移動(dòng)網(wǎng)MSC Pool改造過程中MTRF無法啟用問題分析

李麗坤

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移動(dòng)網(wǎng)MSC Pool改造過程中MTRF無法啟用問題分析

李麗坤

中國聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信有限公司石家莊市分公司，河北 石家莊 050000

移動(dòng)網(wǎng)電路域MSC?PooL是一種負(fù)荷分擔(dān)式的容災(zāi)技術(shù)，MTRF是一種應(yīng)用于特殊被叫場(chǎng)景的技術(shù)。因此，介紹了MSC PooL和MTRF的原理，重點(diǎn)分析了MSC PooL后MTRF無法啟用的原因，并給出了解決方案。

MSC?Pool；MTRF；工作原理；典型案例

1 背景

移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展給人類社會(huì)帶來了深刻變革，尤其是近20年來，移動(dòng)通信技術(shù)經(jīng)歷了從模擬制式時(shí)代到2G、3G、4G時(shí)代的高速發(fā)展。隨著移動(dòng)用戶規(guī)模的突破性增長(zhǎng)，通信系統(tǒng)的安全和網(wǎng)絡(luò)容量面臨著巨大挑戰(zhàn)。如何提高網(wǎng)絡(luò)資源的利用率和容災(zāi)能力，是行業(yè)內(nèi)共同關(guān)注的問題。MSC PooL技術(shù)打破了傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中一個(gè)BSC/RNC只能連接到一個(gè)MSC的限制，將多個(gè)MSC共同組成一個(gè)資源池，為所連接的BSC/RNC提供服務(wù)。

2 工作原理

2.1 MSC Pool工作原理

MSC Pool是3GPP R5中提出的概念，其基本工作原理如下：當(dāng)用戶進(jìn)入某個(gè)MSC Pool 的覆蓋區(qū)域時(shí)，無線節(jié)點(diǎn)會(huì)按照負(fù)載均衡的原則將用戶的位置更新請(qǐng)求隨機(jī)地分配給池組中的某一個(gè)MSC。這個(gè)MSC完成位置更新過程并給用戶分配一個(gè)TMSI。這個(gè)TMSI里面攜帶了“網(wǎng)絡(luò)資源標(biāo)識(shí)（NRI）”字段，用來標(biāo)識(shí)為這個(gè)用戶服務(wù)的MSC編號(hào)。該用戶在MSC Pool 的服務(wù)區(qū)域內(nèi)移動(dòng)時(shí)，將一直由這個(gè)MSC為其服務(wù)，直到離開MSC Pool的服務(wù)區(qū)域?yàn)橹梗瑥亩鴾p少了MSC間的位置更新、切換和重定位[1]。

如圖1所示，一組MSC構(gòu)成一個(gè)MSC池（MSC Pool）。MSC池服務(wù)的區(qū)域稱為MSC池區(qū)（MSC Pool Area）。從BSC/RNC角度看，如果一個(gè)或者多個(gè)BSC/RNC從屬于某一個(gè)MSC池，那么這些BSC/RNC的所有業(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)。

圖1

2.2 MTRF原理

MTRF（Mobile Terminating Roaming Forwarding）是一種應(yīng)用于特殊被叫場(chǎng)景的技術(shù)，其工作原理是Old MSC正在處理UE的被叫業(yè)務(wù)，但UE同時(shí)在進(jìn)行位置更新，且位置更新后登記的New MSC和正在處理被叫業(yè)務(wù)的Old MSC不一致。MTRF是使得該場(chǎng)景下的被叫話務(wù)能夠正常持續(xù)而不失敗的技術(shù)。圖2中給出了Old MSC已經(jīng)返回了移動(dòng)臺(tái)漫游號(hào)碼（MSRN，Mobile Station Roaming Number）情況下的MTRF工作流程。

圖2

MTRF工作流程如下：

（1）UE用戶發(fā)起Location Update Request消息至New MSC，New MSC依據(jù)TMSI/Old LA找到Old MSC，并發(fā)送Send Identifieation消息（攜帶支持MTRF標(biāo)識(shí)和New MSC的號(hào)碼）；Old MSC收到消息后，會(huì)檢查是否有針對(duì)該用戶的被叫消息，并將結(jié)果返回給New MSC[2]。

（2）New MSC處理UE的位置更新流程，發(fā)送Update Location 消息（攜帶支持MTRF標(biāo)識(shí)）給用戶注冊(cè)HLR。

（3）HLR收到消息后，授權(quán)New MSC和Old MSC之間的MTRF，發(fā)送Cancel Location給Old MSC，Old MSC收到該消息后，停止Paging定時(shí)器。

（4）Old MSC發(fā)送PRN消息給New MSC，依據(jù)NEW MSC返回的MSRN接續(xù)話務(wù)。

（5）New MSC完成UE的位置更新流程后，按照正常的被叫話務(wù)流程持續(xù)被叫話務(wù)，最終被叫話務(wù)通過Old MSC-New MSC成功接續(xù)。

3 典型案例

3.1 故障現(xiàn)象

在現(xiàn)網(wǎng)入Pool改造過程中，存在部分未入Pool改造的BSC/RNC，會(huì)產(chǎn)生未入Pool和已入Pool的RNC邊界區(qū)有無法啟動(dòng)MTRF導(dǎo)致呼叫失敗的問題。具體案例如下：1563381XXXX用戶投訴被叫聽“關(guān)機(jī)錄音”通知，通過查詢用戶數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)用戶聯(lián)合位置更新在MSCA交換機(jī)下，LAC=45?337。做被叫時(shí)，瞬間在MSCB交換機(jī)登記，呼叫失敗后，又重新聯(lián)合位置更新在MSCA下。

3.2 原因分析

3.2.1 在MSCA交換機(jī)下跟蹤消息

用戶做被叫后，從SGs接口發(fā)送Paging Request以后，MME回了Service Request消息后開始回落。在回落過程中收到MAP層Cancel Location消息，用戶應(yīng)該回落在其他交換機(jī)登記。9秒后，再次從4G網(wǎng)絡(luò)發(fā)起聯(lián)合位置更新，證明用戶已經(jīng)回落完成。（實(shí)際是沒有回落成功，聽”關(guān)機(jī)”錄音通知。）

3.2.2 在MSCB交換機(jī)下情況

由于用戶實(shí)際登記3G的覆蓋在LAC=45?333的MSCB下，回落時(shí)，從SGs接口登記的LAC不同，發(fā)起位置更新。由于是不同的交換機(jī)，因此必須啟用MTRF才可以呼叫成功。這個(gè)時(shí)候問題出現(xiàn)了，用戶原所在LAC=45?337已經(jīng)入Pool，在MSCB中做了小區(qū)數(shù)據(jù)，LAC=45?337已不單純屬于MSCA了，在MSCB的臨區(qū)中也刪除了此數(shù)據(jù)。這樣在MTRF時(shí)，MSCB不會(huì)向MSCA要UE數(shù)據(jù)，MTRF失敗，呼叫失敗。

3.3 解決方法

這一現(xiàn)象是在入Pool過程中必然要遇到的問題，在部分BSC/RNC沒有入Pool的情況下，只能通過采取一些優(yōu)化方案盡量減少此類情況的發(fā)生。

具體建議優(yōu)化方案如下：

方案一：MME修改入Pool LAC指向，由MSCA修改為MSCB。由于LAC=45?337已入Pool，這個(gè)LAC就同屬于Pool內(nèi)所有MSC，可以請(qǐng)求MME把LAC=45?337的指向修改為MSCB。這樣，交界區(qū)域的UE在LAC=45?333回落時(shí)指向MSCA，和MME的指向相同，呼叫可以接通。

在LAC=45?337（入Pool）內(nèi)區(qū)域內(nèi)的用戶回落時(shí)TMSI中的NRI是MSCA的，RNC啟用NNSF功能也會(huì)指向MSCA，呼叫接通。

方案局限：此方案針對(duì)覆蓋比較復(fù)雜，邊界是3個(gè)交換機(jī)的區(qū)域，只能指向其中的一個(gè)交換機(jī)，另外一個(gè)交換機(jī)還會(huì)遇到類似問題。

方案二：在入Pool時(shí)，個(gè)別MSC“假入”Pool。如案例的LAC=45?337的RNC入Pool后，可以打死到MSCB局向，這樣整個(gè)Pool會(huì)把MSCB “踢出”這個(gè)Pool。用戶會(huì)登記到其他MSC。同時(shí)，MSCB把LAC=45?337加入到臨區(qū)數(shù)據(jù)中，從而可以發(fā)送Send Id給MSCA啟動(dòng)MTRF。在所有RNC入Pool以后，再把所有“踢出”的MSC入Pool。

方案局限：增加了MSC Pool復(fù)雜性，易導(dǎo)致風(fēng)險(xiǎn)，并且網(wǎng)管會(huì)出現(xiàn)RNC告警，也增加了維護(hù)管理的難度。

方案三：針對(duì)交叉區(qū)域的eNodeB新建TAC，MME指向?qū)?yīng)的交換機(jī)。

方案局限：在交叉區(qū)域操作性比較復(fù)雜，針對(duì)4G回落到3G再回落到2G，并且2G覆蓋連續(xù)的區(qū)域效果相對(duì)明顯。

根據(jù)現(xiàn)網(wǎng)情況，為了最大限度減少對(duì)用戶的影響，經(jīng)過多方論證，最后采取的是優(yōu)化方案二“假入Pool”的方式解決。即LAC=45337的RNC入Pool后，打死到MSCB局向，這樣整個(gè)Pool會(huì)把MSCB “踢出”這個(gè)Pool，同時(shí)MSCB仍把LAC=45337加入到臨區(qū)數(shù)據(jù)中，從而可以發(fā)送Send Id給MSCA啟動(dòng)MTRF。在所有RNC入Pool以后，再將所有“踢出”的MSC入Pool[4]。

4 結(jié)束語

MSC PooL技術(shù)在當(dāng)前基于3G R4組網(wǎng)的各大運(yùn)營商軟交換網(wǎng)絡(luò)得到了大規(guī)模應(yīng)用，其在網(wǎng)絡(luò)容災(zāi)安全方面有著不可替代的優(yōu)勢(shì)，在組網(wǎng)改造過程中出現(xiàn)的類似這種MTRF回落問題，可以通過優(yōu)化3G、4G網(wǎng)絡(luò)覆蓋及假入Pool等措施降低發(fā)生概率。

[1]3GPP TS23.272V12.2.0（2014－03）Circuit Switched（CS）fallback in Evolved Packet System（EPS）（Stage2，Release12）[S].

[2]3GPP TS24.008V12.5.0（2014-03）Mobile radio interface Layer 3specification，Core network protocols（Stage3，Release12）[S].

[3]3GPP TS23.018V12.2.0（2013-09）Basic call handling，Technical realization（Release12）[S].

[4]3GPP TS23.236V8.0.0（2008-12）[S].

Problem Analysis during the Process of Transforming the Mobile Network MSC Pool while MTRF cannot Work

Li Likun

China United Network Communications Co., Ltd., Shijiazhuang Branch, Hebei Shijiazhuang 050000

Mobile network circuit domain MSC?PooL is a kind of load-sharing disaster recovery technology. MTRF is a kind of technology applied to special called scenes. Therefore, the principles of MSC PooL and MTRF are introduced, and the reasons why MTRF cannot work after MSC PooL are analyzed, and solutions are given.

MSC Pool; MTRF;working principles;typical technlolgy

TN929.5

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