Gb接口的IP化改造方案研究

王振荣

（陕西省电子信息产品监督检验院 陕西 西安 710004）

随着分组数据业务应用（GPRS/EDGE）迅速增长，对Gb口承载带宽的要求越来越高。比如EGPRS的大规模商用，由于EGPRS的平均带宽是GPRS的3.5倍，导致已经趋于紧张的Gb口带宽压力进一步增大，而新建E1网络的成本过高，带宽利用效率低下[1-2]。同时，网络对于分组核心网容灾的要求日趋重要，PS的全网POOL容载架构已经成为趋势。从网络组网型态来考虑，必须首先实现Gb over IP，这也已经成为网络发展的途径[3-4]。

随着数据业务量的快速增长，为适应市场竞争的需要，提高网络设备利用率，达到网络低成本高效运营的目的，电信运营商需要部署SGSN与BSC/PCU之间的Gb IP。Gb接口IP化是核心网络IP化演进的重要一步，是整合网络资源提高投资效益的有效手段。

1 网络现状与改造要求

1.1 某电信运营商的网络现状

目前，某电信运营商在兰州设置5套GGSN和5套SGSN。SGSN容量为449万用户容量，GGSN容量为141万用户容量。SGSN配置的Gb接口及GB链路配置情况详见表1。

1.2 电信运营商对Gb接口IP化的要求

该电信运营商组织部分省公司开展了Gb接口IP化的现网试点工作，验证了Gb接口IP化后的业务提供能力，决定推进Gb接口IP化的建设工作，具体要求如下[5]：

1）允许在爱立信、诺西、华为、阿尔卡特4个厂家的同厂家SGSN与BSC/PCU之间部署Gb IP。

2）在满足网络利用率指标的前提下，对09年新建及扩容的同厂家SGSN与BSC/PCU应采用Gb IP方式建设。对于现有SGSN与BSC/PCU设备，有选择的将Gb FR改造为Gb IP。

3）SGSN应以单个BSC/PCU为单位，选择开设Gb IP链路或Gb FR链路。但SGSN与同一BSC/PCU设备之间，应配置为一种承载方式。

4）SGSN、BSC/PCU设备应配1对物理上独立的IP接口作为Gb接口，且优先选择GE光接口。

5）SGSN、BSC/PCU的Gb IP接口均应成对配置，配对的2个IP接口应分别位于不同的物理IP接口板，同时优先选择“负荷分担”工作方式。

6）Gb接口IP化需要在SGSN与 BSC/PCU之间配置 IP NS_VC，存在“动态配置”和“静态配置”两种方式，应优先选择“静态配置”方式。

2 Gb接口IP化改造方案

2.1 现网省内PCU与SGSN的连接方式

兰州的PCU以E1方式通过本地传输上联至SGSN，其他地市PCU与SGSN的联系均是通过BSC或DXC复用后经传输专线E1将分组数据送到兰州的SGSN。

表1 SGSN至各省地市Gb接口数量现状表Tab.1 Present numbers of Gb interfaces from SGSN to the cities in Gansu

根据集团公司2009年Gb接口IP化改造的指导意见，仅对同厂家的BSC与SGSN间的Gb接口进行改造。因此涉及的改造设备为华为与爱立信两家设备。

2.2 华为设备的Gb接口IP化改造方法2.2.1 华为SGSN侧的改造方法

现网中UGBI板扣一块UFEU板，UFEU板完成帧中继协议处理，UGBI通过后插板UEPI对外提供E1接口[6]。

Gb接口IP化后，由UGFU单板的后插板UPIU对外提供IP接口。UGFU完成IP层的处理之后，通过内部虚拟IP链路将内层的数据传输给UGBI单板，进行内层处理。

Gb接口IP化对SGSN侧的改造就是增加UGFU单板和UPIU后插板，同时加载Gb接口的软件license。

2.2.2 华为BSC内置PCU的改造方法

硬件方面，需要使用Gb口IP接口板GFGUG替换原有的华为 BSC6000内置PCU-Gb E1接口板，同时根据GFGUG启用的FE或GE接口选择对应升级软件。华为现有的Gb over IP接口板只有FE/GE电接口，不支持光口。改造内容详如表2所示。

表2 华为BSC内置PCU内容表Tab.2 Content of PCU put inside Huawei BSC

2.2.3 华为BSC外置PCU的改造方法

外置PCU的改造有2种方式：外置PCU直接IP化改造和外置PCU先改为内置PCU再进行IP化改造。

外置PCU直接IP化改造无需硬件上的改动，只需要软件升级到相关版本就可以支持Gb Over IP功能。改造内容详见表3。

表3 华为BSC外置PCU直接改造内容表Tab.3 Modification content of PCU put outside Huawei BSC

外置PCU先改为内置PCU再进行IP化改造方案包含两部分，首先PCU内置化改造，对应BSC软件版本升级到V9R8，增加Gb接口板和分组业务处理单板GDPUP；申请PCU软件license。然后BSC6000进行GB口的IP化改造，增加软件。具体改造内容详见表4。

表4 华为BSC外置PCU先改为内置PCU再进行IP化改造内容表Tab.4 Content of PCU modified from outside to inside Huawei BSC

2.3 爱立信设备的Gb接口IP化改造方法

2.3.1 爱立信SGSN侧的改造方法

爱立信SGSN由于是13期新增设备，硬件上已经配置了业务处理板卡和接口板卡，预留了IP接口，因此只需开启GE的IP接口和软件的相应升级。改造内容详见表5。

表5 爱立信SGSN改造内容表Tab.5 Modification content of Ericsson CGSN

2.3.2 爱立信BSC/PCU的改造方法

爱立信BSC为内置PCU方式。进行Gb接口的IP化改造，BSC需要增加数据机柜和以太网交换机。每架数据机柜放置3对LAN SWITCHI（主备形式），每对交换机对应一套BSC，用于对PCU数据的汇聚，IP流量从交换机上联至CE设备。爱立信BSC/PCU改造内容如表6所示[7]。

3 系统改造方案分析

3.1 BSC/PCU的改造方案

根据以上对可改造的PCU数量及方法的分析，本期方案可分为以下3种：方案一：对爱立信可改造BSC/PCU全部进行改造，对华为可改造的BSC/PCU设备仅对内置PCU的进行改造，外置PCU暂不改造。方案二：对爱立信可改造BSC/PCU全部进行改造，对华为可改造的内置PCU全部进行改造，对华为可改造的外置PCU全部进行直接改造。方案三：对爱立信可改造BSC/PCU全部进行改造，对华为可改造的内置PCU，对满足条件外置PCU先改造成内置PCU，再进行IP化改造。

表6 爱立信BSC/PCU改造内容表Tab.6 Modification content of Ericsson BSC/PCU

方案比较：方案一规模最小投资最少，网络改造循序渐进。方案二规模最大投资多，而且因为华为可改造的外置PCU均放置在兰州，对该部分外置PCU直接改造后，地州至兰州的中继链路还是经由原有2M电路链接，并未经过IP承载网，所以直接改造意义不是很大。同时，外置方式的PCU会在后续被替换成内置PCU，现在进行改造会造成重复投资。方案三规模较大投资多，同时PCU外置改造内置需投资相当的资金，不如直接采购新的PCU划算。

上述3种方案的对比分析，综合考虑业务流量、投资成本等因素，本技术方案书建议采用方案一，即只对内置PCU进行改造。

3.2 SGSN改造与CE的建设方案

SGSN的改造应该配合BSC/PCU的改造方案，对华为SGSN1、SGSN2和爱立信SGSN4进行改造，其余SGSN在后续工程中再行改造。

针对CE的建设方案，核心网PS域设备与CS域设备不共用CE，CE的建设方案为新建独立的CE。SGSN侧需在兰州雁滩与银滩各建一对CE，用于对各地市的GPRS数据进行汇聚，并上联至SGSN。兰州银滩新建的1对CE同时兼作汇聚CE。而BSC/PCU侧，需在张掖、临夏、甘南、兰州的西固各建一套CE，用于Gb口数据的汇聚，并上联至同局址的AR设备。

4 结 论

Gb接口IP化改造可以根据现状和需求有多种可行方案，不同的网络方案有不同的优劣。设计时应综合考虑以下几个方面[8]：

1）网络改造循序渐进：保持业务的连续性和网络的稳定性，减少对现有用户的影响及冲击。

2）投资保护：要充分考虑新技术，不重复建设即将被淘汰的设备，采用建设新技术设备满足需要补网部分的容量。

3）设计和实现过程中还需要充分考虑CE的配套建设。

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