WCDMA的RNC侧Iu-PS对接技术研究

爱卫生

本文来自《移动通信》期刊2009年12期。

【作者】 吴呈海：双学士，第一本科毕业于电子科技大学电磁场与微波技术专业，第二本科毕业于福州大学计算机网络专业。现为中国联通福建分公司网优中心工程师，主要从事GSM和WCDMA的网络规划和优化工作。

叶绍敏：本科毕业于华东理工大学，现为华为工程师。

谢子华：本科毕业于福州大学电子信息工程专业，现为华为网优工程师。

【机构】 中国联通福建分公司； 华为技术有限公司；

【摘要】 正确处理Iu-PS对接问题是WCDMA网络顺利开通的关键。文章在介绍了Iu-PS配置的原则及RNC侧需要配置的数据之后,着重分析了华为RNC与中兴SGSN、与华为自己的SGSN对接时遇到的故障及处理方法,分析了PDP激活失败的原因。

【关键词】 WCDMA； RNC； Iu-PS对接； PDP激活；

2009年1月7日，工业和信息化部宣布将WCDMA的3G业务经营许可权分配给中国联通。WCDMA是目前世界上应用范围最广、国际漫游最方便的一种制式。由于中国的“山寨机”基本支持WCDMA,因此WCMDA的终端也是最便宜、种类最多的。

3G可以支持不同类型的业务，如会话类、流媒体类、交互类和后台类。真正体现3G优势的在于3G支持移动宽带数据业务。为WCDMA提供移动宽带数据业务的接口是Iu-PS,没有Iu-PS接口的对接，可以说就没有3G主要业务的实现。

1 Iu-PS的配置

1.1配置原则

配置Iu-PS接口数据，需要增加物理层和数据链路层数据，增加RNCIu-PS接口控制面和用户面数据，增加邻节点传输资源映射关系。

1.2 RNC侧配置数据

配置之前必须有协商数据，以福州RNC1410为例，其Iu-PS地址规划如图1所示。

与控制面有关的配置（以华为RNC为例），主要有ADDSCTPLNK、ADDN7DPC、ADDM3LE、ADDM3DE、ADDM3LKS、ADDM3RT、ADDM3LNK、ADDADJNODE、ADDCNDOMAIN和ADDCNNODE。与用户面配置有关的，主要有：ADD PORT CTRLER、ADDIPPATH、ADDIPRT。连接控制面、用户面的邻节点传输资源映射关系配置有ADD TRMMAP、ADD FACTORTABLE、ADD ADJMAP和VLANID#。

2 与中兴SGSN对接的故障与处理

华为RNC与中兴SGSN的对接，Iu-PS接口使用IP三层组网。在RNC和SGSN两侧分别直连NE40e设备。Iu-PS的控制面和业务面配置采用不同的VPN。

2.1 SCTP链路故障

按照规划数据，RNC和SGSN两侧都使用两个控制面IP地址配置，实现SCTP双归属功能。每个地址分属不同网段，RNC和SGSN的两个IP地址都能与对端地址进行通讯。这样能保证在其中一个IP地址无法通讯的情况下，将控制面数据立即切换到另一个IP地址上。SGSN作为服务端，RNC作为客户端。不同SCTP链路通过使用不同的客户端端口进行区分。

在配置完数据之后，可以互相ping通对端IP地址，但SCTP链路状态显示为故障。使用对应的SCTP链路层跟踪，见表1:

查看跟踪的Initial和Initial ACK消息，两侧配置的SCTP链路IP地址和端口都正确。但在RNC发送Cookie Echo消息等待SGSN响应时，SGSN使用Abort消息强行释放了SCTP链路，之后就不停重复。

SCTP建立流程见图2:

从上面的跟踪消息中可以看出，SCTP链路的第四步握手协议没有完成，所以SCTP链路依然处于故障状态。经SGSN侧排查配置数据发现，SCTP链路数据配置不正确，修改后SCTP链路可以正常通讯。

2.2 RANAP层故障

M3UA链路正常，RNC侧的RANAP层跟踪的只有发送的数据，并没有收到的数据。通常接口上只有单向消息时，都是由于这个协议层或下层的链路没有配置正确，导致链路单通。

目前已经确认SCTP链路可以正常通讯，依次跟踪M3UA、SCCP层协议消息。从M3UA层消息跟踪可以看出M3UA链路已经建立成功，并在M3UA链路上发送SCCP层数据包。RNC侧配置的本地信令点是0x3AFE，目的信令点是0x3D1A，如图3所示：

而SGSN侧设置的本地信令点为0x3B1A，两侧信令点配置不一致，这样RNC发送的消息到达SGSN时，就会由于目的信令点不正确而被丢弃。将ADDN7DPC的DPC=H’003D1A改为H’003B1A，RANAP层消息通讯正常，SGSN可以收到RNC的RANAP层消息。

2.3路由区配置不一致

WCDMA网在中国尚属首创，小区的参数在前期没有规范，这必然导致一些小区前后规划不一致。这在终端设备尝试进行3G网络注册时尤为关键。终端在3G网络进行注册分为位置区更新和路由区更新两个流程，分别是向电路域和分组域注册。一般终端只要在其中一个域注册成功就会显示3G网络信号。

对接中，3G手机上显示有3G网络之后，尝试进行手机上网，但一直显示网络不存在。在RNC上进行消息跟踪发现向分组域的路由区更新被拒绝，失败的原因是：Network Failure。出现这种原因一般是由于RNC配置的位置区、路由区信息与SGSN侧配置不一致。由于位置区是电路域和分组域共享的信息，而CS的位置区更新已经成功，所以位置区信息是正确的。再检查路由区信息，发现小区配置的路由区RNC值为（0x0C)，而在SGSN上RAC为（0x0D)，因此分组域附着被拒绝。重新配置小区的路由区信息之后，路由区更新完成，手机可正常访问网页。

3 与华为SGSN对接的故障与处理

在与中兴SGSN完成Iu-PS对接之后，为测试华为的核心网设备，临时将RNC割接到华为提供的SGSN，要求RNC侧数据不做修改，SGSN根据RNC的配置添加数据。

3.1 GOU光口故障

Iu-PS接口使用IuPSoverIP的三层组网，RNC通过路由器（CE)连接到SGSN。在完成物理接线之后，查询RNC侧对应GE光口状态是“故障”，但CE侧显示GE光口正常。在ODF架上，将RNC光口的物理自环，结果显示RNC侧光口状态也正常；但将CE的光口与RNC对接后，RNC侧出现故障告警。

尝试对换GE光口的收发光纤，并更换了光模块，甚至复位了RNC的接口板等，却仍出现故障告警，基本上可以排除硬件设备故障。继续检查两侧光口配置上的区别。由于GE光口用于承载以太网，要设置以太网口属性。中兴对接时RNC与NE40e(CE)对接使用的是自协商模式，割接到华为SGSN之后，同样也使用自协商模式。尝试修改成强制1000M全双工模式：

SETETHP0RT:SRN=0，SN=24，BRDTYPE=GOU，PN=0，MTU=1500，AUT0=DISABLE，0AMFL0WBW=0，FL0WCTRLSWITCH=0N，FCINDEX=0；

修改之后GE光口状态正常，告警消失，两个设备可以互相ping通对端配置的光口IP地址，问题解决。

3.2 未激活LICENCE

配置Iu-PS接口的SCTP链路和M3UA链路后，在SGSN和RNC两侧都显示SCTP链路不可用告警、M3UA路由不可达告警以及M3UA目的实体不可访问告警。SCTP和M3UA参数使用协商数据，RNC侧使用10.241.249.49，SGSN侧使用10.241.240.32。

对比RNC和SGSN两侧的IP地址和SCTP链路端口配置没有发现问题，尝试从RNC使用ping命令：

PING10.241.240.32:56databytesReplyfrom10.241.240.32:bytes=56Sequence=1ttl=254time=2ms

Reply from10.241.240.32:bytes=56 Sequence=2 ttl=254 time=2ms

Reply from10.241.240.32:bytes=56 Sequence=3 ttl=254 time=2ms

Reply from10.241.240.32:bytes=56 Sequence=4 ttl=254 time=2ms

这表明从RNC的SCTP IP地址到SGSN的SCTP IP地址是可以ping通的，在IP层面上两个IP地址是可以正常通讯的。问题就归结到SCTP层面上了。由于华为SGSN在配置IUPS over IP过程中并不配置SCTP层，而是直接配置M3UA层，所以我们将SCTP层和M3UA层归在一起分析。通过在RNC上进行M3UA链路的跟踪，发现了一些问题。正确的MU3A链路建立过程如图4所示：

在RNC上跟踪得到M3UA链路建立过程。RNC作为客户端，在发起M3UA的ASP UP消息后，马上收到ASP UP ACK消息，但一直都没有收到SGSN紧接着ASP ACTIVE消息的ASP ACTIVE ACK消息。在M3UA—NOTIFY消息中可以看到SGSN主动将ASP状态设置成Inactive状态了。

问题由此缩小在从ASP ACTIVE到ASP ACTIVEA CK这个过程。如果在RNC侧配置了Routing Contex值，则在ASP ACTIVE消息中会携带Routing Context消息。而跟踪消息没有发现这个项，怀疑是由于SGSN不支持Routing Context的默认值。

再次协商之后，在RNC和SGSN中，同时将Routing Context值配置为1。修改完成之后，M3UA链路和SCTP链路告警消失。

随后SGSN需要继续配置RNC的7号信令点信息，复位对应的信令处理单板。但在单板复位完成之后，再次出现了SCTP和M3UA的告警。跟踪M3UA层消息，发现问题同样出现在从ASP ACTIVE到ASP ACTIVE ACK的过程中。而此时ASP ACTIVE命令已经携带了Routing Context项。

在SGSN中删除数据，重新添加所有配置，在RNC侧一直跟踪M3UA链路信息，发现在SGSN完成M3UA链路配置时，M3UA链路正常。继续配置7号信令点信息之后，SGSN主动发起了ASP Inactive消息。紧接着SGSN发了一个Notify消息，携带的原因是：Insufficient ASP Resources Active In As。

至此，基本可以确认是由于SGSN添加7号信令点之后，主动去激活了M3UA链路，原因是无可用的资源。通过多方面核查，最终确认是SGSN设备上未激活LICENCE。SGSN在LICENCE未被激活时，关闭了所有的特性功能，并且不支持配置多个7号信令点。在SGSN激活LICENCE之后，M3UA链路故障告警消除。

4 PDP激活失败

Iu-PS接口是否正常，最主要的指标是PDP激活成功率。在路测PS384、HSDPA等数据业务的下载速率时，发现PDP上下文激活经常失败，概率约为40%。跟踪消息发现，导致PDP上下文激活失败的原因主要有2种：

4.1 SGSN侧配置IP有误

根据PDP激活的有关流程，跟踪RANAP—DIRECT—TRANSFER消息，如图5所示，apn正确。

也就是说RNC请求PDP激活后，SGSN分配给RNC—个地址：

transport Layer Address:10001010000000010000001100000001(8A010301)

换算成十进制：8A010301=138.1.3.1。

从IP PATH中可以知道，PEER IP ADDR=〃10.241.240.41"或〃10.241.240.42〃，也就是说SGSN的地址不是138.1.3.1，这必然导致RNC无法建立IUPS接口上用户面链路。

4.2 GGSN用户数受限

在跟踪Iu接口消息时发现，PDP尚未激活，直接被RELEASE。进一步跟踪从CN来的RANAP—DIRECT—TRANSFER消息，发现PDP上下文激活被拒绝，见图6:

从消息中知道，CN能收到RNC的消息，也就是说从UE到CN的配置都没错。CN下一步是告诉RNC将包送到SGSN的IP地址，但没执行这一步，而是发出PDP上下文激活被拒绝消息，说明问题出在SGSN与GGSN之间。查找GGSN的配置，发现GGSN只支持5个用户同时上PS业务，将GGSN支持的用户改为100，问题解决。这个数字在商用后应该改为最大数据。

5 结语

WCDMA网在国内还是一张全新的网络，支持的业务也是全新的。在建网初期，不管是厂家还是施工人员，均没有经验，很多配置都需要通过测试、摸索完成。Iu-PS对接过程更是如此。RNC侧的厂家有华为、爱立信、中兴、诺西和上海贝尔，而PS侧也有中兴、华为等厂家，各个厂家的配置界面不大一样，因此对接过程中的问题也是层出不穷。

前期为演示需要开通了一些临时基站，这些基站的配置都是不规范的，后期由于CI等规范而一变再变，这些必然导致现网的一些配置前后版本不一致，从而导致Iu-PS接口对接不上或PDP激活率低。这些问题应该在建网初期彻底予以解决，否则到后期大量NodeB建成后，要找到问题就比较困难，而且从指标上也比较难发现个别站的问题。

总之，Iu-PS对接是一个系统的工程，不仅牵涉到RNC和SGSN，还与NodeB和GGSN等设备密切相关，只有从全局上去分析和把握，才能从根本上解决问题。

参考文献
[1]彭木根，王文博.3G无线资源管理与网络规划优化[M].北京：人民邮电出版社，2006.
[2]李世鹤.TD-SCDMA第三代移动通信系统标准[M].北京:人民邮电出版社，2003.

qsdd2008

写的超级详细，还需要好好研究下，SGSN IU控制面也有四个地址的，形成四个path，这个还是不很理解

paul

现网上，SGSN侧的IU接口上，控制面和用户面在物理端口上是分开的？还是共用的，通过vlan区分？
不知道现网上，是不是每个RNC的IUP接口都在SGSN上占用独立的控制面和用户面接口，我觉得好像不应该这样，不然sgsn的物理端口就太多了。
是不是控制面和用户面分开，所有的控制面都是共用物理端口的？