SGSN Pool技術優勢及案例分析

【摘要】 SGSN是WCDMA分組數據網中核心網元之一，SGSN Pool技術在容災、負荷分擔、提高網絡資源利用率等方面有著顯著的優勢，本文結合實際案例對SGSN Pool在容災和提高資源利用率方面的優勢進行了分析。

【關鍵詞】 SGSN Pool 容災 潮汐效應

一、概述

2013上半年，我國3G用戶達到3.25億戶，滲透率接近30%，用戶對移動互聯網業務的需求日益增強，對業務感知要求也越來越高，作為WCDMA分組數據網核心網元之一，SGSN的安全性和穩定性就顯得尤為重要，SGSN Pool技術在容災、提高網絡資源利用率、降低信令負荷、簡化網絡割接、降低OPEX方面有著顯著的優勢。

二、現網中存在的問題

SGSN是WCDMA分組數據網核心網元之一，具有移動性管理、會話管理、路由與數據轉發和計費等功能，移動性管理是用來跟蹤手機的當前位置信息，會話管理是管理手機的PDP上下文，SGSN還用來實現MS和GGSN間的業務數據的路由和轉發功能。

SGSN單點故障導致的業務全阻：當某臺SGSN出現故障時，極易導致覆蓋區業務全阻，雖然現在主流廠家的SGSN設備均實現了單板之間主備，但當主控板出現問題，且備板工作異常時就會導致SGSN整機故障，或因Bug導致整機復位，雖然都是小概率事件，但結果往往都是破壞性的，而這樣的案例在現網中真實發生過。

“潮汐效應”對網絡的沖擊：作為網絡的維護者，往往會為一個問題所困擾，那就是用戶的“潮汐效應”，短時期內業務量激增，對網絡尤其是SGSN造成極大沖擊。以江蘇為為例：日常蘇南地區是業務量較大的地區，而在“春節”和“中秋”，蘇南地區的用戶會向蘇北、蘇中地區遷移，對覆蓋蘇北、蘇中地區的SGSN沖擊非常大。

三、SGSN Pool技術優勢

SGSN Pool是3GPP R5引入的特性，一個RAN區域被一組SGSN提供服務，這個RAN區域就是Pool區，該區域內的業務由這組SGSN分擔，組網上要求RNC/BSC和SGSN全互聯和Iu/Gb接口IP化。SGSN Pool的技術優勢體現在容災、提高資源利用率、降低信令負荷等多方面。

容災：實現SGSN設備級的異地容災備份， 由于Pool內的SGSN都服務于一個服務區，當一個SGSN故障后，可以將用戶遷移到Pool內的其他SGSN上去，從而使網絡可靠性大幅提升。同時，各個SGSN都是相互備份關系，無需再單獨建立一個備份節點，人工干預減少，智能自動化提高。

提高資源利用率：Pool組網擴大了SGSN的服務區，這個服務區中有多個SGSN，這些SGSN的資源是可以共享的，從而使整體網絡資源利用率達到最大，節省設備投資。可以有效應對“潮汐效應”對網絡造成的沖擊。

降低信令負荷：減少局間路由區更新，降低Gr接口信令流量，提高了SGSN的容量增益，擴大了服務區域。

四、實際案例分析

4.1 容災案例分析

江蘇愛立信SGSN Pool由SGSN6、7、12、13組成，某日，池組中SGSN13的主控板發生故障，且備板無法完成主備倒換，為排除故障隱患，將SGSN13的全部業務逐步手工遷移至池組中的SGSN12，為了穩妥起見，限制了單位時間內遷移的用戶數，4個小時，約5萬用戶從SGSN13平穩遷移至SGSN12，期間用戶幾乎感知不到，沒有用戶投訴。

4.2 “潮汐效應”案例

華為SGSN3原來覆蓋江蘇中部地區某三個地市，某年春節期間，在外出務工人員返鄉，及探親流等多種因素影響下，業務區活躍用戶激增1.5倍，流量超過License授權最大值，PDP激活成功率指標惡化，給SGSN造成了極大的沖擊，系統多次出現容量到達門限、性能下降、鏈路閃斷等多方面告警。

該案例是典型的用戶“潮汐效應”對SGSN造成沖擊的案例，為避免類似情況發生，在后期SGSN Pool的規劃中，結合日常用戶行為分析，將覆蓋蘇南地區的SGSN和蘇北地區的SGSN組成Pool，比如針對上述案例中，江蘇聯通就將蘇州和南通組成Pool，這樣在類似春節的大型節假日期間，蘇州作為業務遷出區，南通作為業務遷入區，兩者相互抵消，保持了池組中用戶數的基本穩定，提高了資源利用率。

五、總結

SGSN Pool通過BSC和RNC上聯多個SGSN，可以實現負載均衡、消峰抑谷、提高設備利用率，同時解決SGSN容災備份問題，是3GPP R5版本中重要技術改進之一。在實際網絡規劃，要結合覆蓋區域的業務量、現網情況、用戶行為等多方面因素，靈活組Pool，盡可能發揮SGSN Pool的所有技術優勢。

參 考 文 獻

[1] 3GPP TS23.236 Rel-5 V5.2.0： “Intra-domain connection of Radio Access Network （RAN） nodes to multiple Core Network （CN） nodes”；

[2] 3GPP TS23.060 Rel4 V4.0.0： “General Packet Radio Service （GPRS）； Service description； Stage 2”

[3] 《中國聯通 SGSN Pool建設指導意見V1.0》，2011年6月