MSC Pool組網(wǎng)方案的研究

于富東，楊林，匙凱，卜忠貴

（1 長(zhǎng)春電信工程設(shè)計(jì)院股份有限公司, 長(zhǎng)春 130012；2 中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)設(shè)計(jì)院有限公司,北京 100080）

1 背景

隨著移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的不斷擴(kuò)大，如何使得網(wǎng)絡(luò)能夠按照MSC的處理能力按比例進(jìn)行話務(wù)分?jǐn)?，?shí)現(xiàn)各MSC話務(wù)均衡，并能在重要節(jié)假日話務(wù)高峰（或者潮汐效應(yīng)明顯的地區(qū)）期間將話務(wù)均衡地分配給多個(gè)MSC去處理，避免對(duì)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)單個(gè)或幾個(gè)MSC造成強(qiáng)烈話務(wù)沖擊，以免產(chǎn)生話務(wù)溢出等情況發(fā)生。MSC Pool的部署，原則上對(duì)池組內(nèi)單個(gè)MSC來(lái)說(shuō)沒(méi)有峰值的壓力，它能充分利用MSC Pool內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)資源，降低原有MSC的負(fù)荷壓力，提高網(wǎng)絡(luò)的利用率。

目前，各電信運(yùn)營(yíng)商均已經(jīng)在現(xiàn)網(wǎng)大規(guī)模部署了MSC Pool。然而，由于A接口承載方式的不同、各本地網(wǎng)規(guī)模大小的不同等因素的限制，現(xiàn)有的MSC Pool在部署上受到了限制，本文將針對(duì)上述因素給出解決方案。

2 MSC Pool的組網(wǎng)方案

根據(jù)各電信運(yùn)營(yíng)商提出的MSC Pool的技術(shù)規(guī)范，現(xiàn)網(wǎng)的MSC Pool的部署主要有以下幾種組網(wǎng)方案。

2.1 BSC/RNC做NNSF，Mc接口不做全互聯(lián)（方案1）

本方案旨在BSC/RNC與Pool內(nèi)每個(gè)MSC的一個(gè)獨(dú)立管轄的MGW設(shè)置直聯(lián)鏈路，由BSC/RNC作為NNSF節(jié)點(diǎn)，在用戶進(jìn)入池區(qū)時(shí)，即由BSC/RNC通過(guò)訪問(wèn)MSC確認(rèn)用戶業(yè)務(wù)處理源。其組網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

圖1 BSC/RNC做NNSF，Mc接口不全互聯(lián)的組網(wǎng)圖

優(yōu)點(diǎn)：MGW無(wú)需提供虛擬MGW功能，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)MGW的備份。

缺點(diǎn)：在A接口采用TDM承載方式的情況下，對(duì)傳輸資源需求的壓力較大；同一BSC下的呼叫可能會(huì)占用2個(gè)MGW間的Nb接口資源，產(chǎn)生話路迂回；在MSC Pool內(nèi)MSC Server數(shù)量較多時(shí)，MSC-S的無(wú)線數(shù)據(jù)設(shè)置較為復(fù)雜；MGW發(fā)生故障，主叫業(yè)務(wù)會(huì)通過(guò)其他A接口路由進(jìn)行疏通，而被叫業(yè)務(wù)將會(huì)受到限制。

因此，此方案適合于傳輸資源相對(duì)充裕、且規(guī)模較小的本地網(wǎng)中。

2.2 MGW做NNSF，Mc接口做全互聯(lián)（方案2）

本方案旨在將Pool內(nèi)所有Server與MGW的Mc口做網(wǎng)狀網(wǎng)全互聯(lián)，需要MGW支持虛擬功能，原則上，滿足MGW虛擬的數(shù)量等于Server的數(shù)量。用戶進(jìn)入池區(qū)，在業(yè)務(wù)到達(dá)MGW后，由MGW進(jìn)行選擇歸屬哪個(gè)Server進(jìn)行處理。所以，本方案與A接口歸屬關(guān)系無(wú)關(guān)。具體組網(wǎng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 MGW做NNSF，Mc接口全互聯(lián)的組網(wǎng)圖

優(yōu)點(diǎn)：本方案對(duì)A接口沒(méi)有要求，傳輸路由組織簡(jiǎn)單；同一個(gè)BSC的呼叫不會(huì)占用兩個(gè)MGW的Nb口資源。

缺點(diǎn)：當(dāng)MGW發(fā)生故障時(shí)，將會(huì)產(chǎn)生話務(wù)丟失，無(wú)法通過(guò)其它端局處理A接口話務(wù)；當(dāng)A接口采用IP化方式疏通時(shí)，原則上信令面與媒體面都是BSC與MSC直聯(lián)，而采用此方案，將必須保持MGW內(nèi)置SG進(jìn)行轉(zhuǎn)接。

因此，本方案只適用于在TDM承載方式下、傳輸資源有限的情況下的組網(wǎng)。

2.3 混合組網(wǎng)方案（方案3）

在方案1的組網(wǎng)中，要求各局址見(jiàn)有充足的傳輸資源，如果不分局址傳輸資源緊張，則可選擇傳輸資源較好的局址的MGW設(shè)置虛擬MGW，組網(wǎng)方式如圖3所示，包括：

組網(wǎng)A：傳輸資源充足的條件下，采用方案1組網(wǎng)；

組網(wǎng)B：在傳輸資源緊張的條件下，采用方案2組網(wǎng)。

圖3 混合組網(wǎng)方案

結(jié)合以上方案的論述以及MSC Pool的工作流程，我們也可拓展Pool的應(yīng)用方案，即由BSC/RNC做NNSF節(jié)點(diǎn)，Mc口全互聯(lián)的組網(wǎng)方案，其被叫回復(fù)功能更能方便實(shí)現(xiàn)。以下便是就Pool方案的拓展做進(jìn)一步的分析。

3 MSC Pool組網(wǎng)方案的拓展

隨著A接口IP化的大規(guī)模應(yīng)用，結(jié)合傳統(tǒng)的MSC Pool組網(wǎng)方案的優(yōu)點(diǎn)，我們整理出“組建大規(guī)模MSC Pool”和“跨本地網(wǎng)MSC Pool”等建設(shè)方案，并將其有效地應(yīng)用到網(wǎng)絡(luò)中去。下面將分別介紹來(lái)兩種方案。

3.1 組建大規(guī)模MSC Pool

傳統(tǒng)的MSC Pool（以BSC/RNC為NNSF的功能節(jié)點(diǎn)，因以MGW為NNSF在AoIP部署時(shí)不利于MGW優(yōu)選功能的部署），是以A接口為T(mén)DM電路為基礎(chǔ)的容災(zāi)組網(wǎng)，在引入A接口IP化以后，組網(wǎng)方式更加靈活，在AoIP形式下的呼叫主要有兩種方式，如圖4所示。

方式1：BSC將負(fù)荷信息直接傳遞給MSC Server，BSC根據(jù)收到的Assignment Req消息中確認(rèn)MGW的IP地址，即可建立BCS與MGW之間的IP通道。

圖4 AoIP場(chǎng)景下呼叫方式

方式2：BSC需要預(yù)先與所有有聯(lián)接關(guān)系的MGW的IP接口板建立邏輯路由關(guān)系，然后根據(jù)收到的Assignment Req消息中確認(rèn)MGW的IP地址，確認(rèn)由哪個(gè)端局做業(yè)務(wù)處理，在前期若沒(méi)有將必要的接口板的歸屬關(guān)系確立，則上述IP通道無(wú)法確立。

在A接口IP化引入的初期，可以IP與TDM承載方式共存組網(wǎng)，具體如圖5所示。

圖5 AoIP與AoTDM共存組網(wǎng)圖

由上可知：假設(shè)用戶A和用戶B均登記在MSS1，用戶A呼叫用戶B，MSS1會(huì)根據(jù)MGW優(yōu)選的原則，優(yōu)先選擇MGW1-1來(lái)疏通話務(wù)。

通過(guò)上述論證，現(xiàn)有3個(gè)MSS的Pool均可將本地網(wǎng)內(nèi)其他MSS吸收入Pool（采用Mc口全互聯(lián)的策略執(zhí)行），設(shè)計(jì)階段，調(diào)整好各MGW的負(fù)荷（便于MGW負(fù)載均衡，各MSS處理能力盡量相同，任何一臺(tái)MSS宕機(jī)，其它MSS要可以承擔(dān)起Pool內(nèi)所有業(yè)務(wù)）：在已經(jīng)部署MSC Pool的地區(qū)，大規(guī)模MSC Pool的建設(shè)主要是基于MSC Pool的擴(kuò)大和MSC Pool的合并。而對(duì)于即將部署MSC Pool的區(qū)域，大規(guī)模MSC Pool的方案將為這部分地區(qū)提供相關(guān)借鑒，減少投資上的浪費(fèi)。

3.2 跨本地網(wǎng)MSC Pool

對(duì)于規(guī)模較小的本地網(wǎng)，核心網(wǎng)網(wǎng)元數(shù)量不足以單獨(dú)組建MSC Pool，使得本地網(wǎng)核心網(wǎng)設(shè)備缺乏完善的備份機(jī)制，在此情況下，我們提出跨本地網(wǎng)組建MSC Pool的方案，相比于傳統(tǒng)MSC Pool，其關(guān)鍵技術(shù)是大本地網(wǎng)組Pool和跨區(qū)計(jì)費(fèi)策略。

3.2.1 大本地網(wǎng)組Pool

大本地網(wǎng)組Pool是指將物理MSC虛擬成多個(gè)邏輯MSC用于管理不同計(jì)費(fèi)區(qū)域。Pool內(nèi)每個(gè)物理MSC為管理的每個(gè)本地網(wǎng)虛擬出一個(gè)邏輯MSC ID。大本地組網(wǎng)目前存在單信令點(diǎn)多MSC號(hào)方案和多信令點(diǎn)多MSC號(hào)方案，推薦采用多信令點(diǎn)多MSCID方案（單信令點(diǎn)多MSC號(hào)方案是指：不同邏輯MSC使用相同的信令點(diǎn)，但是使用MSCID不相同。多信令點(diǎn)多MSC號(hào)方案是指：不同邏輯MSC使用的MSCID和信令點(diǎn)都不相同）。

如圖6所示，MSC1上信令點(diǎn)AA,用于本地網(wǎng)1的核心網(wǎng)網(wǎng)元對(duì)接，MSC2的DD用于本地網(wǎng)2的核心網(wǎng)網(wǎng)元對(duì)接；ZZ用于兩個(gè)本地網(wǎng)內(nèi)的BSC對(duì)接。（MSC1也可以對(duì)每個(gè)本地網(wǎng)的接入側(cè)分配一個(gè)信令點(diǎn)）。MSC3上BB用于本地網(wǎng)1，CC用于本地網(wǎng)2；HH用于兩個(gè)本地網(wǎng)內(nèi)的BSC對(duì)接。MSC1使用信令點(diǎn)ZZ, 和MGW1的YY，XX信令點(diǎn)與本地網(wǎng)1內(nèi)的BSC，通過(guò)MSC Pool M3UA轉(zhuǎn)接方式對(duì)接。MSC2使用信令點(diǎn)ZZ，和MGW2的JJ,XX信令點(diǎn)與本地網(wǎng)2內(nèi)的BSC，通過(guò)MSC Pool M3UA轉(zhuǎn)接方式對(duì)接。

圖6 Pool和大本地混合組網(wǎng)圖

3.2.2 計(jì)費(fèi)方式

Pool+大本地網(wǎng)有兩種方案：虛擬MSC ID方案和LAI計(jì)費(fèi)方案。

虛擬MSC ID計(jì)費(fèi)，就是對(duì)每一個(gè)計(jì)費(fèi)區(qū)域分配一個(gè)不同的MSC ID，在HLR中登記用戶所屬的MSC號(hào)，這樣計(jì)費(fèi)時(shí)，就可以區(qū)分不同計(jì)費(fèi)區(qū)域。

LAI計(jì)費(fèi)，也稱為位置區(qū)計(jì)費(fèi)，就是在本局出的主叫、被叫話單中填寫(xiě)LAI，同時(shí)本局根據(jù)LAI分配漫游號(hào)碼，這樣 BOSS可以從被叫的漫游號(hào)碼映射出被叫的位置，實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶的計(jì)費(fèi)；同時(shí)為了實(shí)現(xiàn)智能用戶同城特例的計(jì)費(fèi)，SCP在主叫和被叫流程中需要采用PSI流程獲取主被叫的位置信息，實(shí)現(xiàn)精確計(jì)費(fèi)。

由于LAI計(jì)費(fèi)方案需要BOSS和SCP支持，現(xiàn)網(wǎng)BOSS和SCP都不支持，所以現(xiàn)網(wǎng)推薦使用虛擬MSCID方案。

4 重要參數(shù)和數(shù)據(jù)的設(shè)置

4.1 MSC ID

引入Pool組網(wǎng)前后，對(duì)于核心網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的MSC ID設(shè)置并無(wú)影響，但在核心網(wǎng)電路域如果引入MSC Pool同時(shí)采用了跨本地網(wǎng)組網(wǎng)，并采用了虛擬MSC ID的計(jì)費(fèi)方式，則需要根據(jù)MSC Server所管轄的MGW數(shù)量分配多個(gè)虛擬MSC ID。

4.2 Global-CN-ID

根據(jù)3GPP協(xié)議，Pool內(nèi)的MSC Server由Global-CN-ID作為唯一標(biāo)識(shí)，格式為：MCC＋MNC＋CN-ID，CN-ID為0～4095的數(shù)值。

4.3 MSRN號(hào)碼

MSRN由“MSC ID+ABC”構(gòu)成，主要有以下2個(gè)作用：

① 使主叫MSC-S選擇至被叫MSC-S的中繼路由，即：MSC ID標(biāo)識(shí)被叫MSC-S；

② 當(dāng)被叫MSC-S下轄多個(gè)MGW時(shí)，被叫MSC-S按無(wú)線LAC區(qū)分配MSRN，話路接續(xù)時(shí)通過(guò)MSRN選擇疏通此次呼叫的MGW。

對(duì)于實(shí)施MSC Pool組網(wǎng)后，如果存在跨本地網(wǎng)組網(wǎng)方式，則需要為每個(gè)MSC-S按本地網(wǎng)分配MSC ID，如果在同一本地網(wǎng)內(nèi)實(shí)施劃分虛擬MGW采用全互聯(lián)的組網(wǎng)方式時(shí)，建議采用同一MSC ID的“ABC”區(qū)分。

4.4 NRI

在MS第一次進(jìn)入Pool時(shí)，NNSF點(diǎn)根據(jù)NRI(網(wǎng)絡(luò)資源標(biāo)識(shí))為MS選擇拜訪核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)。由拜訪核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)為MS分配TMSI，TMSI中包含NRI。

4.5 Defult節(jié)點(diǎn)的參數(shù)和數(shù)據(jù)設(shè)置

對(duì)于Pool內(nèi)的Defult節(jié)點(diǎn)，不論采用全部設(shè)置為Defult節(jié)點(diǎn)的方式還是指定某一個(gè)節(jié)點(diǎn)作為Defult節(jié)點(diǎn)的方式，在Defult節(jié)點(diǎn)需要配置Pool內(nèi)所有核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的NRI與對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)地址的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

5 結(jié)束語(yǔ)

MSC Pool技術(shù)是解決網(wǎng)絡(luò)容災(zāi)備份的有效方案，已經(jīng)被各電信運(yùn)營(yíng)商廣泛應(yīng)用。然而，由于各本地網(wǎng)在規(guī)模大小、容量等方面存在著很大的差異，采用單一的技術(shù)要求無(wú)法有效指導(dǎo)實(shí)際操作。

[1] 中國(guó)移動(dòng)通信企業(yè)標(biāo)準(zhǔn), 中國(guó)移動(dòng)MSC POOL技術(shù)規(guī)范[S].2010-8-19.

[2] 中國(guó)移動(dòng)通信企業(yè)標(biāo)準(zhǔn), 中國(guó)移動(dòng)2G BSS IP化A接口技術(shù)規(guī)范[S]. 2011-8.

[3] 中國(guó)移動(dòng)通信企業(yè)標(biāo)準(zhǔn), 中國(guó)移動(dòng)IP信令網(wǎng)技術(shù)體制編制說(shuō)明V1.0.0[S]. 2011-3-16.

[4] 中國(guó)移動(dòng)通信企業(yè)標(biāo)準(zhǔn), 900/1800MHz TDMA數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)(GPRS)設(shè)備測(cè)試方法 基站子系統(tǒng)設(shè)備[S]. 2010-12.