在4G网络中MME设备可靠性设计及其在故障排除中的应用解析

2022-09-10

一、我国4G网络中MME设备的使用现状

现如今, 我国移动通信能力飞速发展, 无论是在功能还是业务方面, 均得到稳步提升与创新。且随着通信市场竞争压力的不断增强, 在通信行业尤其是内部功能与业务的衔接等方面的应用要求不断提高。为满足市场与大众的个性化需求, 通信行业应从MME设备入手, 在现有设计基础上进行系统优化及完善。但从目前实际情况来看, 该项任务的执行受多方面因素阻扰难以正常开展, 如, 繁琐的通信网络、落后的通信设备等等, 对MME设备可靠性的改进造成极大压力与挑战。而MME设备作为4G网络中的核心组成部分, 其设计与运行标准与网络整体水平的提升存在密不可分的联系, 但受某些限定性因素的影响, 如, 地域性差异、稳定性较差的网络用户以及过度消耗的无线资源和设备等等, 使得MME设备在实际设计中存在大量实践性阻扰因子。若要从真正意义上改变这一现状, 应在MME设备的设计源头进行调整, 以确保系统运行可靠性的优化与改善。

二、TD-LTE架构中MME设备的可靠性分析与设计

(一) MME设备的可靠性分析

通过对UTRAN网络的实际调查分析发现, 无线网络控制器 (RNC) 单点失效现象仍存在3G网络。在3GRAN网络中, 在组织无线网络控制器与基站间时大多采用分层式手段, 但无论是星状组网方式还是环状组网方式, 难免产生单点实效等弊端。从另一角度来看, 在3G网络具体实施过程中, 故障的产生往往源于UTRAN网络和与之相关节点, 两者相互影响、相互制约。如, 在基站控制器接口和UTRAN网络与核心网络接口两者之间, 需建立相应的传输通道, 且要保障通道的可靠性与安全性。但由于在3G网络中, ATM与SS7进行电路交换时技术方面仍存在诸多不足之处, 导致用IP组网时, IP网络的低成本, 高可扩展性及组网灵活性难以正常发挥, 与我国现阶段市场需求严重不符。如, 很多用户逐渐适应了不健全的功能 (移动电话达不到市话的可靠性) , 导致市场对移动通信可靠性要求不高。但TD-LTE网络与之相比, 传输上使用IP, 信令使用Diameter协议, 简化了网络结构, 不但可以有效改善以上问题, 同时增加了更多功能, 优势也更为突出。

(二) MME设备的可靠性设计

首先, E-UTRAN网络侧坚持以“peer-to-peer”的理念为的原则, 在配合OFDM编码方式, 极大地提高了频谱的利用率;在核心侧将传统系统控制器简化为用户面与控制面分离的组网架构, 相同网元之间可以组成资源池, 极大的提升了系统整体生存能力以及容错性等等, 有助于无线资源管理工作的有效开展。

其次, 4GRAN以IPv4/IPv6协议前提条件实现无线网络的有效传输, 体现出4G网络拓展性优势。这样可以形成全球甚至外空间范围的信息网络。此外, 通过对IPv4/IPv6技术的运用, 不但能够促使成本的有效降低, 赋予网络操作便捷化、简单化等特点, 并且紧随时代发展趋势, 通过对自身缺陷的有效弥补, 满足市场发展需求。

三、MME设备的可靠性故障检测与处理

一方面, MME设备的可靠性故障检测。对MME设备的可靠性设计, 对下一阶段故障检测工作有着直接影响。通常情况下, 在对MME设备进行故障检测过程中, 对于数据的进一步检测与分析可通过“watchdog计时器”, 如, 外部资源以及系统容量等等。并且将检测最终所获取数据以日志的形式在如此审计阶段, 通过现代人工智能技术对故障进行有效分析, 同时为进一步避免故障危害的进一步扩大, 可充分发挥断点恢复以及裁决器等相关功能。此外, 与其他软硬件系统、网络构成系统大抵相似, 在对MME设备进行故障检测过程中, 应将环境、人为、网络等因素纳入预测范围之内, 并围绕相关问题提前制定有效预防策略, 不仅能够对故障进行仔细排查确定, 且能够确保整个设计方案的可靠性及安全性。

另一方面, MME设备的可靠性故障处理。在MME设备实际运行过程中, 为保证故障问题的有效解决, 可通过将软件技术与硬件技术二者相结合, 充分发挥各方优势, 如, 通过对硬件技术的有效应用实现对故障问题快速且准确的检测, 而在故障恢复过程中, 则常以软件技术的应用为主。此外, 在设计MME设备软件和硬件时, 设计方法主要以三层结构为主,

具体分以下三个步骤:

第一, 使用嵌入式实时操作系统, 并保证系统具有通信功能;

第二, 应用嵌入式实时操作软件;

第三, 嵌入式实时控制系统。在硬件上, 可以直接采用RTOS来管理系统, 负责进程与线程的调度、系统的维护等。

四、结束语

综上所述, 在某种意义上基站可靠性的实现依赖于EPS的信令控制网元MME的稳定运行, 而纵观国内在MME设备方面的设计、检测及解决等任务的执行效果来看, 尚存在诸多不足之处。因此, 为确保MME设备运行的可靠性, 应从其实际运行情况入手, 不断深入探索影响MME设备稳定性与可靠性的相关因素, 运用更加科学化及合理化手段开展一系列故障检测工作, 在保证MME设备整体性能的前提下提高通信行业经济效益。

摘要：信息时代背景下, 国家综合实力日益壮大, 通信技术的进步与发展逐渐成为新阶段的主旋律。而基站作为通讯运营商所建立的通信平台, 为充分保障运行的可靠性, 先后进行了不同阶段等级的研发, 第四代移动通信系统在此背景下应运而生。目前, 我国4G网络用户规模迅速攀升, 在稳步提升通信行业整体技术水平的同时, 也在某种程度上为人们生活带来更多便利。文章紧紧围绕TD-LTE架构上的基本构成要素MME设备进行讨论, 在全面解读MME设备设计原理的基础上, 有针对性的对MME设备运行故障进行排除, 确保MME设备的稳定性、可靠性及完整性。

关键词：4G基站,MME设备,可靠性设计,故障排除,应用解析