SGSN Pool技术优势及案例分析

【摘要】 SGSN是WCDMA分组数据网中核心网元之一，SGSN Pool技术在容灾、负荷分担、提高网络资源利用率等方面有着显著的优势，本文结合实际案例对SGSN Pool在容灾和提高资源利用率方面的优势进行了分析。

【关键词】 SGSN Pool 容灾 潮汐效应

一、概述

2013上半年，我国3G用户达到3.25亿户，渗透率接近30%，用户对移动互联网业务的需求日益增强，对业务感知要求也越来越高，作为WCDMA分组数据网核心网元之一，SGSN的安全性和稳定性就显得尤为重要，SGSN Pool技术在容灾、提高网络资源利用率、降低信令负荷、简化网络割接、降低OPEX方面有着显著的优势。

二、现网中存在的问题

SGSN是WCDMA分组数据网核心网元之一，具有移动性管理、会话管理、路由与数据转发和计费等功能，移动性管理是用来跟踪手机的当前位置信息，会话管理是管理手机的PDP上下文，SGSN还用来实现MS和GGSN间的业务数据的路由和转发功能。

SGSN单点故障导致的业务全阻：当某台SGSN出现故障时，极易导致覆盖区业务全阻，虽然现在主流厂家的SGSN设备均实现了单板之间主备，但当主控板出现问题，且备板工作异常时就会导致SGSN整机故障，或因Bug导致整机复位，虽然都是小概率事件，但结果往往都是破坏性的，而这样的案例在现网中真实发生过。

“潮汐效应”对网络的冲击：作为网络的维护者，往往会为一个问题所困扰，那就是用户的“潮汐效应”，短时期内业务量激增，对网络尤其是SGSN造成极大冲击。以江苏为为例：日常苏南地区是业务量较大的地区，而在“春节”和“中秋”，苏南地区的用户会向苏北、苏中地区迁移，对覆盖苏北、苏中地区的SGSN冲击非常大。

三、SGSN Pool技术优势

SGSN Pool是3GPP R5引入的特性，一个RAN区域被一组SGSN提供服务，这个RAN区域就是Pool区，该区域内的业务由这组SGSN分担，组网上要求RNC/BSC和SGSN全互联和Iu/Gb接口IP化。SGSN Pool的技术优势体现在容灾、提高资源利用率、降低信令负荷等多方面。

容灾：实现SGSN设备级的异地容灾备份， 由于Pool内的SGSN都服务于一个服务区，当一个SGSN故障后，可以将用户迁移到Pool内的其他SGSN上去，从而使网络可靠性大幅提升。同时，各个SGSN都是相互备份关系，无需再单独建立一个备份节点，人工干预减少，智能自动化提高。

提高资源利用率：Pool组网扩大了SGSN的服务区，这个服务区中有多个SGSN，这些SGSN的资源是可以共享的，从而使整体网络资源利用率达到最大，节省设备投资。可以有效应对“潮汐效应”对网络造成的冲击。

降低信令负荷：减少局间路由区更新，降低Gr接口信令流量，提高了SGSN的容量增益，扩大了服务区域。

四、实际案例分析

4.1 容灾案例分析

江苏爱立信SGSN Pool由SGSN6、7、12、13组成，某日，池组中SGSN13的主控板发生故障，且备板无法完成主备倒换，为排除故障隐患，将SGSN13的全部业务逐步手工迁移至池组中的SGSN12，为了稳妥起见，限制了单位时间内迁移的用户数，4个小时，约5万用户从SGSN13平稳迁移至SGSN12，期间用户几乎感知不到，没有用户投诉。

4.2 “潮汐效应”案例

华为SGSN3原来覆盖江苏中部地区某三个地市，某年春节期间，在外出务工人员返乡，及探亲流等多种因素影响下，业务区活跃用户激增1.5倍，流量超过License授权最大值，PDP激活成功率指标恶化，给SGSN造成了极大的冲击，系统多次出现容量到达门限、性能下降、链路闪断等多方面告警。

该案例是典型的用户“潮汐效应”对SGSN造成冲击的案例，为避免类似情况发生，在后期SGSN Pool的规划中，结合日常用户行为分析，将覆盖苏南地区的SGSN和苏北地区的SGSN组成Pool，比如针对上述案例中，江苏联通就将苏州和南通组成Pool，这样在类似春节的大型节假日期间，苏州作为业务迁出区，南通作为业务迁入区，两者相互抵消，保持了池组中用户数的基本稳定，提高了资源利用率。

五、总结

SGSN Pool通过BSC和RNC上联多个SGSN，可以实现负载均衡、消峰抑谷、提高设备利用率，同时解决SGSN容灾备份问题，是3GPP R5版本中重要技术改进之一。在实际网络规划，要结合覆盖区域的业务量、现网情况、用户行为等多方面因素，灵活组Pool，尽可能发挥SGSN Pool的所有技术优势。

参 考 文 献

[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] 《中国联通 SGSN Pool建设指导意见V1.0》，2011年6月