓶颈问题，并将IP 包的转发速度提高到交换速度。用ATM 来支持IP 业务有2个必须解决的问题：其一是ATM 的通信方式是面向连接的，而IP 是不

面向连接的，要在一个面向连接的网上承载一个不面向连接的业务，有很多问题需要解决，如呼叫建立时间、连接持续期等等；其二是ATM是以ATM地址寻址的，IP通信是以IP地址来寻址的，在IP网上端到端是以IP寻址的，而传送IP包的承载网（ATM网）是以ATM地址来寻址的，IP地址和ATM地址之间的映射是一个很大的难题，IP Over ATM融合了IP和ATM技术特点，发挥ATM支持多业务、提供QoS（服务质量保证）的优势, 具有良好的流量控制均衡能力以及故障恢复能力，网络可靠性高, 适应于多业务，具有良好的网络可扩展能力, 对其它几种网络协议如IPX等能提供支持等优点。如下图2-5所示就是IP over ATM 传输组网方式：

图2-5 IP over ATM

3IP组网和ATM组网的配置过程

在诺基亚西门子最新的WCDMA系统中，BTS和RNC之间的传输是通过一个传输模块AXC来实现的，这个AXC集成在BTS上，整个配置过程要完成Iub接口协议栈上的用户面的配置，控制面的配置和管理面的配置。对用户面和控制面又分为BTS中AXC的配置和RNC的配置，并且 AXC和RNC上的配置要相互对应。而管理面的配置是通过诺基亚西门子的一个HIT工具来完成，在上面输入一些指令。

3.1 IP组网配置过程

在IP组网中，所有的数据和信令都通过IP进行传输，所以IP组网配置比较简单，对于用户面和管理面，只要配置一些IP地址，而管理面的配置是通过两个指令来完成。BTS和RNC之间连接着一个路由器，通过这个路由器来实现RNC和多个BTS之间的连接。路由器上其中一个端口连接RNC，这个端口地址就是RNC的传输地址，其余端口用来连接AXC，这些端口的地址就是AXC地址，具体实现如下：用户面和控制面：

AXC的配置：1）BTS ID配置，每个BTS都必须配置一个ID号，并且这个ID号在这个接入网系统中必须是唯一的。2)BTS地址配置，将BTS和AXC连接起来。3)RNC地址配置，这个地址与RNC配置中的传输地址对应。4）AXC地址配置。5）NTP服务器地址配置，将所有的BTS都连接到一个服务器上。6）传输介质配置（这里选网线）。下图3-1为AXC的配置图：

图 3-1

RNC的配置：1）控制面目的地址，也叫传输地址，其实就是RNC地址。2）BTS ID号配置，跟BTS端的ID匹配，这步配置的目的就是用来检测RNC和BTS是否连接正确。下图3-2为RNC的配置图：

图3-2

管理面：

在HIT中输入下面两个命令来完成：

ZQRU:ADD:62,"IUB-BTS62":;

ZQRC:NPGE,0:IFGE0:IPV4=10.56.216.5:ID=62:;

其中62是指BTS ID。

3.2 ATM组网配置过程

在ATM传输中，所有的数据和信令都是通过光纤来完成，一条传输线有多个VP和VC组成，而不同的VP和VC都有各自的分工，所以配置上会复杂一点，除了配置相应的IP地址外(这里是指AXC上的IP地址配置，而且跟IP传输中的配置是一样的)，还要对VP和VC进行配置。这里引入一个术语CBR。CBR（Constants Bit Rate）即固定码率，就是静态（恒定）比特率的意思，CBR是一种固定采样率的压缩方式。固定码率是一个用来形容通信服务质量（QoS，Quality of Service）的术语。

用户面和控制面：

AXC的配置：1）BTS ID配置。2)BTS地址配置。3)RNC地址配置。4）AXC地址配置。5）NTP服务器地址配置。6）传输介质配置（这里选光纤）。7）配置一些不同CBR数量的信道（比如CBR150，CBR200，CBR2000，CBR2048等），这些信道是供VP和VC使用的，如下图3-3所示。8）配置VC和VP，包括端口号和CBR能力的选取，如下图3-4左半部分所示，分别对控制面和用户面进行配置。

RNC的配置：1) 端口配置，这里用端口6。2）VP的配置。3）VC的配置，根据每个VC用途分为公用NBAP 链路，专用NBAP链路，AAL2信令链路，AAL2用户链路，所以要分别进行配置。RNC的配置如下图3-4的右半部分所示，分别对用户面和控制面进行配置。

管理面：

在HIT中输入下面几个命令来完成：

Add connectin between VC and BTS ID ：ZQMF:OMU,,L:AA30:3,0,32:1,IPOAM:;

Add connection between RNC and AXC ：ZQRN:OMU,:AA30,N:10.56.217.238,::10.56.217.233::UP:; Create static route, AXC—BTS ： ZQKC: OMU, 0: 10.56.217.232, 29: 10.56.217.233: LOG:;

图3-3

图3-4

4 结论

ATM传输速率高、时延低，但成本高，在3G无线系统Iub接口中，由于IP接入的低成本、高带宽而受到世人的关注，IP over ATM、IP over SDH和IP over everything更是结合了各自的优点，它们将成为今后的主要组网方式。

参考文献

[1] 3GPP TS 25.426 UTRAN Iur and Iub interface data transport & transport signaling for DCH data streams 5.3.0

[2] 3GPP TS 25.415 V4.7.0(2002-12). Technical Specification Group Radio Access Network[S]. UTRAN Iub interface user plane protocols.

[3] WCDMA 关键技术详解/姜波编著.—北京：人民邮电出版社，2008.5

[4] 3GPP TS 29.060 V4.11.0(2004-03). General Packet Radio Service (GPRS) [ S ] .GPRS Tunnelling Protocol(GTP)across the Gn and Gp interface (Release 4).

[5] B-ISDN ATM适配层(AAL) 类型2标准(YDN 053.4-1997).

[6] 余永聪. WCDMA R4核心网基于IP承载的Nb接口协议介绍及计算方法[J]. 移动通信,2006(3):75-79.

Iub Interface Networking for WCDMA System

Du Wei, QIAN Xue-rong

(School of Information Science and Engineering, Southeast University, Nanjing 210096, China)

Abstract: Iub is an interface between Node B and RNC in the 3G system. The transmission networking of Iub interface is mainly based on ATM transmission networking and IP transmission networking. This paper describes the knowledge of Iub interface and every kind of Iub Interface Networking for WCDMA System,

and mainly describes the configuring process of IP networking and ATM networking.

Key words: Iub interface WCDMA IP networking A TM networking