iub iur iu接口传输容量计算

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Iub、Iur、Iu接口传输容量计算技术研发部2005年中讯邮电咨询设计院无线处技术交流 内容介绍UTRAN网络及接口Iub接口及其容量计算Iu接口及其容量计算Iur接口及其容量计算接口容量计算示例 UTRAN网络结构图1:UTRAN网络结构UTRANRNSRNCRNSRNCCNNodeBNodeBNodeBNodeBIuCSIuPSIurIubIubIubIubSGSNMSC/VLR UTRAN接口介绍Iub接口：连接NodeB与RNC之间的接口Iur接口：连接RNC之间的接口，UMTS系统特有的接口Iu接口：连接UTRAN与CN之间的接口分为电路域的Iu-CS接口和分组域的Iu-PS接口UTRAN接口具有以下三个特点：所有接口具有开放性将无线网络层与传输层分离控制面与用户面分离 UTRAN接口通用协议模型图2:UTRAN接口通用协议模型 NodeB与RNC间接口-Iub接口图3:Iub接口协议结构 Iub接口容量计算Iub接口传输容量的计算包括从基站到RNC集合语音、电路交换和数据包交换3部分的总和。计算过程需考虑如下开销：软切换开销(SHO)；根据仿真及CDMA经验,软切换开销建议值为40%。传输开销(TRCH_OH)；公共信道传输开销；控制面信令传输开销；同步信道和O&M传输开销； 传输开销图4Voice12.2kbps传输开销示意图传输开销包括frameprotocol(FP)，AAL2和ATM开销，不同业务类型(CSVoice,CSData或PSData)的传输开销不同。注：(3GPP34.108)Speech12.2Kbit/s:TB=81/103/60bits，TTI=20ms12.2kbpsx20ms(TTI)=244bit/frame(11+13+8)*8=256bit/frame256+(FPOH)=256+7x8=312bit/frame312+(AAL2OH)=312+3x8=336bit/frame336bit/20ms=16.8kbit/s16.8x(1+ATMOH)=16.8x(1+6/47)=18.9kbit/s静默时间的速率说话时间的速率考虑传输开销后，CS12.2kbps语音业务的平均传输带宽为(设语音激活因子VAF为65％):[18.9Kbit/s*65%]+[4.5Kbit/s*(1-65%)])=13.86Kbit/s 传输开销表1：CS和PS业务的传输开销CS64，PS64，PS128和PS384的开销可从下表中查阅。对于PS业务Iub接口的计算，只取上行和下行的最大值进行计算 公共信道传输开销公共信道名称速率[kbps]信道数RACH321PCH241FACH49.82对于1/1/1NodeB开销总和(32+24+2x49.8)x3=466.8表2：公共信道传输开销参考值公共信道在小区建立阶段建立，一般情况下使用缺省的信道配置。（1）RACH：每个小区1个；（2）PCH：每个小区1个；（3）FACH：每个小区配置2个，分别传输信令和数据。 控制面信令传输开销SiteBandwidth[kbps]SignallinglinkforALCAP64SignallinglinkforNBAP64上述传输开销总和128表3：控制面信令传输开销参考值Iub控制面需要考虑NBAP信令与ALCAP信令等的传输带宽。控制面信令传输带宽的计算需要对信令消息进行大量统计和计算。 同步和O&M传输开销SiteBandwidth[kbps]NodeSync32I-SO&M(FTP&Corba)128上述传输开销总和160表4：同步和O&M传输开销参考值 Iub接口容量计算Iub接口容量/Site=语音业务吞吐率/Site+CS数据业务吞吐率/Site+PS数据业务吞吐率/Site+公共信道传输开销/Site+控制面信令传输开销/Site+同步信道和O&M传输开销/Site对每个NodeB,CS业务根据每种业务的总话务量,利用Erl_B表,可算出信道数;PS业务根据每用户平均比特率,可算出平均总数据吞吐率。 Iub接口容量计算每基站语音业务吞吐率计算每基站CS数据业务吞吐率计算Iub_Voice_Capacity/site=(Voice_Channels/Site*(1+SHO))*13.86Kbit/sErl_B,拥塞率Erl_B,拥塞率Iub_CSData_Capacity/Site=(CSData_Channels/Site*(1+SHO))*CS_Channel_DataRate*(1+TRCH_OH) Iub接口容量计算每基站PS数据业务吞吐率计算(假设有n种PS数据业务。RR_OH为协议栈中第二层的重传和冗余开销,建议值26.5%)Iub接口链路数E1数量/Site=Roundup[Iub接口容量/Site/(1920kbps*(1-η))](注：1920kbps为E1有效速率；η为工程余量，一般取30%。) UTRAN与CN间的接口-Iu接口Iu接口将UTRAN连接至CN,它是一个开放接口，并且将系统分成专用于无线通信的UTRAN和负责处理交换、寻找路由和业务控制的CN两部分。Iu可以有两种主要不同的实体，它们分别是用于将UTRAN连接至电路交换CN的Iu-CS接口和连接至分组交换CN的Iu-PS接口。区分这两个接口意味着到电路交换和到分组交换有不同的信令和用户数据连接。一个RNC不能有大于一个的Iu-CS接口和大于一个的Iu-PS接口。由于Iu接口在PS域和CS域有着不同的协议栈，所以开销计算不同，下面分别介绍Iu-CS和Iu-PS接口容量的计算方法。 UTRAN与CN间的接口-Iu接口(CS)图5Iu-CS接口协议结构 Iu_CS接口容量计算Iu_CS接口容量计算Iu-CS包括语音业务和电路交换数据业务的计算。信令开销Sig_OH,推荐设定为1％Iu_CS接口链路数Iu_CS注：150Mbps为STM-1有效速率；η为工程余量，一般取20%。 UTRAN与CN间的接口-Iu接口(PS)图6Iu-PS接口协议结构 Iu_PS传输开销由上图的协议栈可以发现，Iu_PS接口的适配层为AAL5。数据包传输时需要加入GTP、UDP、IP协议开销和AAL5及ATM的开销。数据包的大小对于开销有着重要的影响。数据包越大，开销比例越小；反之，数据包越小，开销比例就越大。下图为数据包结构图，设平均数据包长度为512bytes。其开销计算过程如下所示：UserData=512BytesAAL5PDU=(512+12GTP+8UDP+20IP+8Encap)=560BytesAAL5PDU+trailer=(560+8)=568BytesAAL5PDU+trailer+padding=roundup(568/48)x48=576BytesIncludingATMheaders=(576/48)x53=636BytesTotalOH_Iu_PS=(636-512)/512=24.2% 数据包交换的吞吐率(Iu_PS)Iu_PS接口吞吐率的计算公式考虑其传输开销TRCH_OH（24.2%）和信令开销Sig_OH（推荐设定为1％）。Iu_PS接口链路数Iu-PS注：150Mbps为STM-1有效速率；η为工程余量，一般取20%。 RNC之间的接口-Iur接口图7：Iur接口协议结构 Iur接口容量计算方法由实验室模拟结果显示，Iur数据量一般为Iu数据量的1－2％，在此取2％。每个Iur接口容量计算公式如下：Iur接口容量=Iu接口容量*2%=（Iu_CS接口容量+Iu_PS接口容量）*2%Iur接口链路数IurSTM-1数量＝Roundup[Iur接口容量/(150Mbps*(1-η))]注：150Mbps为STM-1有效速率；为工程余量，一般取20%。 接口容量计算示例-假设条件假设一个地区总的用户数：500,000;NodeB（配置1/1/1）数：350;RNC数：3;表5：CS和PS域业务模型及各种开销取值 接口容量计算示例-结果 THANKS!