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TD-SCDMA测试仪中Iub接口CDR的合成方案
夏鞑 雒江涛 张治中
2010-03-23 00:00:00 来源:[重庆邮电学院学报]

摘要 CDR合成属于网络测试仪的基础功能部分。对TD-SCDMA系统的Iub接口信令进行了深入分析和研究,并以MOC的信令流程为例,提出了在Iub接口上实现消息归类,多协议关联的CDR合成方法,并具体应用到重庆邮电大学通信网与测试技术重点实验室的TD-SCDMA网络测试仪中,效果良好。该CDR合成方案同样实用于WCDMA系统。

0、引言

  随着有中国自主知识产权的第三代移动通信标准TD-SCDMA商用网测试日趋完成,大规模的3G网络即将在全国各地组建,作为组网的重要支撑技术,测试仪的开发显得非常重要。

  对网络故障进行快速诊断并降低网络中断时间是3G信令测试系统的主要用途之一。当3G系统发生故障时,需要使用测试设备接入关键的信令链路监测点,并进行协议测试和分析。通常来说,通用移动通信系统(universal mobile telecommunication system,UMTS)网络故障主要可分为2大类:UMTS的陆地无线接入网络(UMTS terrestrial radio access network,UTRAN)侧故障和核心网(core network,CN)侧故障。由于3GPP R4(Release 4)UTRAN的网络结构和协议同GSM系统相比有了较大变化,因此比较容易出现问题;而R4核心网和GSM系统基本相同,因此出现问题的概率相对较小。由于Iub和Iu接口是UTRAN中最重要的测试接口,一般来说需要同时对这2个接口进行数据采集和关联性分析[1-3]

  若要有效地诊断3G网络故障,网络工程师需要对UMTS各接口和相关协议有较全面和深入的理解,这样才能迅速找到存在的问题,并对其中的关键字段进行分析。所有这些工作,都离不开一台具备全面解码、呼叫跟踪和统计功能的3G信令测试设备的配合。

  CDR(call data record)在PSTN中表示呼叫数据记录,现在延伸意思为一个完整的流程,CDR合成是上述功能的基础,对网络中消息按信令流程进行归类,并用索引方式把这些消息联系到一起,然后才便于完成诸如呼叫跟踪和呼损统计等高级功能[4-5]

  我们在本文中将以TD-SCDMA UTRAN中Iub接口间的各个协议的CDR合成,多协议关联为例,对CDR合成的方法进行描述。该方法同样实用于WCDMA系统。

1、Iub接口中的信令消息

  图1为Iub接口中协议的关系图。Iub接口协议栈包含3个协议平面,分别是无线网络控制平面、传输网络控制平面和用户平面,分别对应3个协议的信令流程,即NBAP(Node B application part,Node B应用部分)、ALCAP(access link control application protocol,接入层链路控制应用协议)、Iub FP(frame protocol)消息[6]。FP所承载的协议包括无线资源控制(radio resource control,RRC),包数据集中协议(packet data convergence protocol,PDCP)等。这3个协议有着紧密的联系,当无线网络控制器(radio network controller,RNC)发起传输信道管理或者无线连接管理相关过程的时候,是通过NBAP协议的相关过程来实现,比如Common Transport Channel Setup,Radio Link Setup,Radio Link Addition等。但同时需要对用户平面链路进行分配或删除,在Iub接口上,用户数据(FP)通过ATM结构中的AAL2传送,此时需要建立控制机制,ALCAP定义了与用户面建立、释放传输承载的方式,因此需要ALCAP协议来完成这些操作。一般情况下,如果不涉及到用户平面时,Iub接口中就只有NBAP过程的消息。当涉及到用户平面的时候,情况要复杂得多[7]

图1 Iub接口协议关系图

Fig.1 Relation graph of Iub interface

  RNC在以下2种情况下将涉及到用户平面的操作:一种是对小区的公共传输信道做操作的时候;另一种是为UE提供专用信道的时候。在对传输信道做操作的过程中,用户平面只有FP同步消息,不会有RRC消息。当RNC涉及到对UE操作时候,需要先在RNC和UE之间建立一个无线连接(RRC连接),建立过程大致如下:UE先向RNC请求建立RRC连接,RNC收到请求后根据具体情况选择是否为该UE建立专用信道。如果要建立专用信道(dedicated channel,DCH),RNC将通过NBAP协议请求建立无线链路或者重配置无线链路,Node B成功应答后,RNC将通过ALCAP协议分配DCH所需的AAL2链路,成功分配后RNC通过前向接入信道(forward access channel,FACH)发送RRC建立成功消息。如果不需要为该UE建立专用信道,那么就没有上述NBAP和ALCAP过程,RNC将直接通过FACH发送RRC建立成功消息,该消息将指示UE只能通过公共传输信道传输所有的消息给RNC。图2显示了Iub接口中可能会出现的消息种类。

图2 Iub接口中所包含消息

Fig.2 Messages in Iub interface

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