MSP系统对TD GPRS核心网Iu-PS接口的监控方案讨论
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1 概述
随着td网络建设和TD业务的开展，保障TD网络运营安全、保障TD用户的QoS质量是吉林移动网络维护部门的重要工作。作为新建网络，TD-SCDMA网络的技术成熟度和可靠性无法达到传统GSM/gprs网络的水平，吉林移动需要相应的监控和管理手段，确保TD-SCDMA网络PS域的业务质量。
由于2G时代Gb接口使用帧中继ATM等技术，监控成本非常高，不适合大规模部署。进入3G时代，中国移动规范SGSN和SRNS(服务无线网络子系统)间的接口IP化，使得针对全接口全流程的监控得以实现。
目前，吉林移动信令监测、数据网管及话务网管等系统仅能实现设备层面的网络管理和维护，例如针对某个RNC或者SGSN的单独网管系统。这样单独分散的系统只能够监控单一设备自身出现的问题，故障排查效率低，尤其无法解决多厂商网络兼容性和互通性的问题，无法实现TD业务性能预警，无法从业务角度实现TD-SCDMA网络全程全网的监控；而且由于TD-SCDMA网络是新建网络，缺乏对TD数据业务相应的支撑手段，也缺乏对TD数据业务客户服务的有效支撑手段。
为此，本文提出msp方案。
2 GPRS接口现状
吉林移动现在PS域核心网为华为、爱立信、诺西三个厂家设备共同组网搭建的GPRS平台，其所有设备均支持TD功能。本方案需监控的接口如下：
(1)iu-ps接口：负责核心网(CN)和RNC之间的信令交互。
(2)Gj接口：GPRS网作为ISP向移动用户提供Intemet接入服务时，各GPRS省网的GGSN GI接口应接入本省CMNet。外接设备为核心网的防火墙，防火墙以内(核心网侧)为Gi接口，防火墙以外(CMnet侧)为Gi’。
(3)Gn接口：SGSN和GGSN之间的接口。
3 MSP系统组成
MSP(Multi-Service monitor Platform)系统采用集中式的方案进行用户业务的监控、分析和处理，主要由数据采集、采集机硬件处理、数据后处理、网络存储、软件模块几大部分组成。
Iu-PS、Gn、Gi接口数据经采集后，接入到Probe前置服务器内。各服务器分别用HBA卡扩展一套存储阵列，对采集的数据及分析结果进行存储。图2为简化的系统拓扑图：
3.1 Probe服务器
如图3所示，Probe通过采集Iu-PS接口数据，并生成相应的CDR，吐给CDR Match(匹配服务器)。
Iu-PS底层协议分析模块可以实现多CPU并行协议分析，并将Iu-PS数据流区分为控制信道(RANAP协议)和承载信道(GTP协议)。RANAP解析模块将控制信道分为移动性管理部分和PDP会话两部分，移动性管理部分与会话无关，可以直接合成为CDR；PDP会话需要和承载信道解析数据进行合并，完整反映Iu-PS数据会话。
Iu-PS移动性管理CDR和Iu-PS数据会话CDR传送给MSP CDR MATCH服务器，进行CDR合成与数据入库。
二进制原始信令写模块完成原始信令的外置存储写入，存储方式为文件方式。
历史数据库写模块完成历史数据库数据的外置存储写入，存储方式为文件方式。
3.2 MSP CDR匹配服务器
如图4所示，MSP CDRI/C配服务器接收MSP Probe的数据。包括Iu-PS CDR及Gn/Gi CDR，然后由CDR合成模块将不同接口的CDR合成为完整的信令流程(Iu-PS+Gn+Gi)。
CDR合成模块将合成后的CDR放入CDR缓冲区，CDR写入模块与报表合成模块从CDR缓冲区读出数据，然后将信息分别写入主数据库和备数据库，实现数据库1+1热备份。
3.3 存储设备
存储设备采取单机直连式磁盘阵列。二进制原始信令和历史数据库数据保存在Probe本地，在线数据库和报表数据库数据采用集中存储方式。
4 MSP系统实现功能
MSP系统通过对Iu-PS、Gn、Gi接口数据采集、监测、分析，可实现以下功能：
4.1 Iu-PS接口监控功能
实现TD-SCDMA网络Iu-PS接口数据的监测和分析，能够完成Iu-PS接口控制信令层和数据承载层消息的解析。
分析与合成TD-SCDMA网络移动性管理消息，包括附着(Attach)、路由更新(Routing Update)和去附着(Detach)消息，并能够生成相应的报表。
分析Iu-PS接口数据承载层GTP信息。
分析Iu-PS接VI RANAP信令消息，包括RAB资源分配、取消等信息。
4.2 Iu-PS、Gn、Gi、Gj’接口合成功能
实现Iu-PS、Gn、Gi接口的台成功能，并能够将Iu-PS PDP激活数据和Iu-PS数据层信息合成。
Iu PS+Gn+Gi接口数据合成后，能表示该用户Session在哪个LAC和CI下。
存储解码后的数据进系统缓冲区，以便系统调用。
4.3 TD终端监测能力，
软件提供TD终端监测能力，提供TD终端能力分析报表，包括分TD终端上网业务成功率统计、TD终端上网速率统计等信息。
5 数据采集接入方式
5.1 数据采集接入方式及优缺点
由于本系统涉及到监测Iu-PS、Gn、Gi接口数据，需要对Iu PS、Gn、Gi接口进行7×24小时的不间断监测，所以要求对Iu-PS、Gn、Gi接口进行数据镜像或者TAP分路、分光等操作。
数据采集接入有三种方式：
(1)数据镜像方式：对Iu PS、Gn、Gi的以太网交换机进行端口或者VLAN的镜像，采集流经的所有Iu-PS、Gn、Gi接口数据；
优点：不需对现有链路进行通断割接，不影响现网业务运行，利用以太网交换机实现数据流量的镜像，对以太网连接和光链路连接均可实施。
缺点：消耗核心交换机性能，增加交换机的CPU负担，只适合流量不大的链路。
(2)TAP方式：分割RNC、SGSN、GGSN之间的以太网连接，进行分路；
(3)分光方式：利用光耦合器分割Iu-PS、Gn、Gi的连接，进行分光比的分配。
TAP方式与分光方式类1以，分别可采集以太网链路和光链路。这两种方式的优缺点如下：
优点：利用专用采集设备进行数据采集，不影响原有局域网交换机核心性能，可监控流量较大的链路。
缺点：要求SGSN和GGSN进行业务的短暂主备切换，且会造成原有链路传输性能大约20％的下降，适合局域网内传输距离较近的光链路。
所有的接入方式都不影响原网络的正常运行或降低原网络的安全性。
5.2 本次方案接口采集方式
根据各数据采集方式的优缺点，针对吉林移动PS域 核心网现状，可规划图5所示的采集方式：
其中，SGSN与RNC的物理连接为核心交换机与CE的光纤连接方式。
考虑到TD时代Iu-PS接口数据流量较大，而且所涉及设备均在同一机房，对传输衰减可忽略不计，因此采用分光方式进行数据采集。物理连接示意图如图6：
对于Gn接口，考虑到SGSN和GGSN设备较多，各厂家线缆类型各异且线缆数量很大，可采用镜像方式，从核心交换机直接进行端口或者VLAN的镜像，采集流经的所有Gn接口数据。物理连接示意图如图7。
Gi、Gi’接口的物理连接为核心交换机与防火墙的光纤连接方式，考虑到TD时代Gi、Gi’接口数据流量很大，而且涉及设备均在同一机房，对传输衰减可忽略不计，因此采用分光方式进行数据采集。物理连接示意图如图8。
6 总结
MSP系统通过对TD GPRS核心网系统内部接口的数据采集、分析及监控，可实现TD业务性能预警，从业务角度实现TD-SCDMA网络PS域全程全网的监控，为吉林移动提高监控和管理能力，确保TD网络PS域的业务质量。
工信部：我国3G用户已达6190万其中TD用户达2699万
在4月21日举行的“2011中国移动通信产业高峰论坛”上，工信部副部长刘利华指出，“十一五”以来，我国通信业保持平稳较快发展，移动通信发展尤为引人注目。他透露，截至2011年3月底，全国电话用户总数达到11.8亿户，其中移动电话用户所占比重为75.2％。
我国3G用户规模进一步扩大，据刘利华透露，“截至2011年3月底，我国3G电话用户累计已达6190万户，其中TD-SCDMA用户达到2699万户，3G网络建设和业务推广应用全面展开，促进移动互联网高速发展。同时，三网融合稳步推进，移动通信已经成为带动通信产业高速增长的重要引擎”。
对于“十二五”期间如何促进我国通信产业快速健康发展，刘利华提出了四点建议：一是着眼于我国经济社会发展的全局，加快建设宽带、安全泛在的下一代国家信息基础设施；二是进一步加强技术和业务创新，大力提升行业创新能力和核心竞争力：三是推进信息化与工业化深度融合，充分发挥信息技术在加快结构调整和发展方式转变中的重要作用：四是加强网络与信息安全管理，切实维护国家安全和社会稳定，维护人民群众利益。