基于BC平台的大容量MSC Server部署及应用

桂国富，徐博，刘昊，薛振宇

（中国移动通信集团安徽有限公司，合肥 230061）

基于BC平台的大容量MSC Server部署及应用

桂国富，徐博，刘昊，薛振宇

（中国移动通信集团安徽有限公司，合肥 230061）

随着移动运营商网络规模的急剧扩张和集中化程度的不断加强，迫切需要部署大容量的MSC Server。本文详细介绍了基于BC平台的MSC Server在中国移动的部署和应用方案，通过离线测试和现网测试两个阶段，验证了基于BC平台的MSC Server的性能。

BC；MSC Server；大容量

1 背景介绍

当前，中国移动运营着世界上规模最大的通信网络，核心网MSC已超过2 000套，覆盖全国约7亿用户。随着网络规模的急剧扩张和集中化程度的不断加强，核心网维护人员面临着数量庞大、厂家众多、结构复杂、维护难度高等一系列严峻挑战。爱立信公司最新推出的新一代大容量软交换刀片式服务器MSC Server BC(Blade Cluster)，以其超大容量话务承载能力，节能减排、绿色环保，升级维护简单，信令处理保护机制更加完善，满足中国移动后续网络演进等优势，符合中国移动集团公司对下一代核心网软交换设备的需求。基于MSC Server BC上述特点，根据中国移动集团公司安排，安徽移动于2011年11月开始对爱立信软交换刀片式服务器MSC Server BC R14进行详尽的入网部署和应用研究工作。

2 部署测试及网络解决方案

2.1 部署测试

部署和测试工作分为两大阶段，第一阶段为离线测试阶段，通过搭建模拟现网的测试环境，从集团测试规范、设备硬件功能、全业务拨测与计费验证、智能业务验证、网管功能验证、设备操作性等方面对BC系统功能进行了全面细致的测试。第二阶段为现网测试阶段，通过将MSC Server BC割接入安徽蚌埠地区MSC Pool承载现网话务，从MSC Server BC能耗、承载现网业务的稳定性和可靠性、与MSC Pool内其他软硬件版本端局环境的兼容性、MSC Pool下的应急容灾以及大话务量下系统软硬件的承载能力等方面进行更为严谨的测试和论证，为集团公司全面准确的评估爱立信MSC Server BC在全国的推广应用前景提供科学的依据和参考，为兄弟公司的引入和部署积累经验。

在离线测试阶段，我省在测试中心搭建了以MSC Server BC为中心，配合MGW、BSC、RNC、CE、HLR、SCP、短信中心等设备组成的准现网测试环境。离线测试环境网络拓扑如图1所示。

图1 离线测试环境网络拓扑

图2 现网测试环境网络拓扑

在现网测试阶段，为完成MSC Server BC现网测试内容并验证其后续大话务量承载能力，选取蚌埠地区作为现网测试地点，MSC Server BC 作为BBUGS6入网，与蚌埠现网BBUGS1/2/3/4/7组成MSC Pool，覆盖蚌埠一市三县，Pool内BSC均为双联MGW方式，实时容灾，确保MSC Server BC测试对现网安全无任何影响。同时，为验证2/3G融合业务功能，将蚌埠RNC1和怀远RNC割入MSC Server BC，进行TD-SCDMA现网测试。现网测试环境网络拓扑如图2所示。

2.2 网络解决方案

由于MSC Server BC R14硬件平台设计理念的变化和软件版本的相应升级，与以往爱立信基于AXE平台的APZ212 50/60有了很大变化，此次测试工作也涉及网络方面的相关调整。

2．2．1 计费改造

爱立信MSC Server BC R14的话单格式较之前的APZ212 50/60 R12端局话单有很多不同，其用户主被叫话单、呼叫前转话单、短信话单等都有很多字段的增减。原始话单中将增加用户当前登记的Blade ID及其备用Blade ID、通话中断内部原因值等重要信息。

由于现有BOSS计费系统无法针对BC话单进行解析与计费， BC项目组高度关注计费话单问题。由项目组牵头，联系信息系统部，多次就BC话单验证问题进行论证和协调工作，组织厂家对MSC Server BC话单新增减的字段进行逐个分析确认，重新进行话单解析程序的开发、验证，并最终在较短时间得以正式上线。

爱立信MSC Server BC R14话单解析程序正式上线之后， BC项目组组织测试人员进行了大量、详细的全业务拨测以及我省智能网全业务拨测，并逐条进行计费准确性验证，最终实现了MSC Server BC的全业务计费准确无误。

2．2．2 信令点规划与信令保护机制改造

爱立信MSC Server BC经过软件版本的升级，目前需要为其规划4个24位信令点和3个14位本地信令点。其中Blade刀片需定义两个信令点，一个作为接收GCP、BICC、ISUP消息的信令点，另一个用来接收经由SPX框转发的MAP， CAP层信令消息；另外2个24位信令点则由MSC Server BC负责接收信令消息的SPX1和SPX2使用，通过SPX1和SPX2实现MSC Server BC至各局向TDM直达信令的负荷分担保护。

此外，MSC Server BC的SIGTRAN信令处理机制与以往爱立信APZ212 50/60也发生了重大变化，我们需要在交换机中定义BLADE刀片到SPX的内部SCTP偶联数据，再定义SPX至本地网各局向的外部SCTP偶联数据，最终实现与外部网元的SCTP多归属连接。

2．2．3 IP承载网侧改造

爱立信MSC Server BC接入IP承载网的方式发生了重大改变，具体变动如下：

(1)之前爱立信AXE平台APZ212 50/60接入IP承载网的工作方式为若干块GARP板卡接入双平面软交换CE，实现多条IP信令链路的主备保护；而MSC Server BC工作机制为两块IPLB板卡分别接入双平面CE，实现信令的1+1主备保护。

(2)在软交换CE侧只需为MSC Server BC规划一个GE端口即可，既大大节省了端口资源，也保证了话务高峰期间信令传输的带宽足够。

(3)在MSC Server BC侧定义SIGTRAN局向数据时，至每个局向的偶联数目将减小至2条，数据量大大减少。

2．2．4 维护模式改造

由于MSC Server BC的核心硬件配置为3块Blade刀片，登记的用户均摊在每块刀片上，为保证3块刀片的数据一致性和同步更新，MSC Server BC针对用户操作对话权限和输入模式进行了分级控制。

操作对话权限分为三级，分别为CLUSTER、无限制和受限制对话级别。CLUSTER对话用于对所有Blade刀片同步进行操作，每块刀片执行的输出结果也会先在APG中进行比较，如结果相同，就会以单一结果输出；受限制对话则针对部分危险令进行了限制使用；无限制对话则一般由高级维护人员使用。

输入模式分为普通(Normal)和专家(Expert)两级别，Normal模式用于日常操作维护中的一般操作，Expert模式用于进行数据更新和软件升级。

在实际操作维护中，MSC Server BC的对话权限一般默认设置为CLUSTER- Expert受限制对话级别，授权给普通维护人员使用，进行软件升级时更改为CLUSTER- Expert无限制对话级别，授权给高级维护人员使用。通过以上维护模式的改造，实现了对不同级别维护人员和不同操作级别的安全管控。

2．2．5 出现的问题及解决方案

图3 IP网络连接拓扑图

对MSC Server BC进行IP链路故障倒换测试时，发现MSC Server BC到本地网各局向所有SCTP偶联瞬断。维护人员通过问题分析，发现前期爱立信公司规划的MSC Server BC的SIGTRAN地址均在同一网段，双平面CE发布相同网段路由，偶数平面CE发布路由的开销值稍大以满足BC信令主备工作方式。当MSC Server BC至奇数平面CE上联链路发生故障，AR至交换机的回包将通过奇数CE转发到偶数CE进行转发，此时偶数平面CE会重新计算路由表，在路由收敛的毫秒级时间内，MSC Server BC至本地网各局向的SCTP耦联全部中断，造成话务受损。

测试人员发现这一问题后，及时向爱立信研发部门进行了通报，对MSC Server BC的耦联地址进行了重新规划，分别配置在上下半C，此时BC上联的主用CE发布上半段C的IP网段，备用CE发布下半段C的IP网段。当MSC Server BC至单平面CE链路故障时，另一平面CE路由表不受影响，瞬间接管业务。网络配置如图3所示。

根据这一方案重新进行了业务测试与IP链路倒换测试，业务正常无中断，问题得到彻底解决。

3 应用效果

通过对离线测试和现网测试两个阶段测试结果的汇总分析， MSC Server BC R14性能优异，运行平稳。

3.1 话务处理能力远优于现网端局

在为期两周的大话务量测试阶段，采用了4次逐级调整话务的步骤，本着先郊县后市区的原则，逐步增加MSC Server BC的话务负荷。同时，考虑到工作日和周末有差异的话务模型，观察期覆盖完整的一周和前后两个周末，全面模拟了各种网络话务表现。

话务高峰期间，MSC Server BC运行平稳，性能指标达到并优于我省现网其他端局水平：

（1） 大话务测试期间承载用户稳定在95万以上，峰值承载约110万用户，约为现网其他端局的3倍以上。

（2） 忙时话务均值12 000 Erl左右，峰值14 141 Erl。

（3） CP负荷峰值仅为36%，话务处理能力表现优异。

（4） 寻呼成功率平均在96%以上，位置更新成功率稳定在99%，短信接收成功率稳定在99%以上。

3.2 节能减排、绿色环保

现网实际测试中，我们对安徽现网的爱立信APZ212 CP50端局和MSC Server BC能耗进行了对比，结果如表1所示。

表1 能耗对比表

话务测试结果表明一套最小硬件配置下的MSC Server BC，其话务处理能力至少与3台爱立信APZ212 50端局相当。以我省省会城市合肥为例，在充分考虑本地网应急容灾和节日通信保障的情况下，5台MSC Server BC足以完成对合肥原有13台端局的替代。按照表1数据经过测算，在话务处理能力相当的情况下，部署MSC Server BC可节省机房占地面积80%，节省能耗50%，有力支持了国家和公司节能减排战略，实现公司网络建设和经济效益的双赢。

3.3 有利于提升维护效率、降低现网设备故障率

我省当前集中部署在省会合肥的核心网交换机数量已达到6个厂家，160余台，按现有维护人员数量计算，平均每人包机数量为8台，且部分交换机在网时间已达6年以上，设备硬件严重老化，导致网元故障率较高。MSC Server BC的大规模部署应用将加速对老旧设备的更新替代，简化现网网络结构，显著降低人均维护网元数量，提升了维护效率的同时，降低设备故障率，有利于现网网络的平稳安全运行。

[1] 樊昌信， 吴成柯编著． 通信原理[M]． 北京：国防工业出版社，2001．

[2] 王星昌． 软交换技术及应用[J]． 电信工程技术与标准化，2003．8．

[3] 李世鹤编著． TD-SCDMA第三代移动通信系统标准[M]． 北京：人民邮电出版社，2003．

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2013年9月3日在中国移动集团公司总部召开了中国移动2013年科技成果无线领域成果交流会，来自北京、广东、江苏等10个省公司和设计院、研究院提交的27项成果经集团公司技术部审核通过后参加了此次成果交流会。会议由集团技术部总经理王晓云主持，李正茂副总裁到会并做重要讲话。

李总在讲话中对近几年来集团公司在科技创新工作特别是成果推广工作给与了充分的肯定，同时指出科技成果推广是科技创新的加速器和放大器，科技成果推广要解决长期以来科研和应用两张皮的问题。在今后的工作中要加强成果推广、完善科技创新的闭环管理；在已有成果的基础上进行再创新，制定成果引入计划、完善各项保障措施是下一阶段科技成果推广的重点工作。

集团公司技术部向与会代表汇报了近几年来科技成果推广工作中取得的成绩，并对下一阶段工作思路进行了介绍。自2008年以来，集团公司建立了以绩效贡献为导向的科技成果推广体系，共发布成果7673项，其中一类成果555项，推广率88%。下一阶段将注重成果质量管理，通过创新平台、掌上客户端、交流会、电子期刊等各种方式，进一步加强成果的宣传、引入和实施工作。

近几年来，在设计院领导的高度重视和指导下，设计院在科技成果创新方面进行了积极地探索，以持续推进网络规划、建设和优化为出发点，进一步加强了研发项目的统筹性和计划性，在各部门的大力支持下，设计院涌现出了一大批优秀的研发成果。

Deployment and application of ultra-large capacity MSC server based on blade cluster platform

GUI Guo-fu, XU Bo, LIU Hao, XUE Zhen-Yu
(China Mobile Group Anhui Co., Ltd., Hefei 230061, China)

With the rapid expansion of network size of mobile communications operators and continuous enhancement of centralization of network maintenance, the deployment of ultra-large capacity MSC server is required urgently. This paper introduces the deployment and application plan of MSC server based on blade cluster platform particularly. By the off l ine test and online test, the performance of MSC server based on BC platform is conf i rmed.

BC; MSC Servererver; ultra-large capacity

TN915

A

1008-5599（2013）09-0068-05

2013-06-20