阿爾卡特PCU Gb接口IP化工程實(shí)施方案

中國移動集團(tuán)設(shè)計院有限公司陜西分公司 張 波

1.幀中繼和IP方式組網(wǎng)結(jié)構(gòu)的變化

承載網(wǎng)絡(luò)采用IP技術(shù)是今后電信網(wǎng)絡(luò)的重要發(fā)展趨勢之一。通過采用統(tǒng)一的IP骨干網(wǎng)，可實(shí)現(xiàn)移動通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的簡化與優(yōu)化，支持組網(wǎng)的靈活性和傳輸帶寬的最佳利用，從而為移動運(yùn)營商節(jié)省網(wǎng)絡(luò)投資和運(yùn)維開銷。

在幀中繼承載方式下，Gb接口的組網(wǎng)方式比較單一。同局址的BSS/PCU和SGSN之間通過E1電纜直接相連，不同局址的BSS/PCU和SGSN之間通過傳統(tǒng)SDH傳輸電路實(shí)現(xiàn)互聯(lián)。幀中繼承載方式下Gb接口的組網(wǎng)如圖1所示。

圖1 Gb接口組網(wǎng)示意圖（幀中繼承載方式）

IP的組網(wǎng)方式可以靈活多變，但如何合理有效地利用現(xiàn)有IP網(wǎng)絡(luò)資源，并能夠保證GPRS網(wǎng)絡(luò)的安全性、可靠性、擴(kuò)展性以及有效地減少IP網(wǎng)絡(luò)中的抖動和時延以保證業(yè)務(wù)的QoS，是Gb over IP網(wǎng)絡(luò)實(shí)施前要考慮的幾大要素，如圖2。

圖2 Gb over IP的組網(wǎng)方式

根據(jù)原理性的知識，可以解決阿爾卡特設(shè)備在Gb over IP的改造中出現(xiàn)的問題。

2.某中心城市Gb接口IP話中出現(xiàn)的問題及解決方案

根據(jù)Gb接口IP化的技術(shù)要求，某省會城市在新一期工程中對新采購設(shè)備均采用Gb IP方式與SGSN核心網(wǎng)設(shè)備連接。

目前現(xiàn)網(wǎng)有23套阿爾卡特PCU設(shè)備，均采用的是MXMFS9130設(shè)備。根據(jù)相關(guān)的建設(shè)指導(dǎo)意見，新建的阿爾卡特PCU設(shè)備的GB接口均需采用IP的方式接入PS域的CE。

(1)阿爾卡特設(shè)備的GB接口信息與網(wǎng)管信息的區(qū)分

由于阿爾卡特MXMFS IP接口由設(shè)備的SSW板出，現(xiàn)網(wǎng)使用的A9130版本為第十版，設(shè)備的網(wǎng)管信息和GB接口的數(shù)據(jù)信息出自SSW板的同一接口，技術(shù)上不能直接接入IP專網(wǎng)的CE。因此需要在新建的MFS側(cè)接入一對6850以太網(wǎng)交換機(jī)，單平面1GE(以太網(wǎng))方式，連接方式如圖3所示。

圖3 阿爾卡特MFS Gb over IP的接入方式

引入三層交換機(jī)的目的在于將GB接口的數(shù)據(jù)信息和網(wǎng)管信息分開，劃分不同的VLAN后兩種數(shù)據(jù)信息可以走不同的路徑到達(dá)目的地址。

據(jù)了解，阿爾卡特正在測試的11版本PCU在硬件側(cè)已經(jīng)將網(wǎng)管信息和GB的數(shù)據(jù)信息在內(nèi)部已經(jīng)分開，不需再引入三層交換機(jī)在外部分離。

(2)MFS與SGSN尋址問題

PCU和SGSN設(shè)備使用NS-VL映射IP端點(diǎn)，并通過NS-VL訪問中間網(wǎng)絡(luò)，在直連的情況下，NS-VL在SGSN和BSC之間才是端到端的。

NS-VC是SGSN和MFS之間的端到端的虛連接。在采用IP子網(wǎng)的情況下，PCU某個IP端點(diǎn)和對端的SGSN的某個IP端點(diǎn)的組合唯一確定一條NS-VC。即每個NS-VC由一個四元組(本端IP地址、本端端口、對端IP地址、對端端口)構(gòu)成。

在采用IP子網(wǎng)的情況下，要求既能用靜態(tài)配置，又能用動態(tài)配置的方式來建立NS-VC和NS-VL。為同一對對等的NS實(shí)體提供通訊服務(wù)的所有NS-VC組成網(wǎng)絡(luò)服務(wù)虛連接組。

省內(nèi)SGSN核心網(wǎng)設(shè)備均為華為設(shè)備，工程中阿爾卡特PCU設(shè)備接入PS域的CE設(shè)備也為華為設(shè)備。在工程中出現(xiàn)了給PCU如何劃分地址的問題。

阿爾卡特PCU設(shè)備與華為、中興設(shè)備不同，屬于外置PCU設(shè)備，在IP地址分配方式上有所不同。經(jīng)過討論，將PCU外接的一對以太網(wǎng)交換機(jī)看做一臺PCU設(shè)備，對應(yīng)于每一個PCU外接的以太網(wǎng)交換機(jī)，PS域CE側(cè)需要分配一個8個子網(wǎng)地址，對端的6850分配8個子網(wǎng)地址，網(wǎng)關(guān)地址也為8個，從而解決了接入CE的地址問題。

(3)涉及IP專網(wǎng)的CE改造

從技術(shù)上講新建BSC設(shè)備與CE之間的連接時不能產(chǎn)生二層環(huán)路，若該設(shè)備內(nèi)部配有二層交換機(jī)，其與CE間連接應(yīng)避免交叉鏈路，BSC設(shè)備應(yīng)具有必要的網(wǎng)關(guān)可達(dá)性檢測機(jī)制。

BSC的Gb接口應(yīng)接入PS域CE，Gb應(yīng)以負(fù)載分擔(dān)或主備方式接入不同的CE，Gb接口的目標(biāo)方案采用負(fù)載分擔(dān)方式，目前建議優(yōu)先采用負(fù)載分擔(dān)方式。

目前該省華為和中興的BSC均已經(jīng)采用Gb over IP的方式接入PS域的一對CE，只有阿爾卡特PCU設(shè)備還不具備IP化的接入方式。

現(xiàn)網(wǎng)省會城市RNC接入無線側(cè)專網(wǎng)CE有華為(39、40、41、42、47、48、49、50、51、52)以及大唐和新郵通的各1對CE。

工程新建的阿爾卡特22套MFS的Gb接口以IP的方式接入到華為的CE39、40、41、42、47、48、49、50、51、52中。

現(xiàn)網(wǎng)的SGSN側(cè)CE27、28和IP專網(wǎng)的7對CE均沒有做VPN方式改造。以至于以目前的接入方式，阿爾卡特MFS的Gb口的路由信息和RNC的路由信息在同一通道內(nèi)，這樣的方式不僅使得RNC和MFS的數(shù)據(jù)信息混亂，其次維護(hù)部門增加了維護(hù)部門的人為的數(shù)據(jù)信息分離的工作。

在設(shè)備入網(wǎng)之前，對于該種情況做了以下的方案。

方案一：

改造中應(yīng)滿足以下原則：

考慮日后割接到IP專用承載網(wǎng)的需求，在數(shù)據(jù)的配置和VPN部署上盡量滿足《分組域系統(tǒng)統(tǒng)一站點(diǎn)方案》的要求。

有效隔離Gb和Iu-ps接口流量，滿足安全隔離要求，便于策略部署；

改造方法如下：

1）在本地網(wǎng)GPRS IP專網(wǎng)的所有CE上部署VPN，包括Gb VPN、Iu-ps信令VPN、Iu-ps媒體VPN，和不同VRF進(jìn)行綁定；

2）各CE通過配置將連接各RNC/PCU的不同接口的VLAN或物理端口映射到相應(yīng)VRF；

3）涉及的網(wǎng)元CE27、28、39、40、41、42、47、48、49、50、51、52。

問題與風(fēng)險：

因為RNC之間有互通需求，因此VPN改造必須同時進(jìn)行，這樣就要同時改造14臺CE及SGSN和RNC設(shè)備，對現(xiàn)網(wǎng)業(yè)務(wù)的影響非常大，同時改造成功的風(fēng)險非常大，而且一臺設(shè)備改造出現(xiàn)問題必須全部倒回。

方案二：

目前TD無線側(cè)的CE的Iu-PS的業(yè)務(wù)信息和MFS的IP化GB接口的業(yè)務(wù)信息混合，其余保持不變。這樣做可以保持現(xiàn)網(wǎng)數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)不需改動，但不符合相關(guān)文件的要求。

綜合相關(guān)指導(dǎo)原則和各部門的意見，工程中采用方案一。目前除省會城市以外的本地網(wǎng)的PS域接入側(cè)CE均已進(jìn)行了VPN的改造。

(4)電路調(diào)整問題

傳統(tǒng)幀中繼網(wǎng)絡(luò)下的Gb擴(kuò)容或Gb調(diào)整工作，由于近年來業(yè)務(wù)的迅猛發(fā)展而變得越來越多，再加上例行的軟、硬件維護(hù)而產(chǎn)生的Gb調(diào)整，這些都需要前期網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和后期的操作實(shí)施。從最近幾期的工程可以看出，每次調(diào)整BSC與MFS的歸屬時，都需要割接大量的Gb電路，在走線槽道內(nèi)會堆積大量的E1電纜，廢棄的電纜增加了槽道的負(fù)荷，對于機(jī)房統(tǒng)一規(guī)劃、設(shè)備的安裝、設(shè)備的走線都產(chǎn)生的一定的影響。

Gb接口IP化使得Gb帶寬擴(kuò)容的概念轉(zhuǎn)化為設(shè)備容量的擴(kuò)充和IP帶寬資源的擴(kuò)充，調(diào)整的頻率因此被大大降低。

網(wǎng)絡(luò)調(diào)整時只需更新DNS和SGSN上的配置信息，即可完成Gb接口遷移的工作，而無需像傳統(tǒng)模式下既要跳接電路，又要手動修改或創(chuàng)建兩端網(wǎng)元的配置數(shù)據(jù)，從而大大減少了網(wǎng)絡(luò)中斷的時間。傳統(tǒng)幀中繼網(wǎng)絡(luò)下的SGSN和BSC，其Gb接口通常需要從設(shè)備上引出很多條E1電路到傳輸網(wǎng)。而IP化改造后，只用幾根光纖和網(wǎng)線就可以解決問題。

3.總結(jié)

雖然阿爾卡特PCU設(shè)備Gb接口IP化改造過程中出現(xiàn)的問題為個性問題，但是對于這些問題的分析和解決，使得我們在工作中積累了不少的經(jīng)驗，為以后的工作打下了良好的基礎(chǔ)。