EPC综合运营支撑系统的设计与实现

EPC综合运营支撑系统的设计与实现

陆小铭1，邢亮2，曹维华1

（1 中国电信股份有限公司广州研究院；2 中国电信集团公司网运部）

摘要：在2G/3G时代，国内运营商以省为单位对移动网络进行管理，随着4G网络和业务的发展，运营商纷纷转型以实现集约化管理为目标。EPC综合运营支撑系统是实现4G网络集约化运营的重要手段，较好解决了涉及多厂家、多网元以及多管理域的EPC核心网的集中运营管理。本文以某运营商为例，分析了EPC集约化运营支撑系统的设计思路，并对其关键管理功能，如业务运营支撑能力、网络感知能力、网络分析能力等展开详细说明。

关键字：EPC，OSS，MME

1、引言

随着4G网络的建设和投入运营，运营商对EPC网络提出了集约化运营管理的目标。目前，国内的4G网络一般采用分省新建的方式，与原有的2G/3G核心网共存。从运营商角度看，2G/3G网络保持相对的稳定性，能维持现有用户的体验，但也带来了诸多管理上的问题。

1)EPC网络采用分省建设的方案，同时需要与2G/3G网络进行互操作，支撑系统要兼顾考虑，

管理的范围广，难度大。

2)EPC网络包含MME、SGW、PGW、HSS等10余种网元，以及EPC的承载网络（如某运营商以

L3VPN为承载网），管理的网元类型比较多。

3)目前，国内运营商的EPC网络主要由华为、中兴和爱立信等厂商提供，综合运营需要适配

各厂家网元的北向接口，以消除不同厂商的EMS功能的差异性。

2、EPC网络现状及维护管理需求

从EPC网络现状看，运营商的EPC网络一般由全国骨干网、省网和国际局组成。骨干网的网元主要包括根DNS，主要负责国际漫游及省际漫游APN和PGW的解析。省网的设备包括MME，PGW、SGW、HSGW、HSS、3GPP AAA、PCRF、CG、DRA和DNS等。国际局（负责LTE国际漫游的相关网元）包括i-DRA、i-PGW/GGSN、i-DNS、i-CG、BG等网元，主要负责LTE用户的漫出和漫入的业务。各省的LTE FDD、TD-LTE无线网络都接入同一个核心网。核心网的组网架构如下图所示。

图1 EPC核心网网络架构图

运营商以EPC全网集约化管理为目标，研究建设统一的EPC综合运营支撑系统，其特征是统一功能、统一呈现和统一管理，集团和各省通过分权分域方式共同使用。EPC综合运营支撑系统的目标是要实现直管EPC全网，通过标准网管接口直接采集网元数据，不依赖厂商的设备网管，从而使数据准确性可以得到保障，管理效率达到最高。

3、EPC综合运营系统总体设计

系统采用基于统一网管平台的模块化、层次化、分布式系统架构，支持功能的即插即用、线上升级，层次间的服务接口标准化，以及系统管理规模的平滑扩展。系统的功能架构图如下：

图2 EPC综合运营支撑系统功能架构图

整体系统自下而上分为4层：采集层、数据层、功能服务层、呈现层，层次间分工及接口清晰，各个层面的功能如下：

(1)采集层：系统通过SNMP、SYSLOG、Tacacs+、XML、NetFlow和SSH/Telnet等多种标准协议对网络设备的故障、性能、配置、安全等方面的数据进行采集和状态监视[1]。

(2)数据层：提供了采集调度管理及采集数据的预处理功能，管理并调度各采集探针协同工作，采集网元及网络性能数据，并对它们进行格式化等预处理操作。

(3)功能服务层：面向应用管理提供统一的数据处理功能。采用统一的数据模型，对数据采集层采集到的数据进行集中的实时、定时处理，并将结果存储到关系型数据库中，从而为网络管理功能提供数据支持。在数据基础上，实现各功能模块的业务逻辑，完成业务功能。

(4)呈现层：提供统一门户、统一认证，面向不同的使用人员提供不同的管理视图。

4、EPC综合管理关键功能

4.1、业务运营支撑能力

4.1.1、集中激活功能

从国内运营商的业务开展情况看，4G业务并不是单一网元业务，而是需要和2/3G网元共同封装为产品对外销售，因此在对4G业务的开通激活，就需要综合考虑多网元间的协同控制。

对于4G网元的激活，由集团的激活模块发送指令（HSS和PCRF）；从服开系统发起，调用EPC 综合运营支撑系统的激活子模块，系统根据相应涉及的厂商，通过SOAP接口，获取用户信息或执行相应业务的操作。对于3G网元及增值和行业应用平台的激活，由省级激活模块发送指令。业务收留流程如下：

图3 4G业务集中激活功能流程

激活流程主要步骤如下：

1)用户申请4G业务，业务员受理后将订单输入集团级CRM系统；

2)4G业务订单派发到集团级服务开通系统；

3)为了同时开通2/3/4G业务，集团级服务开通系统将订单进行分解，4G部分配置要求转到

EPC综合运营支撑系统，2/3G部分配置要求转到省级开通激活系统；

4)EPC综合运营支撑系统的一点激活模块通过配置HSS和PCRF网元，完成订单的4G部分功

能开通；省级开通激活系统通过配置

根据业务管理的需求，EPC综合运营支撑系统应具备如下功能：

1)用户状态查询：根据用户标识查询用户信息和当前状态。

2)用户开销户：可通过接口，根据用户号码、IMSI号、手机号码等信息，执行新开户、销户

等操作。

3)业务变更：可通过接口，根据用户号码、IMSI号、手机号码等信息，执行改号等业务的变

更。

4)异常单的处理（卡单、不成功的单）：当出现异常工单时，在调用结果中会反馈给服开系统，

同时反馈失败原因，服开系统可以再次调用。

5)可查询工单的操作结果。：可按条件查询工单操作结果，可对工单量、开通成功率等进行分

类统计。

4.1.2、维护作业计划

维护作业计划是为了对EPC网络进行有效的维护，使维护工作更加有序顺利开展，做到维护工作的标准化、精细化、制度化、规范化，确保LTE/EPC网络安全稳定运行。

1)维护检查项配置：可以查询检查项名称、描述和使用的资源型号、检查周期；可以增加、

删除巡检项；巡检的检查周期可灵活配置。

2)巡检模板配置：可查询已有的巡检模板；可新增、修改、启用、停用巡检模板。

3)巡检资源组配置：可根据资源类型、资源型号等设定设备组，并可以查看该资源组里所包

含的资源。

4)维护巡检计划配置：定义维护巡检计划，每个计划中可以选择多个维护资源组。将维护巡

检计划中的资源组与巡检项关联起来，只执行有关联关系的巡检项。

5)巡检结果矩阵：巡检结果以矩阵方式图形化展示。对于具体的维护作业检查结果，可在矩

阵中点击结果后可查看维护检查详细信息。同时支持即时采集功能。如果巡检结果出现异常，可转电子工单系统的故障工单或CASE工单进行处理。

针对SGW、PGW、HSGW特定网元的巡检项目建议如下：

表1 SGW、PGW、HSGW维护巡检计划内容建议