探討MSC Pool技術(shù)在移動(dòng)軟交換網(wǎng)絡(luò)的研究和應(yīng)用

丁中華

摘 要：MSC Pool技術(shù)在移動(dòng)軟交換網(wǎng)絡(luò)中起到了十分重要的作用，本文對(duì)MSC Pool技術(shù)的概念和工作原理做了介紹，并分析了MSC Pool技術(shù)的要點(diǎn)，以及組建MSC Pool的前提條件。

關(guān)鍵詞：MSC Pool技術(shù) 移動(dòng)網(wǎng)絡(luò) 軟交換

中圖分類號(hào)：TN915 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）09（b）-0027-01

隨著移動(dòng)業(yè)務(wù)的日益發(fā)展，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商對(duì)服務(wù)可用性的期望越來越高，對(duì)網(wǎng)絡(luò)可靠性提出了更嚴(yán)格的要求。因此，保證網(wǎng)絡(luò)的安全性、提高網(wǎng)絡(luò)的可用性，業(yè)已成為各大運(yùn)營商關(guān)注的重點(diǎn)。

1 MSC Pool技術(shù)

1.1 概念

MSC Pool技術(shù)即MSC Server Pool技術(shù)，意為移動(dòng)交換中心池，它是在3GPPR5中提出的概念，根據(jù)其在不同移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用，在2G中被稱作Iu-Flex，在3G中被稱作A-Flex。移動(dòng)核心網(wǎng)采用了軟交換網(wǎng)絡(luò)后，MSC演變生成的物理網(wǎng)元之一即為MSC Server，MSC Server是呼叫控制的核心節(jié)點(diǎn)，在通信流程中十分重要的環(huán)節(jié)。而MSC Server Pool技術(shù)便誕生于MSC Server基礎(chǔ)之上，它是多個(gè)MSC Server在同一個(gè)服務(wù)區(qū)（移動(dòng)交換中心池）內(nèi)共同運(yùn)行的集成，在中心池內(nèi)，無線側(cè)節(jié)點(diǎn)（BSC/RNC）在邏輯上會(huì)和每一個(gè)MSC Server節(jié)點(diǎn)完成全連接，并被MSC Server節(jié)點(diǎn)所控制，中心池內(nèi)所屬的所有終端用戶都可以利用基于負(fù)載均衡原則的NNSF功能在任何一個(gè)MSC Server節(jié)點(diǎn)完成個(gè)人信息注冊(cè)，從而實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)冗災(zāi)、資源共享，而運(yùn)營商也能夠降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)投資，并提高移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)性能和服務(wù)質(zhì)量。

1.2 工作原理

MSC Pool技術(shù)的工作原理是：終端用戶進(jìn)入移動(dòng)交換中心池（MSC Server Pool覆蓋區(qū)域），依照負(fù)載均衡原則，用戶更新位置的請(qǐng)求將會(huì)隨機(jī)分配到一個(gè)核心網(wǎng)（MSC Server）節(jié)點(diǎn)中去，核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)在完成了用戶的位置更新后，會(huì)將一個(gè)攜帶有NRI（網(wǎng)絡(luò)資源標(biāo)志）字段的TMSI分配給用戶，TMSI是為用戶提供服務(wù)的MSC Server節(jié)點(diǎn)編號(hào)，即將MSC Server節(jié)點(diǎn)與該用戶進(jìn)行臨時(shí)綁定，只要該用戶處于移動(dòng)交換中心池的服務(wù)區(qū)域中，那么無線側(cè)節(jié)點(diǎn)將識(shí)別用戶TMSI中的NRI信息，將其分配給對(duì)應(yīng)的MSC Server節(jié)點(diǎn)，為其提供話務(wù)服務(wù)，直到用戶離開移動(dòng)交換中心池的服務(wù)區(qū)域。

在這樣的工作原理運(yùn)作下，相當(dāng)于把移動(dòng)交換中心池中的所有MSC Server節(jié)點(diǎn)融合成了一個(gè)巨大的MSC Server空間，當(dāng)用戶中心池中移動(dòng)時(shí)，就相當(dāng)于在MSC Server空間中移動(dòng)，始終沒有脫離MSC Server空間，如此一來，當(dāng)用戶進(jìn)行新的話務(wù)行為時(shí)，就不需要再次連接移動(dòng)交換中心池，進(jìn)行位置定位、切換、更新，如此一來就極大地降低了C/D接口的消息流量。

2 MSC Pool技術(shù)要點(diǎn)

2.1 NRI參數(shù)

NRI（網(wǎng)絡(luò)資源標(biāo)識(shí)）是用來對(duì)移動(dòng)交換中心池中的每一個(gè)MSC Server節(jié)點(diǎn)進(jìn)行編號(hào)標(biāo)識(shí)的參數(shù)信息，是屬于核心網(wǎng)電路域TMSI中的一部分，取自TMSI中23～14位的比特段，比特段長度從0到10不等，由全網(wǎng)規(guī)劃所決定，當(dāng)比特段長度為0時(shí)，表示不應(yīng)用NNSF功能對(duì)MSC Server節(jié)點(diǎn)進(jìn)行編號(hào)標(biāo)識(shí)。為了避免負(fù)荷失衡現(xiàn)象的發(fā)生，每個(gè)MSC Server節(jié)點(diǎn)的NRI參數(shù)值不能相同，同時(shí)相鄰移動(dòng)交換中心池的NRI參數(shù)值也不能相同。

TMSI中最高的兩位比特（31位、30位比特）需要保留，用來對(duì)TMSI的域類型（TMSI或者P-TMSI）進(jìn)行區(qū)分，這兩位比特不會(huì)用來對(duì)用戶進(jìn)行標(biāo)識(shí)。TMSI中的29～26位比特用來重啟VLR，長度有4位。如此一來，TMSI中有效比特段長度只有26，在這26個(gè)比特位中，用于網(wǎng)絡(luò)資源標(biāo)識(shí)的比特位需要0～10個(gè)（長度根據(jù)全網(wǎng)規(guī)劃變化）。

2.2 NNSF功能

NNSF功能就是為用戶的話務(wù)選擇MSC Server節(jié)點(diǎn)的過程，用于在NAS信令消息或者LLC幀的路由初始中選擇對(duì)應(yīng)的MSC Server節(jié)點(diǎn)，通常是在無線側(cè)節(jié)點(diǎn)上實(shí)現(xiàn)的，如果NNSF功能根據(jù)路由初始中的信息推導(dǎo)出了NRI參數(shù)，并配置了NRI參數(shù)對(duì)應(yīng)的MSC Server節(jié)點(diǎn)地址，則將相關(guān)信息發(fā)送到MSC Server節(jié)點(diǎn)中。

3 組建MSC Pool的前提條件

要實(shí)現(xiàn)MSC Pool技術(shù)在移動(dòng)軟交換網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用優(yōu)勢，就需要解決連續(xù)覆蓋、虛擬MGW、Nb接口IP化、安全控制、被叫恢復(fù)等問題。

3.1 移動(dòng)交換中心池區(qū)域的連續(xù)覆蓋

如果多個(gè)移動(dòng)交換中心池區(qū)域混雜在一起，或者中心池與非中心池區(qū)域混雜在一起，那么用戶的位置定位、切換、更新工作量將增加，同時(shí)會(huì)增加C/D接口的消息流量，從而進(jìn)一步增加無線數(shù)據(jù)配置的復(fù)雜度。所以在進(jìn)行全網(wǎng)規(guī)劃時(shí)，要實(shí)現(xiàn)移動(dòng)交換中心池區(qū)域的連續(xù)覆蓋。

3.2 虛擬MGW技術(shù)

由于一個(gè)MGW只能對(duì)應(yīng)一個(gè)MSC服務(wù)器，即同一時(shí)刻的唯一歸屬，然后在移動(dòng)交換中心池中，MGW需要和中心池中的所有MSC服務(wù)器相連，并受控于每一個(gè)MSC服務(wù)器，顯然傳統(tǒng)的MGW技術(shù)是無法做到的，這是就需要對(duì)MGW實(shí)現(xiàn)虛擬，即將單個(gè)MGW虛擬成多個(gè)MGW，使得MGW的數(shù)量對(duì)應(yīng)中心池中的MSC服務(wù)器數(shù)量，然后每一個(gè)虛擬MGW就能夠?qū)?yīng)一個(gè)MSC服務(wù)器，并接受MSC服務(wù)器的控制。

3.3 Nb接口IP化

由于使用虛擬MGW技術(shù)將每一個(gè)虛擬的MGW與MSC服務(wù)器進(jìn)行連接，導(dǎo)致連接過程變得非常復(fù)雜，傳統(tǒng)的TDM方式已經(jīng)無法很好地處理這種網(wǎng)絡(luò)連接，尤其是隨著MSC服務(wù)器數(shù)量的增加，需要利用TDM對(duì)每個(gè)MGW進(jìn)行調(diào)整，十分的繁雜，操作起來較為困難。所以需要將Nb接口IP化，來簡化網(wǎng)絡(luò)連接步驟，同時(shí)節(jié)省網(wǎng)絡(luò)建設(shè)投資，便于日常維護(hù)與管理。

3.4 安全控制策略

移動(dòng)交換中心池應(yīng)當(dāng)對(duì)負(fù)荷均衡原則制定安全控制策略，根據(jù)原則規(guī)定，當(dāng)某個(gè)MSC節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)了問題，那么它臨時(shí)綁定的用戶將隨機(jī)分配給其他有效節(jié)點(diǎn)，為用戶繼續(xù)提供話務(wù)服務(wù)。但是安全控制策略應(yīng)當(dāng)規(guī)定，當(dāng)其余節(jié)點(diǎn)所剩余的容量總和小于故障節(jié)點(diǎn)的話務(wù)需求時(shí)，禁止故障節(jié)點(diǎn)的服務(wù)進(jìn)行轉(zhuǎn)移，避免整個(gè)中心池運(yùn)轉(zhuǎn)超負(fù)荷從而造成系統(tǒng)癱瘓。

3.5 被叫恢復(fù)問題

中心池中的某個(gè)MSC節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障后，HLR無法發(fā)送PRN消息到故障節(jié)點(diǎn)，故障節(jié)點(diǎn)下的臨時(shí)綁定用戶將無法被呼叫，除非故障節(jié)點(diǎn)下的用戶主動(dòng)更新位置信息，或者通過主叫服務(wù)，在其他節(jié)點(diǎn)內(nèi)完成注冊(cè)后，才能夠恢復(fù)被叫。無法被呼叫的問題，通常是由MSC Pool的組網(wǎng)方式引起的，這就需要對(duì)呼叫流程做出一定程度的更改調(diào)整，不能僅依靠縮短位置更新周期來處理被叫恢復(fù)問題，這樣容易影響用戶的體驗(yàn)，降低用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的滿意度。

4 結(jié)語

未來的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)，要求更加可靠的通信設(shè)備，所以一方面要實(shí)現(xiàn)MSC的冗災(zāi)備份，另一方面要利用MSC Pool技術(shù)的冗災(zāi)模式，提高移動(dòng)軟交換網(wǎng)絡(luò)的可靠性。

參考文獻(xiàn)

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