论BSCRNC与MGW双联在现网中应用信息通信技术发表

1、论BSC/RNC与MGW双联在现网中应用金成 张扬（中国联合网络通信有限公司吉林省分公司 长春 130021）摘要：根据在现网中出现的故障，文章深入分析了移动通信网络中核心网设备MGW与无线侧设备BSC/RNC的连接现状，针对现网中存在的问题，通过介绍双联技术的优点，提出了对现网爱立信MGW双联改进方案。关键词：双联 媒体网关 网络稳定性1 前言随着中国联通通信网业务的不断增加和现行网络的发展，特别是进入了3G运营时代，提高用户感知度，保障通信网络稳定性变得至关重要。根据现网BSC/RNC到MGW发生过的通信全阻故障，针对爱立信设备，我们对现网中如何进一步提高网络稳定性，降低由设备故障而引发的

2、用户通信受阻等方面进行了研究。2 移动网网络结构演进与现有网络结构存在的问题2.1移动网网络结构演进第一代移动通信系统采用模拟技术，有多种制式，我国主要采用的是TACS。第二代移动通信系统主要有欧洲的GSM和北美的DAMPS和CDMA技术等，目前我国广泛应用的是GSM系统。第二代移动通信替代第一代移动通信系统完成了模拟技术向数字技术的转变，其主要特性是为移动用户提供数字化的语音业务以及低速数据业务。1997年开始，伴随着第二代移动通信系统的巨大成功，用户的高速增长与有限的系统容量和有限的业务之间的矛盾渐趋明显，第三代移动通信的标准化工作逐渐进入实质阶段。 与前两代系统相比，第三代移动通信的主要

3、特征是可提供移动多媒体业务， R99版本基于GSM和GPRS网络演进而来，继承2G（GSM和GPRS）所有的业务和功能，核心网分CS电路域和PS分组域，接入网引入3GPP，核心网和接入网之间的IU接口基于ATM。R4版本基于3GPP R99网络演进而来，继承3GPP R99所有的业务和功能，电路域实现控制和承载相分离，将R99 MSC分为MGW和MSC Server 两个部分，电路域引入分组话音，支持多种传输技术：TDM，ATM，IP。R5版本基于3GPP R4网络演进而来，继承3GPP R4所有的业务和功能，核心网增加IM（IP多媒体域），RAN向IP方向发展，增加IP Qos能力，支持端到

4、端的IP多媒体业务。2.2 MGW功能介绍MGW是R4核心网承载面的网关设备，位于CS核心网通往无线接入网（UTRAN/BSS）及传统固定网（PSTN/ISDN）的边界处；是Iu、PSTN/PLMN接口的承载通道，以及分组网媒体流（如RTP流）的终结点；MGW不负责任何移动用户相关的业务逻辑处理。而是通过H.248信令，接受来自(G)MSC server的控制命令；MGW可以支持媒体转换、承载控制及业务交换等功能，如GSM/3GPP各类语音编解码器、回音消除器、IWF、接入网与核心网侧终端媒体流的交换，会议桥、放音收号资源等；MGW可以支持电路域业务在多种传输媒介（基于AAL2/ATM, TD

5、M，或基于RTP/UDP/IP)上的实现，提供必要的承载控制；MGW为2G无线网络（BSC,CELL）及3G无线域（RNC,NODE B）提供承载与话务处理等功能。2.3现网网络结构安全与存在的问题核心网MSS与MGW 之间已经形成POOL的形式，即每个MGW(媒体网关)设置多个虚拟网关与多个MSS 相连。当MSS到某个MGW出现中断时，MGW仍可以与形成POOL的其他MGW通信，实现了MSS与MGW的多重保护，大大提升网络的安全性。但目前现网中MGW与BSC /RNC之间却缺乏安全机制，现网MGW与BSC/RNC单线连接，没有备用通路，一旦发生MGW宕机故障，将会影响其下挂的BSC与RNC，

6、导致其所带基站及基站覆盖区域的用户失去通信，影响范围很大（如图1所示）。 图1现网部分结构图举个现网中发生过的案例：某MGW02设备上报“virtual media gateway,GCP link down”告警，此告警意味着MSS与 MGW02通信全部中断，BSC01与RNC01覆盖下的所有用户失去通信，故障历时70分钟，话务量损失1000多erl，对用户通信造成了严重影响，对企业声誉和收入造成了一定损失。因此，如何进一步提高媒体网关与无线侧的网络稳定性显得迫在眉睫。3 现网网络结构改进措施3.1 爱立信MGW双联介绍现网中，一个MSS SERVER控制多个MGW，每个MGW下面连接若干个

7、BSC/RNC，各MGW之间所带BSC/RNC没有交集。MGW双联是指将每个BSC/RNC同时连接至2台MGW，两条局向链路按照负荷分担的方式进行工作。MGW双连可以在用户平面提供更好的安全备份，确保在其中一台MGW出现故障时，A/Iu接口的话务不会全部中断，一旦其中的一个MGW设备出现故障，BSC/RNC连接的其它正常工作的MGW可以自动接管BSC/RNC的话务及信令（自动、实时倒换）。当故障MGW恢复后，话务会重新自动分配到该MGW。此外，根据安全要求的高低，可以增加BSC/RNC至每个MGW的传输数量，最多可实现100%冗余连接（如图2所示）。 图2实现双联后结构图 3.2 爱立信MGW

8、双联方案的改进措施 话务量与设备调整方面：双联方案前，先调查当前网元A口的每线话务量，IU-CS口话务量，根据当前话务量情况，对行A口及IU-CS口进行扩容。其次要新开2M高速信令链路，需要保证信令终端够用。最后，采用话务量负荷分担的方式对两个MGW实现双连。3.2.2 MGW方面： 根据实际需要对MGW的License进行扩容。3.2.3 BSC方面调整：全面双连后，需要按照GSM网设计话务量平均分担至两个MGW进行考虑，因此需扩容一定容量的软件。具体扩容容量需参考GSM网实际话务量（Erl/TRX）及GSM网的设计容量（TRX）进行计算。3.2.4 RNC方面调整：根据网络需要增加话务处理

9、单板、光纤接口板等。3.3 硬件方面对现网进行调研，了解现网MGW、RNC和BSC设备型号及现网所开电路连接情况，设备机框、单板冗余等资源情况。硬件简介：ET-MF4单板：为ATM连接提供4*155M(STM-1)光接口，当MuxMode=1时，是可以打散的，也就是一根155M的光纤可分出63条2M的电路，多用来MGW连接BSC。将MuxMode定义为2时就不可以打散，多用来做RNC与MGW的连接 ET-C41单板：ET-C41单板有四个用于外部连接的光口，用作TDM的交换终端。每个扩展框的SLOT=24 25 26（GMP 3.0)这几个槽位才支持这种型号版。此单板用于连接BSC设备，解决A

10、口话务。在增加扩展机框、单板、传输线缆、时钟线路、信令等方面需要根据实际网络设备情况做具体考虑。3.4 有关双联的话务负荷方案与选用浅析3.4.1 50%话务负荷方案如现网连接方式为图1，BSC01 到MGW02为2条155M 光口，RNC02到MGW01有2条 155M 光口。50%话务负荷方案时只需把BSC01或RNC02中的一条光口割到另一台MGW上，实现两个MGW的话务分担，互为双方主备用，双方各处理总话务量的50%。特点：如当MGW02发生宕机故障时， MGW02下挂的BSC和RNC设备仍可以利用 MGW01进行通信。虽然MGW01只能处理总话务量的50%，但仍可以保证发生故障MGW

11、所辖区域内的用户能够正常通信, 当故障MGW恢复后，话务会自动分配到原故障MGW上。此方案可以降低由故障引起的话务损失，提高网络稳定性，减少由于设备自身故障对客户通信产生影响。3.4.2 100%话务负荷方案如现网连接方式为图1,BSC01 到MGW02为2条155M 光口，RNC02到MGW01有2条 155M 光口。100%话务负荷方案时需要新增光口， BSC01或RNC02与另一台 MGW需要再各新增2条155M光口，实现两个MGW的话务分担，互为双方主备用，双方各处理总话务量的100%。特点：如现网中任意一个MGW发生宕机故障时，另一台MGW即可完全发挥作用，可以 100%处理话务，保

12、障全网正常通信。此方案可以在故障发生时另一台MGW完全替代故障MGW的作用。3.4.3 光口使用情况如MGW现有硬件满足条件，则以上两个方案所使用光口如表1所示。 STM-1现网50%双连100%双连MGW1MGW2MGW1MGW2MGW1MGW2BSC1RNC2 表1光口配置表3.4.4双联方案选用与实现成本高效畅通稳定的通信网络是提高用户感知的基础条件。在进行初步方案设计时，如何选择50%话务负荷方案或100%话务负荷方案，首先应按照当地话务量进行考虑，以确保硬件资源是否满足需求。选择50%话务负荷双联时，需要在现网原网络基础上，进行传输方面“网络改造”及硬件设备调整，改动范围相对较小，投

13、资费用较少。适用于话务量相对不集中的二级地市。选择100%话务负荷双联时，需要在现网原网络基础上，增加设备硬件，提供扩展资源，增加传输资源，网络改动及投资费用相对较大，但在MGW与BSC、RNC链接出现故障时，另一个MGW会完全接替故障MGW的工作；在正常情况下100%的双联会存在网络闲置资源较多的情况。综上所诉， 我们建议初次网络调整的首选为50%话务负荷双联，然后在根据具体情况逐步按比例调整。 在具体方案细化及实际实施中，可综合考虑投资与安全需求（如随着设备使用周期的增加，出现故障的概率会加大），并结合现网实际话务量，确定适当的冗余比例及硬件数量，以求在满足安全保障要求的前提下，达到投资效益最大化。4.结束语从本文的论述中，我们可以看出， BSC/RNC与MGW双联技术可以有效地保障用户平面在部分设备出现故障时继续提供服务，避免造成话务完全中断等严重问题。双联技术将给网络稳定性带来很大的好处，从网络的稳定上，KPI指标上，均能得到有效的保障和提升。高效的网络才能提高用户在网的粘黏性，促进了移动用户的稳定，以及提升