基于MSC POOL實(shí)現(xiàn)SERVER容災(zāi)的方案研究

【摘要】本文簡(jiǎn)要介紹了MSC POOL的演進(jìn)背景、MSC POOL的概念、容災(zāi)，并以新疆移動(dòng)為例，著重從容災(zāi)實(shí)現(xiàn)方案的組網(wǎng)、數(shù)據(jù)準(zhǔn)備、實(shí)施驗(yàn)證等三方面介紹了基于MSC POOL實(shí)現(xiàn)SERVER容災(zāi)的方案研究。

【關(guān)鍵詞】MSC POOLSERVER 容災(zāi)

一、演進(jìn)MSC POOL的背景介紹

GSM移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過(guò)多年快速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不斷擴(kuò)大，用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量要求不斷增高，GSM移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)承擔(dān)的社會(huì)責(zé)任也越來(lái)越大。網(wǎng)絡(luò)對(duì)MSC server的容量合理配置及話務(wù)合理分配提出了更高的要求、網(wǎng)絡(luò)安全、下一代網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)等，所有這些都成為運(yùn)營(yíng)商亟待解決的問(wèn)題。正是針對(duì)這些需求，在軟交換大規(guī)模的投入使用之際，通信業(yè)界推出MSC POOL功能，其最大優(yōu)勢(shì)在于網(wǎng)絡(luò)容災(zāi)能力，同時(shí)不僅充分結(jié)合簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容、合理分配話務(wù)的特點(diǎn)，還可以優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)資源。

二、MSCPOOL概述

2.1MSC POOL概念

MSC池即MSC Pool，是一組若干MSC可以構(gòu)成一個(gè)MSC池，MSC池服務(wù)的區(qū)域稱為MSC池區(qū)，即MSC Pool area。從無(wú)線側(cè)RNC/BSC的角度看，如果一個(gè)或多個(gè)RNC/BSC從屬于某一個(gè)MSC池，那么這些RNC/BSC的所有的業(yè)務(wù)區(qū)即構(gòu)成MSC池區(qū)，池區(qū)內(nèi)的用戶由MSC池中的MSC共同服務(wù)。

MSC POOL（A/IU FLEX）解決方案本質(zhì)上是移動(dòng)性管理的增強(qiáng)功能，它通過(guò)在接入層設(shè)備（BSC/RNC）和核心網(wǎng)設(shè)備（MSC/VLR）之間部署路由功能實(shí)體，達(dá)到終端尋址綁定到特定核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)設(shè)備的能力。該路由功能實(shí)體可以部署在接入側(cè)設(shè)備；也可以部署在核心網(wǎng)設(shè)備。

2.2MSC POOL容災(zāi)

MSC Pool的一大優(yōu)勢(shì)就是其容災(zāi)能力。Pool池區(qū)內(nèi)的業(yè)務(wù)負(fù)荷分擔(dān)處理機(jī)制使MSC Pool組網(wǎng)具備了MSC級(jí)的容災(zāi)能力。

2.2.1附著容災(zāi)

當(dāng)MSC Pool中某MSC故障失效時(shí)，注冊(cè)在該MSC中的用戶發(fā)起的位置更新業(yè)務(wù)會(huì)被NNSF采用負(fù)荷分擔(dān)算法路由到Pool內(nèi)其他有效的MSC中（新MSC），在該新MSC下完成位置更新流程，新MSC直接對(duì)MS位置更新，同時(shí)分配含有本局NRI的TMSI給MS。這樣MS就附著到Pool內(nèi)其他有效的MSC上了。

2.2.2主叫容災(zāi)

當(dāng)MSC Pool中某MSC故障失效時(shí)，注冊(cè)在該MSC中的用戶發(fā)起的主叫業(yè)務(wù)會(huì)被NNSF采用負(fù)荷分擔(dān)算法路由到Pool內(nèi)其他有效的MSC中（新MSC），從而實(shí)現(xiàn)主叫容災(zāi)，其過(guò)程如下：MS在周期性位置更新定時(shí)器到時(shí)前沒(méi)有發(fā)起主被叫業(yè)務(wù)，在周期性位置更新定時(shí)器到時(shí)后，主動(dòng)發(fā)起周期性位置更新。NNSF采用負(fù)荷分擔(dān)算法路由到Pool內(nèi)其他有效的MSC中，在該新MSC下完成位置更新流程。后續(xù)的用戶主叫業(yè)務(wù)自然從該新MSC發(fā)起，屏蔽了原故障MSC，實(shí)現(xiàn)主叫容災(zāi)。

2.2.3被叫容災(zāi)

上述的負(fù)荷分擔(dān)算法無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)被叫業(yè)務(wù)的容災(zāi)，其原因是MSC Pool內(nèi)某MSC故障后，HLR將無(wú)法發(fā)送PRN消息發(fā)送到該MSC，此時(shí)注冊(cè)在該故障MSC中的用戶無(wú)法做被叫。只有等待注冊(cè)在該故障MSC中的用戶主動(dòng)做了位置更新或做了主叫從而注冊(cè)到MSC Pool內(nèi)其他有效的MSC后，才能夠做被叫。

三、MSC POOL容災(zāi)實(shí)現(xiàn)方案

3.1組網(wǎng)解決方案

（1）MGW級(jí)容災(zāi)在A口為TDM承載時(shí)可以通過(guò)BSC雙連MGW做MINI-A-FLEX組網(wǎng)實(shí)現(xiàn)；（2）MGW級(jí)容災(zāi)在A口為IP承載時(shí)可以通過(guò)BSC通過(guò)IP承載網(wǎng)全連MGW做A-FLEX組網(wǎng)實(shí)現(xiàn)；（3）SERVER級(jí)容災(zāi)，需要保證POOL內(nèi)各個(gè)SERVER的容量不能超設(shè)計(jì)容量的66%；（4）端口級(jí)容災(zāi)，A口電路若是采用TDM，則需要有33%的冗余；A口若是采用IP方式組網(wǎng)，則需要IP帶寬有50%冗余。

組網(wǎng)示意圖，如下：

3.2容災(zāi)數(shù)據(jù)解決方案

MSC POOL容災(zāi)有兩種方案：鏈?zhǔn)絺浞?，集中備份?/p>

考慮到集中備份需要新建一套備份SERVER，增加了成本投入，故選擇鏈?zhǔn)絺浞荨ｆ準(zhǔn)絺浞菥褪荘OOL內(nèi)SERVER依次連環(huán)備份，每個(gè)SERVER都做主用SERVER的同時(shí)也做另外一個(gè)SERVER的備份SERVER。

鏈?zhǔn)絺浞萑轂?zāi)解決方案：（1）SERVER間的備份通道通過(guò)IP承載網(wǎng)；（2）主叫容災(zāi)通過(guò)隱式位置更新實(shí)現(xiàn)，無(wú)需數(shù)據(jù)配置；（3）被叫容災(zāi)需要STP和HLR能夠把發(fā)到故障SERVER的信令消息發(fā)送的其備份SERVER上。STP和HLR需要和主備SERVER都開通信令，并通過(guò)信令路由優(yōu)先級(jí)區(qū)分到主備SERVER的信令路由，以到主用SERVER為第一信令路由，到備用SERVER為第二信令路由?？紤]到STP之間有C鏈過(guò)橋鏈路，STP需要配置非對(duì)稱備份路由優(yōu)先級(jí)方式進(jìn)行信令的容災(zāi)備份。

3.3容災(zāi)實(shí)施驗(yàn)證方案

3.3.1容災(zāi)測(cè)試改造原則

（1）需要盡可能減少對(duì)現(xiàn)網(wǎng)的影響和對(duì)現(xiàn)網(wǎng)的改造量。（2）容災(zāi)能夠自動(dòng)完成SERVER切換或少量人工干預(yù)SERVER切換。

3.3.2測(cè)試預(yù)期

（1）在MSC POOL內(nèi)的某SERVER A宕機(jī)后，在SERVER A下的用戶能夠正常進(jìn)行業(yè)務(wù)，即SERVER A下用戶能在第一次做主叫或者做被叫都能正常接通，但接續(xù)時(shí)長(zhǎng)要比正常情況下略長(zhǎng)。（2）測(cè)試時(shí)準(zhǔn)備多部終端，做多次業(yè)務(wù)測(cè)試都能正常完成。（3）測(cè)試需要在一個(gè)周期性位置更新時(shí)間內(nèi)完成，否則用戶在做位置更新時(shí)會(huì)由NNSF分發(fā)到其他SERVER上，無(wú)法驗(yàn)證宕機(jī)時(shí)一次主叫恢復(fù)和一次被叫恢復(fù)。

3.3.3測(cè)試實(shí)施步驟

總體上分為個(gè)步驟：（1）步驟1，數(shù)據(jù)準(zhǔn)備。①M(fèi)SC POOL內(nèi)SERVER完成鏈?zhǔn)絺浞輸?shù)據(jù)加載；②STP、本地HLR按照非對(duì)稱信令路由優(yōu)先級(jí)方式配置信令容災(zāi)路由數(shù)據(jù)；（2）步驟2，模擬宕機(jī)。在SERVER宕機(jī)時(shí)其到外界信令網(wǎng)元都會(huì)中斷，這里就是通過(guò)信令中斷模擬SERVER宕機(jī)。需要將目標(biāo)SERVER到周邊各個(gè)信令網(wǎng)元的信令鏈路全部去激活，周邊信令網(wǎng)元到宕機(jī)SERVER信令點(diǎn)不可達(dá)。（3）步驟3，容災(zāi)效果驗(yàn)證。①前提：測(cè)試號(hào)碼都需要預(yù)先在目標(biāo)SERVER上注冊(cè)。②按照預(yù)先準(zhǔn)備的測(cè)試表進(jìn)行業(yè)務(wù)驗(yàn)證，保證測(cè)試號(hào)碼能正常做主被叫業(yè)務(wù)和短信業(yè)務(wù)。（4）步驟4，宕機(jī)恢復(fù)。①在目標(biāo)SERVER宕機(jī)測(cè)試后，其下面所帶的用戶會(huì)自動(dòng)分發(fā)附著到POOL內(nèi)的其他SERVER上。當(dāng)目標(biāo)宕機(jī)SERVER恢復(fù)信令鏈路后，需要將POOL內(nèi)的所有用戶均勻分布在各個(gè)SERVER上，保證MSC POOL內(nèi)SERVER負(fù)荷均衡。②由于宕機(jī)期間，用戶會(huì)自動(dòng)附著到POOL內(nèi)其他SERVER，這段期間若是在營(yíng)帳系統(tǒng)修改用戶屬性則更新到新SERVER上。在恢復(fù)后若是用戶返回原宕機(jī)SERVER則用戶數(shù)據(jù)沒(méi)有同步更新，此時(shí)需要重啟VLR使用戶重新位置更新并同步用戶屬性。③在宕機(jī)恢復(fù)后需要觀察話務(wù)統(tǒng)計(jì)檢查恢復(fù)情況。

四、結(jié)束語(yǔ)

MSC POOL對(duì)比傳統(tǒng)本地網(wǎng)MSC獨(dú)立端局，具有諸多優(yōu)勢(shì)：池內(nèi)各個(gè)MSC間負(fù)荷分擔(dān)，可實(shí)現(xiàn)資源共享，提升整個(gè)核心網(wǎng)資源利用率，節(jié)省設(shè)備投資；MSC POOL組網(wǎng)可顯著減少局間切換，提高網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，增進(jìn)用戶感知；MSC POOL組網(wǎng)可減少局間位置更新，減少了C/D接口信令流量，提供了MSC的容量增益；MSC POOL實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)的容災(zāi)備份，在池內(nèi)某MSC故障的情況下，能自動(dòng)無(wú)縫容災(zāi)到池區(qū)其他正常MSC上，基本可做的用戶無(wú)感知容災(zāi)。

參考文獻(xiàn)

[1]《3GPP TS 23.236 V6.2.0(2005-12)“Intra-domain connection of Radio Access Network(RAN)nodes to multiple Core Network(CN)nodes”》

[2]《3GPP TS 25.331 V5.13.0 “Radio Resource Control(RRC)”》

[3]《3GPP TS 25.413 V5.9.0 Technical Specification Group Radio Access Network; UTRAN Iu interface RANAP signaling》

[4]《3GPP TS 23.236 V5.2.0 Intra-domain connection of Radio Access Network (RAN) nodes to multiple Core Network (CN) nodes》

作者簡(jiǎn)介：

徐萍 ，女，漢，1976年9月出生，2003年畢業(yè)于西安郵電學(xué)院計(jì)算機(jī)通信工程專業(yè)，學(xué)士學(xué)位，現(xiàn)任職于中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)新疆有限公司網(wǎng)絡(luò)部，主要從事交換網(wǎng)的管理工作。

【摘要】本文簡(jiǎn)要介紹了MSC POOL的演進(jìn)背景、MSC POOL的概念、容災(zāi)，并以新疆移動(dòng)為例，著重從容災(zāi)實(shí)現(xiàn)方案的組網(wǎng)、數(shù)據(jù)準(zhǔn)備、實(shí)施驗(yàn)證等三方面介紹了基于MSC POOL實(shí)現(xiàn)SERVER容災(zāi)的方案研究。

【關(guān)鍵詞】MSC POOLSERVER 容災(zāi)

一、演進(jìn)MSC POOL的背景介紹

GSM移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過(guò)多年快速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不斷擴(kuò)大，用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量要求不斷增高，GSM移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)承擔(dān)的社會(huì)責(zé)任也越來(lái)越大。網(wǎng)絡(luò)對(duì)MSC server的容量合理配置及話務(wù)合理分配提出了更高的要求、網(wǎng)絡(luò)安全、下一代網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)等，所有這些都成為運(yùn)營(yíng)商亟待解決的問(wèn)題。正是針對(duì)這些需求，在軟交換大規(guī)模的投入使用之際，通信業(yè)界推出MSC POOL功能，其最大優(yōu)勢(shì)在于網(wǎng)絡(luò)容災(zāi)能力，同時(shí)不僅充分結(jié)合簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容、合理分配話務(wù)的特點(diǎn)，還可以優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)資源。

二、MSCPOOL概述

2.1MSC POOL概念

MSC池即MSC Pool，是一組若干MSC可以構(gòu)成一個(gè)MSC池，MSC池服務(wù)的區(qū)域稱為MSC池區(qū)，即MSC Pool area。從無(wú)線側(cè)RNC/BSC的角度看，如果一個(gè)或多個(gè)RNC/BSC從屬于某一個(gè)MSC池，那么這些RNC/BSC的所有的業(yè)務(wù)區(qū)即構(gòu)成MSC池區(qū)，池區(qū)內(nèi)的用戶由MSC池中的MSC共同服務(wù)。

MSC POOL（A/IU FLEX）解決方案本質(zhì)上是移動(dòng)性管理的增強(qiáng)功能，它通過(guò)在接入層設(shè)備（BSC/RNC）和核心網(wǎng)設(shè)備（MSC/VLR）之間部署路由功能實(shí)體，達(dá)到終端尋址綁定到特定核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)設(shè)備的能力。該路由功能實(shí)體可以部署在接入側(cè)設(shè)備；也可以部署在核心網(wǎng)設(shè)備。

2.2MSC POOL容災(zāi)

MSC Pool的一大優(yōu)勢(shì)就是其容災(zāi)能力。Pool池區(qū)內(nèi)的業(yè)務(wù)負(fù)荷分擔(dān)處理機(jī)制使MSC Pool組網(wǎng)具備了MSC級(jí)的容災(zāi)能力。

2.2.1附著容災(zāi)

當(dāng)MSC Pool中某MSC故障失效時(shí)，注冊(cè)在該MSC中的用戶發(fā)起的位置更新業(yè)務(wù)會(huì)被NNSF采用負(fù)荷分擔(dān)算法路由到Pool內(nèi)其他有效的MSC中（新MSC），在該新MSC下完成位置更新流程，新MSC直接對(duì)MS位置更新，同時(shí)分配含有本局NRI的TMSI給MS。這樣MS就附著到Pool內(nèi)其他有效的MSC上了。

2.2.2主叫容災(zāi)

當(dāng)MSC Pool中某MSC故障失效時(shí)，注冊(cè)在該MSC中的用戶發(fā)起的主叫業(yè)務(wù)會(huì)被NNSF采用負(fù)荷分擔(dān)算法路由到Pool內(nèi)其他有效的MSC中（新MSC），從而實(shí)現(xiàn)主叫容災(zāi)，其過(guò)程如下：MS在周期性位置更新定時(shí)器到時(shí)前沒(méi)有發(fā)起主被叫業(yè)務(wù)，在周期性位置更新定時(shí)器到時(shí)后，主動(dòng)發(fā)起周期性位置更新。NNSF采用負(fù)荷分擔(dān)算法路由到Pool內(nèi)其他有效的MSC中，在該新MSC下完成位置更新流程。后續(xù)的用戶主叫業(yè)務(wù)自然從該新MSC發(fā)起，屏蔽了原故障MSC，實(shí)現(xiàn)主叫容災(zāi)。

2.2.3被叫容災(zāi)

上述的負(fù)荷分擔(dān)算法無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)被叫業(yè)務(wù)的容災(zāi)，其原因是MSC Pool內(nèi)某MSC故障后，HLR將無(wú)法發(fā)送PRN消息發(fā)送到該MSC，此時(shí)注冊(cè)在該故障MSC中的用戶無(wú)法做被叫。只有等待注冊(cè)在該故障MSC中的用戶主動(dòng)做了位置更新或做了主叫從而注冊(cè)到MSC Pool內(nèi)其他有效的MSC后，才能夠做被叫。

三、MSC POOL容災(zāi)實(shí)現(xiàn)方案

3.1組網(wǎng)解決方案

（1）MGW級(jí)容災(zāi)在A口為TDM承載時(shí)可以通過(guò)BSC雙連MGW做MINI-A-FLEX組網(wǎng)實(shí)現(xiàn)；（2）MGW級(jí)容災(zāi)在A口為IP承載時(shí)可以通過(guò)BSC通過(guò)IP承載網(wǎng)全連MGW做A-FLEX組網(wǎng)實(shí)現(xiàn)；（3）SERVER級(jí)容災(zāi)，需要保證POOL內(nèi)各個(gè)SERVER的容量不能超設(shè)計(jì)容量的66%；（4）端口級(jí)容災(zāi)，A口電路若是采用TDM，則需要有33%的冗余；A口若是采用IP方式組網(wǎng)，則需要IP帶寬有50%冗余。

組網(wǎng)示意圖，如下：

3.2容災(zāi)數(shù)據(jù)解決方案

MSC POOL容災(zāi)有兩種方案：鏈?zhǔn)絺浞?，集中備份?/p>

考慮到集中備份需要新建一套備份SERVER，增加了成本投入，故選擇鏈?zhǔn)絺浞?。鏈?zhǔn)絺浞菥褪荘OOL內(nèi)SERVER依次連環(huán)備份，每個(gè)SERVER都做主用SERVER的同時(shí)也做另外一個(gè)SERVER的備份SERVER。

鏈?zhǔn)絺浞萑轂?zāi)解決方案：（1）SERVER間的備份通道通過(guò)IP承載網(wǎng)；（2）主叫容災(zāi)通過(guò)隱式位置更新實(shí)現(xiàn)，無(wú)需數(shù)據(jù)配置；（3）被叫容災(zāi)需要STP和HLR能夠把發(fā)到故障SERVER的信令消息發(fā)送的其備份SERVER上。STP和HLR需要和主備SERVER都開通信令，并通過(guò)信令路由優(yōu)先級(jí)區(qū)分到主備SERVER的信令路由，以到主用SERVER為第一信令路由，到備用SERVER為第二信令路由?？紤]到STP之間有C鏈過(guò)橋鏈路，STP需要配置非對(duì)稱備份路由優(yōu)先級(jí)方式進(jìn)行信令的容災(zāi)備份。

3.3容災(zāi)實(shí)施驗(yàn)證方案

3.3.1容災(zāi)測(cè)試改造原則

（1）需要盡可能減少對(duì)現(xiàn)網(wǎng)的影響和對(duì)現(xiàn)網(wǎng)的改造量。（2）容災(zāi)能夠自動(dòng)完成SERVER切換或少量人工干預(yù)SERVER切換。

3.3.2測(cè)試預(yù)期

（1）在MSC POOL內(nèi)的某SERVER A宕機(jī)后，在SERVER A下的用戶能夠正常進(jìn)行業(yè)務(wù)，即SERVER A下用戶能在第一次做主叫或者做被叫都能正常接通，但接續(xù)時(shí)長(zhǎng)要比正常情況下略長(zhǎng)。（2）測(cè)試時(shí)準(zhǔn)備多部終端，做多次業(yè)務(wù)測(cè)試都能正常完成。（3）測(cè)試需要在一個(gè)周期性位置更新時(shí)間內(nèi)完成，否則用戶在做位置更新時(shí)會(huì)由NNSF分發(fā)到其他SERVER上，無(wú)法驗(yàn)證宕機(jī)時(shí)一次主叫恢復(fù)和一次被叫恢復(fù)。

3.3.3測(cè)試實(shí)施步驟

總體上分為個(gè)步驟：（1）步驟1，數(shù)據(jù)準(zhǔn)備。①M(fèi)SC POOL內(nèi)SERVER完成鏈?zhǔn)絺浞輸?shù)據(jù)加載；②STP、本地HLR按照非對(duì)稱信令路由優(yōu)先級(jí)方式配置信令容災(zāi)路由數(shù)據(jù)；（2）步驟2，模擬宕機(jī)。在SERVER宕機(jī)時(shí)其到外界信令網(wǎng)元都會(huì)中斷，這里就是通過(guò)信令中斷模擬SERVER宕機(jī)。需要將目標(biāo)SERVER到周邊各個(gè)信令網(wǎng)元的信令鏈路全部去激活，周邊信令網(wǎng)元到宕機(jī)SERVER信令點(diǎn)不可達(dá)。（3）步驟3，容災(zāi)效果驗(yàn)證。①前提：測(cè)試號(hào)碼都需要預(yù)先在目標(biāo)SERVER上注冊(cè)。②按照預(yù)先準(zhǔn)備的測(cè)試表進(jìn)行業(yè)務(wù)驗(yàn)證，保證測(cè)試號(hào)碼能正常做主被叫業(yè)務(wù)和短信業(yè)務(wù)。（4）步驟4，宕機(jī)恢復(fù)。①在目標(biāo)SERVER宕機(jī)測(cè)試后，其下面所帶的用戶會(huì)自動(dòng)分發(fā)附著到POOL內(nèi)的其他SERVER上。當(dāng)目標(biāo)宕機(jī)SERVER恢復(fù)信令鏈路后，需要將POOL內(nèi)的所有用戶均勻分布在各個(gè)SERVER上，保證MSC POOL內(nèi)SERVER負(fù)荷均衡。②由于宕機(jī)期間，用戶會(huì)自動(dòng)附著到POOL內(nèi)其他SERVER，這段期間若是在營(yíng)帳系統(tǒng)修改用戶屬性則更新到新SERVER上。在恢復(fù)后若是用戶返回原宕機(jī)SERVER則用戶數(shù)據(jù)沒(méi)有同步更新，此時(shí)需要重啟VLR使用戶重新位置更新并同步用戶屬性。③在宕機(jī)恢復(fù)后需要觀察話務(wù)統(tǒng)計(jì)檢查恢復(fù)情況。

四、結(jié)束語(yǔ)

MSC POOL對(duì)比傳統(tǒng)本地網(wǎng)MSC獨(dú)立端局，具有諸多優(yōu)勢(shì)：池內(nèi)各個(gè)MSC間負(fù)荷分擔(dān)，可實(shí)現(xiàn)資源共享，提升整個(gè)核心網(wǎng)資源利用率，節(jié)省設(shè)備投資；MSC POOL組網(wǎng)可顯著減少局間切換，提高網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，增進(jìn)用戶感知；MSC POOL組網(wǎng)可減少局間位置更新，減少了C/D接口信令流量，提供了MSC的容量增益；MSC POOL實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)的容災(zāi)備份，在池內(nèi)某MSC故障的情況下，能自動(dòng)無(wú)縫容災(zāi)到池區(qū)其他正常MSC上，基本可做的用戶無(wú)感知容災(zāi)。

參考文獻(xiàn)

[1]《3GPP TS 23.236 V6.2.0(2005-12)“Intra-domain connection of Radio Access Network(RAN)nodes to multiple Core Network(CN)nodes”》

[2]《3GPP TS 25.331 V5.13.0 “Radio Resource Control(RRC)”》

[3]《3GPP TS 25.413 V5.9.0 Technical Specification Group Radio Access Network; UTRAN Iu interface RANAP signaling》

[4]《3GPP TS 23.236 V5.2.0 Intra-domain connection of Radio Access Network (RAN) nodes to multiple Core Network (CN) nodes》

作者簡(jiǎn)介：

徐萍 ，女，漢，1976年9月出生，2003年畢業(yè)于西安郵電學(xué)院計(jì)算機(jī)通信工程專業(yè)，學(xué)士學(xué)位，現(xiàn)任職于中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)新疆有限公司網(wǎng)絡(luò)部，主要從事交換網(wǎng)的管理工作。

【摘要】本文簡(jiǎn)要介紹了MSC POOL的演進(jìn)背景、MSC POOL的概念、容災(zāi)，并以新疆移動(dòng)為例，著重從容災(zāi)實(shí)現(xiàn)方案的組網(wǎng)、數(shù)據(jù)準(zhǔn)備、實(shí)施驗(yàn)證等三方面介紹了基于MSC POOL實(shí)現(xiàn)SERVER容災(zāi)的方案研究。

【關(guān)鍵詞】MSC POOLSERVER 容災(zāi)

一、演進(jìn)MSC POOL的背景介紹

GSM移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過(guò)多年快速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不斷擴(kuò)大，用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量要求不斷增高，GSM移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)承擔(dān)的社會(huì)責(zé)任也越來(lái)越大。網(wǎng)絡(luò)對(duì)MSC server的容量合理配置及話務(wù)合理分配提出了更高的要求、網(wǎng)絡(luò)安全、下一代網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)等，所有這些都成為運(yùn)營(yíng)商亟待解決的問(wèn)題。正是針對(duì)這些需求，在軟交換大規(guī)模的投入使用之際，通信業(yè)界推出MSC POOL功能，其最大優(yōu)勢(shì)在于網(wǎng)絡(luò)容災(zāi)能力，同時(shí)不僅充分結(jié)合簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容、合理分配話務(wù)的特點(diǎn)，還可以優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)資源。

二、MSCPOOL概述

2.1MSC POOL概念

MSC池即MSC Pool，是一組若干MSC可以構(gòu)成一個(gè)MSC池，MSC池服務(wù)的區(qū)域稱為MSC池區(qū)，即MSC Pool area。從無(wú)線側(cè)RNC/BSC的角度看，如果一個(gè)或多個(gè)RNC/BSC從屬于某一個(gè)MSC池，那么這些RNC/BSC的所有的業(yè)務(wù)區(qū)即構(gòu)成MSC池區(qū)，池區(qū)內(nèi)的用戶由MSC池中的MSC共同服務(wù)。

MSC POOL（A/IU FLEX）解決方案本質(zhì)上是移動(dòng)性管理的增強(qiáng)功能，它通過(guò)在接入層設(shè)備（BSC/RNC）和核心網(wǎng)設(shè)備（MSC/VLR）之間部署路由功能實(shí)體，達(dá)到終端尋址綁定到特定核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)設(shè)備的能力。該路由功能實(shí)體可以部署在接入側(cè)設(shè)備；也可以部署在核心網(wǎng)設(shè)備。

2.2MSC POOL容災(zāi)

MSC Pool的一大優(yōu)勢(shì)就是其容災(zāi)能力。Pool池區(qū)內(nèi)的業(yè)務(wù)負(fù)荷分擔(dān)處理機(jī)制使MSC Pool組網(wǎng)具備了MSC級(jí)的容災(zāi)能力。

2.2.1附著容災(zāi)

當(dāng)MSC Pool中某MSC故障失效時(shí)，注冊(cè)在該MSC中的用戶發(fā)起的位置更新業(yè)務(wù)會(huì)被NNSF采用負(fù)荷分擔(dān)算法路由到Pool內(nèi)其他有效的MSC中（新MSC），在該新MSC下完成位置更新流程，新MSC直接對(duì)MS位置更新，同時(shí)分配含有本局NRI的TMSI給MS。這樣MS就附著到Pool內(nèi)其他有效的MSC上了。

2.2.2主叫容災(zāi)

當(dāng)MSC Pool中某MSC故障失效時(shí)，注冊(cè)在該MSC中的用戶發(fā)起的主叫業(yè)務(wù)會(huì)被NNSF采用負(fù)荷分擔(dān)算法路由到Pool內(nèi)其他有效的MSC中（新MSC），從而實(shí)現(xiàn)主叫容災(zāi)，其過(guò)程如下：MS在周期性位置更新定時(shí)器到時(shí)前沒(méi)有發(fā)起主被叫業(yè)務(wù)，在周期性位置更新定時(shí)器到時(shí)后，主動(dòng)發(fā)起周期性位置更新。NNSF采用負(fù)荷分擔(dān)算法路由到Pool內(nèi)其他有效的MSC中，在該新MSC下完成位置更新流程。后續(xù)的用戶主叫業(yè)務(wù)自然從該新MSC發(fā)起，屏蔽了原故障MSC，實(shí)現(xiàn)主叫容災(zāi)。

2.2.3被叫容災(zāi)

上述的負(fù)荷分擔(dān)算法無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)被叫業(yè)務(wù)的容災(zāi)，其原因是MSC Pool內(nèi)某MSC故障后，HLR將無(wú)法發(fā)送PRN消息發(fā)送到該MSC，此時(shí)注冊(cè)在該故障MSC中的用戶無(wú)法做被叫。只有等待注冊(cè)在該故障MSC中的用戶主動(dòng)做了位置更新或做了主叫從而注冊(cè)到MSC Pool內(nèi)其他有效的MSC后，才能夠做被叫。

三、MSC POOL容災(zāi)實(shí)現(xiàn)方案

3.1組網(wǎng)解決方案

（1）MGW級(jí)容災(zāi)在A口為TDM承載時(shí)可以通過(guò)BSC雙連MGW做MINI-A-FLEX組網(wǎng)實(shí)現(xiàn)；（2）MGW級(jí)容災(zāi)在A口為IP承載時(shí)可以通過(guò)BSC通過(guò)IP承載網(wǎng)全連MGW做A-FLEX組網(wǎng)實(shí)現(xiàn)；（3）SERVER級(jí)容災(zāi)，需要保證POOL內(nèi)各個(gè)SERVER的容量不能超設(shè)計(jì)容量的66%；（4）端口級(jí)容災(zāi)，A口電路若是采用TDM，則需要有33%的冗余；A口若是采用IP方式組網(wǎng)，則需要IP帶寬有50%冗余。

組網(wǎng)示意圖，如下：

3.2容災(zāi)數(shù)據(jù)解決方案

MSC POOL容災(zāi)有兩種方案：鏈?zhǔn)絺浞?，集中備份?/p>

考慮到集中備份需要新建一套備份SERVER，增加了成本投入，故選擇鏈?zhǔn)絺浞?。鏈?zhǔn)絺浞菥褪荘OOL內(nèi)SERVER依次連環(huán)備份，每個(gè)SERVER都做主用SERVER的同時(shí)也做另外一個(gè)SERVER的備份SERVER。

鏈?zhǔn)絺浞萑轂?zāi)解決方案：（1）SERVER間的備份通道通過(guò)IP承載網(wǎng)；（2）主叫容災(zāi)通過(guò)隱式位置更新實(shí)現(xiàn)，無(wú)需數(shù)據(jù)配置；（3）被叫容災(zāi)需要STP和HLR能夠把發(fā)到故障SERVER的信令消息發(fā)送的其備份SERVER上。STP和HLR需要和主備SERVER都開通信令，并通過(guò)信令路由優(yōu)先級(jí)區(qū)分到主備SERVER的信令路由，以到主用SERVER為第一信令路由，到備用SERVER為第二信令路由?？紤]到STP之間有C鏈過(guò)橋鏈路，STP需要配置非對(duì)稱備份路由優(yōu)先級(jí)方式進(jìn)行信令的容災(zāi)備份。

3.3容災(zāi)實(shí)施驗(yàn)證方案

3.3.1容災(zāi)測(cè)試改造原則

（1）需要盡可能減少對(duì)現(xiàn)網(wǎng)的影響和對(duì)現(xiàn)網(wǎng)的改造量。（2）容災(zāi)能夠自動(dòng)完成SERVER切換或少量人工干預(yù)SERVER切換。

3.3.2測(cè)試預(yù)期

（1）在MSC POOL內(nèi)的某SERVER A宕機(jī)后，在SERVER A下的用戶能夠正常進(jìn)行業(yè)務(wù)，即SERVER A下用戶能在第一次做主叫或者做被叫都能正常接通，但接續(xù)時(shí)長(zhǎng)要比正常情況下略長(zhǎng)。（2）測(cè)試時(shí)準(zhǔn)備多部終端，做多次業(yè)務(wù)測(cè)試都能正常完成。（3）測(cè)試需要在一個(gè)周期性位置更新時(shí)間內(nèi)完成，否則用戶在做位置更新時(shí)會(huì)由NNSF分發(fā)到其他SERVER上，無(wú)法驗(yàn)證宕機(jī)時(shí)一次主叫恢復(fù)和一次被叫恢復(fù)。

3.3.3測(cè)試實(shí)施步驟

總體上分為個(gè)步驟：（1）步驟1，數(shù)據(jù)準(zhǔn)備。①M(fèi)SC POOL內(nèi)SERVER完成鏈?zhǔn)絺浞輸?shù)據(jù)加載；②STP、本地HLR按照非對(duì)稱信令路由優(yōu)先級(jí)方式配置信令容災(zāi)路由數(shù)據(jù)；（2）步驟2，模擬宕機(jī)。在SERVER宕機(jī)時(shí)其到外界信令網(wǎng)元都會(huì)中斷，這里就是通過(guò)信令中斷模擬SERVER宕機(jī)。需要將目標(biāo)SERVER到周邊各個(gè)信令網(wǎng)元的信令鏈路全部去激活，周邊信令網(wǎng)元到宕機(jī)SERVER信令點(diǎn)不可達(dá)。（3）步驟3，容災(zāi)效果驗(yàn)證。①前提：測(cè)試號(hào)碼都需要預(yù)先在目標(biāo)SERVER上注冊(cè)。②按照預(yù)先準(zhǔn)備的測(cè)試表進(jìn)行業(yè)務(wù)驗(yàn)證，保證測(cè)試號(hào)碼能正常做主被叫業(yè)務(wù)和短信業(yè)務(wù)。（4）步驟4，宕機(jī)恢復(fù)。①在目標(biāo)SERVER宕機(jī)測(cè)試后，其下面所帶的用戶會(huì)自動(dòng)分發(fā)附著到POOL內(nèi)的其他SERVER上。當(dāng)目標(biāo)宕機(jī)SERVER恢復(fù)信令鏈路后，需要將POOL內(nèi)的所有用戶均勻分布在各個(gè)SERVER上，保證MSC POOL內(nèi)SERVER負(fù)荷均衡。②由于宕機(jī)期間，用戶會(huì)自動(dòng)附著到POOL內(nèi)其他SERVER，這段期間若是在營(yíng)帳系統(tǒng)修改用戶屬性則更新到新SERVER上。在恢復(fù)后若是用戶返回原宕機(jī)SERVER則用戶數(shù)據(jù)沒(méi)有同步更新，此時(shí)需要重啟VLR使用戶重新位置更新并同步用戶屬性。③在宕機(jī)恢復(fù)后需要觀察話務(wù)統(tǒng)計(jì)檢查恢復(fù)情況。

四、結(jié)束語(yǔ)

MSC POOL對(duì)比傳統(tǒng)本地網(wǎng)MSC獨(dú)立端局，具有諸多優(yōu)勢(shì)：池內(nèi)各個(gè)MSC間負(fù)荷分擔(dān)，可實(shí)現(xiàn)資源共享，提升整個(gè)核心網(wǎng)資源利用率，節(jié)省設(shè)備投資；MSC POOL組網(wǎng)可顯著減少局間切換，提高網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，增進(jìn)用戶感知；MSC POOL組網(wǎng)可減少局間位置更新，減少了C/D接口信令流量，提供了MSC的容量增益；MSC POOL實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)的容災(zāi)備份，在池內(nèi)某MSC故障的情況下，能自動(dòng)無(wú)縫容災(zāi)到池區(qū)其他正常MSC上，基本可做的用戶無(wú)感知容災(zāi)。

參考文獻(xiàn)

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[4]《3GPP TS 23.236 V5.2.0 Intra-domain connection of Radio Access Network (RAN) nodes to multiple Core Network (CN) nodes》

作者簡(jiǎn)介：

徐萍 ，女，漢，1976年9月出生，2003年畢業(yè)于西安郵電學(xué)院計(jì)算機(jī)通信工程專業(yè)，學(xué)士學(xué)位，現(xiàn)任職于中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)新疆有限公司網(wǎng)絡(luò)部，主要從事交換網(wǎng)的管理工作。