Gb接口的IP化改造方案研究

王振榮

（陜西省電子信息產(chǎn)品監(jiān)督檢驗(yàn)院 陜西 西安 710004）

隨著分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)應(yīng)用（GPRS/EDGE）迅速增長(zhǎng)，對(duì)Gb口承載帶寬的要求越來(lái)越高。比如EGPRS的大規(guī)模商用，由于EGPRS的平均帶寬是GPRS的3.5倍，導(dǎo)致已經(jīng)趨于緊張的Gb口帶寬壓力進(jìn)一步增大，而新建E1網(wǎng)絡(luò)的成本過(guò)高，帶寬利用效率低下[1-2]。同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)對(duì)于分組核心網(wǎng)容災(zāi)的要求日趨重要，PS的全網(wǎng)POOL容載架構(gòu)已經(jīng)成為趨勢(shì)。從網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)型態(tài)來(lái)考慮，必須首先實(shí)現(xiàn)Gb over IP，這也已經(jīng)成為網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的途徑[3-4]。

隨著數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量的快速增長(zhǎng)，為適應(yīng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的需要，提高網(wǎng)絡(luò)設(shè)備利用率，達(dá)到網(wǎng)絡(luò)低成本高效運(yùn)營(yíng)的目的，電信運(yùn)營(yíng)商需要部署SGSN與BSC/PCU之間的Gb IP。Gb接口IP化是核心網(wǎng)絡(luò)IP化演進(jìn)的重要一步，是整合網(wǎng)絡(luò)資源提高投資效益的有效手段。

1 網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀與改造要求

1.1 某電信運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀

目前，某電信運(yùn)營(yíng)商在蘭州設(shè)置5套GGSN和5套SGSN。SGSN容量為449萬(wàn)用戶容量，GGSN容量為141萬(wàn)用戶容量。SGSN配置的Gb接口及GB鏈路配置情況詳見(jiàn)表1。

1.2 電信運(yùn)營(yíng)商對(duì)Gb接口IP化的要求

該電信運(yùn)營(yíng)商組織部分省公司開(kāi)展了Gb接口IP化的現(xiàn)網(wǎng)試點(diǎn)工作，驗(yàn)證了Gb接口IP化后的業(yè)務(wù)提供能力，決定推進(jìn)Gb接口IP化的建設(shè)工作，具體要求如下[5]：

1）允許在愛(ài)立信、諾西、華為、阿爾卡特4個(gè)廠家的同廠家SGSN與BSC/PCU之間部署Gb IP。

2）在滿足網(wǎng)絡(luò)利用率指標(biāo)的前提下，對(duì)09年新建及擴(kuò)容的同廠家SGSN與BSC/PCU應(yīng)采用Gb IP方式建設(shè)。對(duì)于現(xiàn)有SGSN與BSC/PCU設(shè)備，有選擇的將Gb FR改造為Gb IP。

3）SGSN應(yīng)以單個(gè)BSC/PCU為單位，選擇開(kāi)設(shè)Gb IP鏈路或Gb FR鏈路。但SGSN與同一BSC/PCU設(shè)備之間，應(yīng)配置為一種承載方式。

4）SGSN、BSC/PCU設(shè)備應(yīng)配1對(duì)物理上獨(dú)立的IP接口作為Gb接口，且優(yōu)先選擇GE光接口。

5）SGSN、BSC/PCU的Gb IP接口均應(yīng)成對(duì)配置，配對(duì)的2個(gè)IP接口應(yīng)分別位于不同的物理IP接口板，同時(shí)優(yōu)先選擇“負(fù)荷分擔(dān)”工作方式。

6）Gb接口IP化需要在SGSN與 BSC/PCU之間配置 IP NS_VC，存在“動(dòng)態(tài)配置”和“靜態(tài)配置”兩種方式，應(yīng)優(yōu)先選擇“靜態(tài)配置”方式。

2 Gb接口IP化改造方案

2.1 現(xiàn)網(wǎng)省內(nèi)PCU與SGSN的連接方式

蘭州的PCU以E1方式通過(guò)本地傳輸上聯(lián)至SGSN，其他地市PCU與SGSN的聯(lián)系均是通過(guò)BSC或DXC復(fù)用后經(jīng)傳輸專線E1將分組數(shù)據(jù)送到蘭州的SGSN。

表1 SGSN至各省地市Gb接口數(shù)量現(xiàn)狀表Tab.1 Present numbers of Gb interfaces from SGSN to the cities in Gansu

根據(jù)集團(tuán)公司2009年Gb接口IP化改造的指導(dǎo)意見(jiàn)，僅對(duì)同廠家的BSC與SGSN間的Gb接口進(jìn)行改造。因此涉及的改造設(shè)備為華為與愛(ài)立信兩家設(shè)備。

2.2 華為設(shè)備的Gb接口IP化改造方法2.2.1 華為SGSN側(cè)的改造方法

現(xiàn)網(wǎng)中UGBI板扣一塊UFEU板，UFEU板完成幀中繼協(xié)議處理，UGBI通過(guò)后插板UEPI對(duì)外提供E1接口[6]。

Gb接口IP化后，由UGFU單板的后插板UPIU對(duì)外提供IP接口。UGFU完成IP層的處理之后，通過(guò)內(nèi)部虛擬IP鏈路將內(nèi)層的數(shù)據(jù)傳輸給UGBI單板，進(jìn)行內(nèi)層處理。

Gb接口IP化對(duì)SGSN側(cè)的改造就是增加UGFU單板和UPIU后插板，同時(shí)加載Gb接口的軟件license。

2.2.2 華為BSC內(nèi)置PCU的改造方法

硬件方面，需要使用Gb口IP接口板GFGUG替換原有的華為 BSC6000內(nèi)置PCU-Gb E1接口板，同時(shí)根據(jù)GFGUG啟用的FE或GE接口選擇對(duì)應(yīng)升級(jí)軟件。華為現(xiàn)有的Gb over IP接口板只有FE/GE電接口，不支持光口。改造內(nèi)容詳如表2所示。

表2 華為BSC內(nèi)置PCU內(nèi)容表Tab.2 Content of PCU put inside Huawei BSC

2.2.3 華為BSC外置PCU的改造方法

外置PCU的改造有2種方式：外置PCU直接IP化改造和外置PCU先改為內(nèi)置PCU再進(jìn)行IP化改造。

外置PCU直接IP化改造無(wú)需硬件上的改動(dòng)，只需要軟件升級(jí)到相關(guān)版本就可以支持Gb Over IP功能。改造內(nèi)容詳見(jiàn)表3。

表3 華為BSC外置PCU直接改造內(nèi)容表Tab.3 Modification content of PCU put outside Huawei BSC

外置PCU先改為內(nèi)置PCU再進(jìn)行IP化改造方案包含兩部分，首先PCU內(nèi)置化改造，對(duì)應(yīng)BSC軟件版本升級(jí)到V9R8，增加Gb接口板和分組業(yè)務(wù)處理單板GDPUP；申請(qǐng)PCU軟件license。然后BSC6000進(jìn)行GB口的IP化改造，增加軟件。具體改造內(nèi)容詳見(jiàn)表4。

表4 華為BSC外置PCU先改為內(nèi)置PCU再進(jìn)行IP化改造內(nèi)容表Tab.4 Content of PCU modified from outside to inside Huawei BSC

2.3 愛(ài)立信設(shè)備的Gb接口IP化改造方法

2.3.1 愛(ài)立信SGSN側(cè)的改造方法

愛(ài)立信SGSN由于是13期新增設(shè)備，硬件上已經(jīng)配置了業(yè)務(wù)處理板卡和接口板卡，預(yù)留了IP接口，因此只需開(kāi)啟GE的IP接口和軟件的相應(yīng)升級(jí)。改造內(nèi)容詳見(jiàn)表5。

表5 愛(ài)立信SGSN改造內(nèi)容表Tab.5 Modification content of Ericsson CGSN

2.3.2 愛(ài)立信BSC/PCU的改造方法

愛(ài)立信BSC為內(nèi)置PCU方式。進(jìn)行Gb接口的IP化改造，BSC需要增加數(shù)據(jù)機(jī)柜和以太網(wǎng)交換機(jī)。每架數(shù)據(jù)機(jī)柜放置3對(duì)LAN SWITCHI（主備形式），每對(duì)交換機(jī)對(duì)應(yīng)一套BSC，用于對(duì)PCU數(shù)據(jù)的匯聚，IP流量從交換機(jī)上聯(lián)至CE設(shè)備。愛(ài)立信BSC/PCU改造內(nèi)容如表6所示[7]。

3 系統(tǒng)改造方案分析

3.1 BSC/PCU的改造方案

根據(jù)以上對(duì)可改造的PCU數(shù)量及方法的分析，本期方案可分為以下3種：方案一：對(duì)愛(ài)立信可改造BSC/PCU全部進(jìn)行改造，對(duì)華為可改造的BSC/PCU設(shè)備僅對(duì)內(nèi)置PCU的進(jìn)行改造，外置PCU暫不改造。方案二：對(duì)愛(ài)立信可改造BSC/PCU全部進(jìn)行改造，對(duì)華為可改造的內(nèi)置PCU全部進(jìn)行改造，對(duì)華為可改造的外置PCU全部進(jìn)行直接改造。方案三：對(duì)愛(ài)立信可改造BSC/PCU全部進(jìn)行改造，對(duì)華為可改造的內(nèi)置PCU，對(duì)滿足條件外置PCU先改造成內(nèi)置PCU，再進(jìn)行IP化改造。

表6 愛(ài)立信BSC/PCU改造內(nèi)容表Tab.6 Modification content of Ericsson BSC/PCU

方案比較：方案一規(guī)模最小投資最少，網(wǎng)絡(luò)改造循序漸進(jìn)。方案二規(guī)模最大投資多，而且因?yàn)槿A為可改造的外置PCU均放置在蘭州，對(duì)該部分外置PCU直接改造后，地州至蘭州的中繼鏈路還是經(jīng)由原有2M電路鏈接，并未經(jīng)過(guò)IP承載網(wǎng)，所以直接改造意義不是很大。同時(shí)，外置方式的PCU會(huì)在后續(xù)被替換成內(nèi)置PCU，現(xiàn)在進(jìn)行改造會(huì)造成重復(fù)投資。方案三規(guī)模較大投資多，同時(shí)PCU外置改造內(nèi)置需投資相當(dāng)?shù)馁Y金，不如直接采購(gòu)新的PCU劃算。

上述3種方案的對(duì)比分析，綜合考慮業(yè)務(wù)流量、投資成本等因素，本技術(shù)方案書(shū)建議采用方案一，即只對(duì)內(nèi)置PCU進(jìn)行改造。

3.2 SGSN改造與CE的建設(shè)方案

SGSN的改造應(yīng)該配合BSC/PCU的改造方案，對(duì)華為SGSN1、SGSN2和愛(ài)立信SGSN4進(jìn)行改造，其余SGSN在后續(xù)工程中再行改造。

針對(duì)CE的建設(shè)方案，核心網(wǎng)PS域設(shè)備與CS域設(shè)備不共用CE，CE的建設(shè)方案為新建獨(dú)立的CE。SGSN側(cè)需在蘭州雁灘與銀灘各建一對(duì)CE，用于對(duì)各地市的GPRS數(shù)據(jù)進(jìn)行匯聚，并上聯(lián)至SGSN。蘭州銀灘新建的1對(duì)CE同時(shí)兼作匯聚CE。而B(niǎo)SC/PCU側(cè)，需在張掖、臨夏、甘南、蘭州的西固各建一套CE，用于Gb口數(shù)據(jù)的匯聚，并上聯(lián)至同局址的AR設(shè)備。

4 結(jié) 論

Gb接口IP化改造可以根據(jù)現(xiàn)狀和需求有多種可行方案，不同的網(wǎng)絡(luò)方案有不同的優(yōu)劣。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)綜合考慮以下幾個(gè)方面[8]：

1）網(wǎng)絡(luò)改造循序漸進(jìn)：保持業(yè)務(wù)的連續(xù)性和網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性，減少對(duì)現(xiàn)有用戶的影響及沖擊。

2）投資保護(hù)：要充分考慮新技術(shù)，不重復(fù)建設(shè)即將被淘汰的設(shè)備，采用建設(shè)新技術(shù)設(shè)備滿足需要補(bǔ)網(wǎng)部分的容量。

3）設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)過(guò)程中還需要充分考慮CE的配套建設(shè)。

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