阿尔卡特PCU Gb接口IP化工程实施方案

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付费下载自CNKI论文期刊网。发表于《电子世界》2012年04期。

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阿尔卡特PCU Gb接口IP化工程实施方案

【作者】张波：  （1975~），男，工程学士，工程师，研究方向：通信技术与工程

【摘要】：本文通过对于GB接口IP化和帧中继方式的对比的介绍,根据相关专业的技术规范和指导意见,并且结合设备特点解决工程中实际出现的问题。

【作者单位】： 中国移动集团设计院有限公司陕西分公司;

【关键词】： Gb over IP NS-VC NS-VL

1.帧中继和IP方式组网结构的变化

承载网络采用IP技术是今后电信网络的重要发展趋势之一。通过采用统一的IP骨干网，可实现移动通信网络结构的简化与优化，支持组网的灵活性和传输带宽的最佳利用，从而为移动运营商节省网络投资和运维开销。

在帧中继承载方式下，Gb接口的组网方式比较单一。同局址的BSS/PCU和SGSN之间通过E1电缆直接相连，不同局址的BSS/PCU和SGSN之间通过传统SDH传输电路实现互联。帧中继承载方式下Gb接口的组网如图1所示。

IP的组网方式可以灵活多变，但如何合理有效地利用现有IP网络资源，并能够保证GPRS网络的安全性、可靠性、扩展性以及有效地减少IP网络中的抖动和时延以保证业务的QoS，是Gb over IP网络实施前要考虑的几大要素，如图2。

根据原理性的知识，可以解决阿尔卡特设备在Gb over IP的改造中出现的问题。

2.某中心城市Gb接口IP话中出现的问题及解决方案

根据Gb接口IP化的技术要求，某省会城市在新一期工程中对新采购设备均采用Gb IP方式与SGSN核心网设备连接。

目前现网有23套阿尔卡特PCU设备，均采用的是MXMFS9130设备。根据相关的建设指导意见，新建的阿尔卡特PCU设备的GB接口均需采用IP的方式接入PS域的CE。

(1)阿尔卡特设备的GB接口信息与网管信息的区分

由于阿尔卡特MXMFS IP接口由设备的SSW板出，现网使用的A9130版本为第十版，设备的网管信息和GB接口的数据信息出自SSW板的同一接口，技术上不能直接接入IP专网的CE。因此需要在新建的MFS侧接入一对6850以太网交换机，单平面1GE(以太网)方式，连接方式如图3所示。

引入三层交换机的目的在于将GB接口的数据信息和网管信息分开，划分不同的VLAN后两种数据信息可以走不同的路径到达目的地址。

据了解，阿尔卡特正在测试的11版本PCU在硬件侧已经将网管信息和GB的数据信息在内部已经分开，不需再引入三层交换机在外部分离。

(2)MFS与SGSN寻址问题

PCU和SGSN设备使用NS-VL映射IP端点，并通过NS-VL访问中间网络，在直连的情况下，NS-VL在SGSN和BSC之间才是端到端的。NS-VC是SGSN和MFS之间的端到端的虚连接。在采用IP子网的情况下，PCU某个IP端点和对端的SGSN的某个IP端点的组合唯一确定一条NS-VC。即每个NS-VC由一个四元组(本端IP地址、本端端口、对端IP地址、对端端口)构成。

在采用IP子网的情况下，要求既能用静态配置，又能用动态配置的方式来建立NS-VC和NS-VL。为同一对对等的NS实体提供通讯服务的所有NS-VC组成网络服务虚连接组。

省内SGSN核心网设备均为华为设备，工程中阿尔卡特PCU设备接入PS域的CE设备也为华为设备。在工程中出现了给PCU如何划分地址的问题。

阿尔卡特PCU设备与华为、中兴设备不同，属于外置PCU设备，在IP地址分配方式上有所不同。经过讨论，将PCU外接的一对以太网交换机看做一台PCU设备，对应于每一个PCU外接的以太网交换机，PS域CE侧需要分配一个8个子网地址，对端的6850分配8个子网地址，网关地址也为8个，从而解决了接入CE的地址问题。

(3)涉及IP专网的CE改造

从技术上讲新建BSC设备与CE之间的连接时不能产生二层环路，若该设备内部配有二层交换机，其与CE间连接应避免交叉链路，BSC设备应具有必要的网关可达性检测机制。

BSC的Gb接口应接入PS域CE，Gb应以负载分担或主备方式接入不同的CE，Gb接口的目标方案采用负载分担方式，目前建议优先采用负载分担方式。

目前该省华为和中兴BSC均已采用Gb over IP的方式接入PS域的一对CE，只有阿尔卡特PCU设备还不具备IP化的接入方式。

现网省会城市RNC接入无线侧专网CE有华为(39、40、41、42、47、48、49、50、51、52)以及大唐和新邮通各1对CE。

工程新建的阿尔卡特22套MFS的Gb接口以IP的方式接入到华为的CE39、40、41、42、47、48、49、50、51、52中。现网的SGSN侧CE27、28和IP专网的7对CE均没有做VPN方式改造。以至于以目前的接入方式，阿尔卡特MFS的Gb口的路由信息和RNC的路由信息在同一通道内，这样的方式不仅使得RNC和MFS的数据信息混乱，其次维护部门增加了维护部门的人为的数据信息分离的工作。

在设备入网之前，对于该种情况做了以下的方案。

方案一：

改造中应满足以下原则：

考虑日后割接到IP专用承载网的需求，在数据的配置和VPN部署上尽量满足《分组域系统统一站点方案》的要求。有效隔离Gb和Iu-ps接口流量，满足安全隔离要求，便于策略部署；

改造方法如下：

1）在本地网GPRS IP专网的所有CE上部署VPN，包括Gb VPN、Iu-ps信令VPN、Iu-ps媒体VPN，和不同VRF进行绑定；

2）各CE通过配置将连接各RNC/PCU的不同接口的VLAN或物理端口映射到相应VRF；

3）涉及的网元CE27、28、39、40、41、42、47、48、49、50、51、52。问题与风险：

因为RNC之间有互通需求，因此VPN改造必须同时进行，这样就要同时改造14台CE及SGSN和RNC设备，对现网业务的影响非常大，同时改造成功的风险非常大，而且一台设备改造出现问题必须全部倒回。

方案二：

目前TD无线侧的CE的Iu-PS的业务信息和MFS的IP化GB接口的业务信息混合，其余保持不变。这样做可以保持现网数据和业务不需改动，但不符合相关文件的要求。

综合相关指导原则和各部门意见，工程中采用方案一。目前除省会城市外的本地网PS域接入侧CE均已进行了VPN的改造。

(4)电路调整问题

传统帧中继网络下的Gb扩容或Gb调整工作，由于近年来业务的迅猛发展而变得越来越多，再加上例行的软、硬件维护而产生的Gb调整，这些都需要前期网络规划和后期的操作实施。从最近几期的工程可以看出，每次调整BSC与MFS的归属时，都需要割接大量的Gb电路，在走线槽道内会堆积大量的E1电缆，废弃的电缆增加了槽道的负荷，对于机房统一规划、设备的安装、设备的走线都产生的一定的影响。

Gb接口IP化使得Gb带宽扩容的概念转化为设备容量的扩充和IP带宽资源的扩充，调整的频率因此被大大降低。

网络调整时只需更新DNS和SGSN上的配置信息，即可完成Gb接口迁移的工作，而无需像传统模式下既要跳接电路，又要手动修改或创建两端网元的配置数据，从而大大减少了网络中断的时间。传统帧中继网络下的SGSN和BSC，其Gb接口通常需要从设备上引出很多条E1电路到传输网。而IP化改造后，只用几根光纤和网线就可以解决问题。

3.总结

虽然阿尔卡特PCU设备Gb接口IP化改造过程中出现的问题为个性问题，但是对于这些问题的分析和解决，使得我们在工作中积累了不少的经验，为以后的工作打下了良好的基础。