Iur-g+接口测试方案分析
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摘 要：为了更好的在GSM网络和TD-SCDMA网络之间进行语音业务切换，中国移动进行了多厂家间的iur-g+接口实验，采用升级现网网元、新建网元等方法，在各种典型无线环境下进行现场测试，对比Iur-g+接口开启、关闭时的不同效果，获得了各厂家间的Iur-g+接口性能情况，及接口测试的测试方案、测试中需要关注的问题，为进一步进行规模测试、开启Iur-g+功能提供了相应的方法。
关键词：Iur-g+接口; TD-SCDMA; GSM; 切换; 测试方案
中图分类号：TN929.53-34文献标识码：A 文章编号：1004-373X(2011)21-0112-03
Analysis of Iur-g+ Interface Testing Program
ZHAO Dong
(China Mobile Group Design Institute Co. Ltd., Xi’an 710077, China)
Abstract：
To switch voice service between GSM and TD-SCDMA network, an experiment of Iur-g+ interface was performed by China Mobile. China Mobile performed field test in various typical wireless environment though upgrading and constructing network elements. Compared the data of switching on with the data of switching off about Iur-g+ interface, the Iur-g+ interface performance of these equipment manufactures were gained. The program of interface test and the notice in testing provide relative methods for further test in Iur-g+ functions.
Keywords： Iur-g+ interface; TD-SCDMA; GSM; handover; test program
收稿日期：2011-05-22
0 引 言
随着TD-SCDMA网络规模不断扩大，如何将全新的3G网络与GSM网络充分融合，成为中国移动的┮桓鼍薮筇粽剑而两张网络之间的互操作问题则是挑战的重点之一。通过分析传统的2G/3G语音切换信令流程可知，切换信令串行通过了所有网元，其时延大大降低了系统对切换判决的及时性、准确性，也降低了切换的成功率。
Iur接口是3G系统中两个RNC之间的逻辑接口，用来传送RNC之间的控制信令和用户数据。在应用中发现了上述问题后，为提高2G/3G网络之间切换的成功率，3GPP的R5版本协议中在GERAN里引入了Iur-g+接口［1-2］。该接口可以支持两个BSC之间、BSC和RNC之间的测量、负载信息交互，避免因网络资源紧张而造成的切换失败，同时可以提前进行无线资源的准备，有效地降低了切换的时延。
1 Iur-g+接口的位置
图1给出Iur-g+接口的位置\[3-4\]。Iur-g+接口的出现改变了原有的切换流程，虽然不需要终端的配合，但是对系统侧BSC,RNC之间，以及核心网的配合上仍提出了一定的要求。
图1 Iur-g+接口在网络中的位置
2 Iur-g+接口原理及效果
标准的Iur-g+包含信息交互、公共测量两个流程［1-2］。信息交互流程用于在RNC和BSC之间交换不同系统下配置的小区无线资源容量信息，而公共测量流程则以负荷(LOAD)的方式在RNC与BSC之间报告当前无线资源占用情况，使双方可以用切换目标系统的负荷作为切换判决条件。
2.1 正常切换信令流程
在增加了Iur-g+接口后，无线侧3G2G的切换信令流程有所调整，图2为调整后的3G2G正常切换的信令流程\[2，4-5\]。
图2 Iur-g+切换流程
从流程图中可以看到，新增的Iur-g+接口信令改变了原有的RNC与核心网之间的信令顺序。BSC收到RNC发出的重定位请求后，以IMSI为标识，为用户分配相应的无线资源，RNC在收到资源确认消息后，向核心网发出重定位请求，并在空口缓发定时器规定的时间到达后直接向UE发送切换指令；同时，核心网与BSS之间仅需要根据IMSI标识建立承载后，即可为UE提供服务，而RNC在收到核心网发来的重定位指令后不再对UE进行任何处理。
这种切换的处理方式将原有的串行信令流程中的部分流程变为并行处理，因此提高了切换的时延，同时，由于切换时首先进行了BSS侧的无线资源分配，标准中还增加了BSC资源预留失败流程［4,6-7］，还提高了在GSM高负荷区域的切换功率。
2.2 现网测试结果
根据厂家的支持情况，早在2009年5月―2010年1月间，现网已有部分同厂家BSC/RNC之间的Iur-g+接口进行了测试。从测试的结果可以看到，主要KPI在开启Iur-g+重定位流程后没有出现下降的情况。通过开启Iur-g+功能后，提高了切换准备成功率；而优化的切换流程缩短了切换的时延，也有效地提高了切换成功率。
3 Iur-g+接口测试方案
3.1 测试目标
根据Iur-g+接口的主要功能，测试主要关注切换成功率的改善情况，同时还需要分析以下消息及其流程［8-9］：
Iur-g+接口消息流程［4］；
Iur-g+接口公共测量流程［4,7］；
Iur-g+接口重定位流程［4,10］。
3.2 测试方案
根据Iur-g+接口测试目标，测试分为两阶段。第一阶段选取特殊场景进行路测，验证Iur-g+接口的可用性及对特殊场景的改善效果，第二阶段测试针对现网用户，进行大范围的网络性能检测，验证Iur-g+接口的稳定性等其他性能。
第二阶段测试仅需要在打开Iur-g+重定位流程后观察KPI、切换性能等指标，而在第一阶段测试方案中应包含以下重点内容。
(1) 搭建测试平台
测试平台包括RAN,BSS,NSS系统的所有网元，其中NodeB、BTS由于需求量较大、重新建设难度高，可直接使用现网设备。RNC,BSC的选择则考虑网络安全性选择新建实验网。由于测试中RNC,BSC需要分别进行共用MSC和跨MSC两种方式的切换测试，因此，核心网部分一般也建议采用现网网元升级的方式进行测试。
(2) 选择测试区域
根据Iur-g+的功能特点，其主要目标为降低切换时延、提高切换成功率，现网中主要应选取具有街角效应的快衰落场景、2G话务量较高导致切换准备成功率低的场景、高速移动场景进行测试。
(3) 系统升级方案
现网网元应根据各厂家的不同要求，进行软件版本的升级，以支持Iur-g+功能。
对于新建实验网方式进行测试的，可直接使新建网元具备相应版本软件。
(4) 系统数据倒换方案
根据测试的要求，测试区域必须在开启Iur-g+重定位流程与传统重定位流程之间每日切换，因此需要准备两套完整的设置数据，并做好替换脚本，在每天的固定时间进行数据倒换，使统计指标能够进行每日对比。
(5) 路测方案
在确定测试区域后，要根据这些区域的具体情况建立路测方案。需要注意的是，由于本测试是以检查2G/3G之间的切换流程为主要目标的，因此，本次路测也主要以产生2G/3G间的切换为目标。
同时，为达到增加切换次数的目的，有必要在测试区域采取降低发射功率、调整切换门限等人为因素来控制切换点位置、提高切换数量。
在测试完成后，剔除不合理数据，结合测试时同步采集的信令监控数据进行分析。
(6) 系统割接方案
系统割接包括基站割接，RNC，BSC的共MSC及跨MSC测试割接。
为保证2G/3G覆盖区域重合，首先将区域内的NodeB(BTS)割接至测试所使用的RNC(BSC)上。其次将新建的实验网设备(RNC/BSC)挂接在同一MSC下进行2G/3G共MSC的测试，完成后将RNC的Iu-CS接口割接至另一MSC下进行2G/3G跨MSC的测试。
在搭建实验网的测试环境下进行网络割接较为方便，无需调整数量繁多的基站割接，但跨局进行RNC割接时，修改局数据较多，应随时监控网络质量，以降低网络调整带来的风险。
以上是Iur-g+测试方案中的一些重点问题。在考虑上面技术问题的基础上，还需要注意的是，本次测试涉及了全网所有类型的网元，因此，在各维护部门之间的人力资源协调、工期协调方面都需要注意，避免影响测试进度。
3.3 测试方案分析
3.3.1 可行性
(1) 网络结构
如在现网基础上进行测试，可直接升级软件版本，方案中确认了升级进度与测试进度的配合；如采用新建RAN/BSS网元，可利用在建未入网的设备进行测试；
(2) 网络安全
不论是否利用现网RAN/BSS网元进行测试，在测试区域中的基站仍然要负载正常用户的业务，方案中利用晚间启闭Iur-g+功能，降低了对普通用户的影响，并且在系统升级、割接方面考虑到了方案的复杂性，尽可能降低测试对网络的影响。
3.3.2 有效性
覆盖面
测试方案包含了从核心网到终端之间的所有网元，可以检验在Iur-g+重定位流程开启的情况下，对其他网元的影响情况，和其他网元与该流程的配合情况。
测试区域
本方案的测试区域包含了大多数日常无线环境，并对Iur-g+接口应用效果较为明显的部分特殊场景进行了测试。
路由完整
测试方案包括了RNC/BSC共用MSC和跨MSC两种情况，使测试能够模拟规模应用后的所有信令交互流程。
用户模拟
在路测过程中，会产生大量3G2G的切换过程，尽可能模拟用户行为对Iur-g+接口进行测试，并且在第二阶段测试用开启1~2个RNC的Iur-g+接口，完全利用普通用户的行为对Iur-g+接口进行测试。
综上所述，该方案能够可以在较少影响现网的情况下，有效地验证Iur-g+接口的性能，并能够记录下Iur-g+接口应用后各网元可能产生的问题，为Iur-g+接口正式应用打好基础。
4 重点关注问题
4.1 对现网的影响
由于第二阶段测试的需求，测试基站必须使用现网基站以保证覆盖区域内的用户数量。这就需要在测试效果、工程难易度、对现网VIP用户的影响等多方面因素之间权衡，既要保证测试的有效性，也要降低对在网用户的影响。
同时，如果采用现网升级的方式进行测试平台的搭建，还需要注意各厂家软件升级的粒度为OMC。如果该OMC下挂网元数量较多，则会带来升级时间长、影响范围大、测试版本软件稳定性不高等问题。
因此，建议在有条件的情况下，第一阶段测试尽可能采用搭建专用测试平台的方式，减少软件升级范围，降低对现网的影响。在第二阶段测试时，选择少量RNC覆盖区域进行测试。
4.2 各种接口的传输方式
采用新建实验网的方式中，涉及到BSC、RNC与基站传输、软交换、SGSN等网元的连接，在现网传输、软交换端口等资源都比较紧张的情况下，需要合理的设置新增网元的位置、接口类型等。对于现网已经IP化的端口，应尽量使用IP接口链接，传统的E1链接方式由于涉及工程量大、割接复杂，不推荐使用。
4.3 测试场景的选择
测试场景要满足前面所述的几种特殊场景的要求，部分不易选取场景可以考虑使用人工调整的方式，满足测试要求，待第一阶段测试完成后，返回正常设置。
5 结 语
Iur-g+技术可提高3G2G的切换成功率，降低切换时延，有效地提升用户在2G/3G网络切换区域的感受。本文通过分析Iur-g+接口测试的重点内容，并根据工作经验提出了部分注意事项，希望能够为后续Iur-g+接口测试工作起到一定的引导作用。
参考文献
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作者简介：
赵 栋 男，1980年出生，河南洛宁人，助理工程师。主要研究方向为移动通信技术应用、蜂窝网络规划、TD-SCDMA/TD-LTE网络规划。