MSC POOL核心网性能分析

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MSC POOL容灾机制分析

MSC POOL容灾机制分析【摘要】MSC Pool是一种新的核心网组网方式。

本文简单介绍了MSC Pool的组网优点、容灾的机制原理，重点阐述了在单局故障下的主被叫业务容灾。

MSC Pool不仅提高了核心网的可靠性,也有效地提高了核心网络资源的利用率。

【关键词】MSC POOL;MSCS;容灾0.前言MSC Pool是一种新的核心网组网方式，这种组网模式打破了R4阶段一个MGW只能连接到一个服务MSC Server（以下简称MSCS）的限制。

在MSC Pool 组网中，一个MGW可以连接到多个服务MSCS上，由这多个服务MSCS共同组成一个资源池，为所管理的MGW提供服务。

与传统的网络相比，MSC Pool 组网具有以下几个优点：（1）负荷分担：在MSCS间分担网络负荷，提升整个核心网资源利用率，节省设备投资。

（2）容灾：实现MSCS级的容灾备份。

（3）减少局间位置更新，降低C/D接口信令流量，提供了MSC Server的容量增益。

（4）减少局间切换，降低掉话率，提高用户通话质量。

1.MSC POOL容灾机制概述在MSC POOL中，MSCS的容灾机制主要有两种，一种为集中备份，即POOL 内各个MSCS的用户数据备份到同一个指定的MSCS上；另一种为链式备份，即各MSCS间成链式备份，如MSCS A备份MSCS B，MSCS B备份MSCS C,MSCS C 备份MSCS A。

由于集中备份方式对备份局配置、容量等要求较高，所以在现网中多采用链式备份。

在MSC POOL组网过程中，需要特别关注MSC POOL内各局的用户数，原则上需要保证单个MSCS宕机时，POOL内其他各局的空闲容量能够容纳该局服务的用户，从而避免POOL内用户容量不足造成的MSCS宕机的连锁反应。

2.MSC POOL中重要术语概述（1）NNSF（NAS node selection Function）：即非接入层节点选择功能，用于为一个MS选择服务的MSC Server节点。

基于A接口IP化的MSC POOL组网研究

基于A接口IP化的MSC POOL组网研究摘要：MSC POOL组网根据NNSF实现的位置不同，可分为NNSF基于MGW 和NNSF基于BSC/RNC两种方式，A接口IP化使NNSF基于BSC的MSC POOL 组网成为可能，本文就A接口IP化后MSC POOL组网方式作以探讨，并就目前NNSF算法中占用IP承载网资源较大的问题提供解决思路。

关键词：MSC POOL NNSF NRI A Over IP1、MSC POOL简介MSC POOL技术基于3GPP TS 23.236，定义了CN控制节点（MSC，SGSN）以池组（POOL）方式的工作机制，MSC POOL技术的优势主要有负荷均衡、容灾备份和简化网络规划。

负荷均衡：用户可以按照负载均衡的原则注册到池组中任一可用的CN节点，从而实现了资源共享和话务均衡分配；容灾备份：当发生故障时，可以自动将业务分配到其他未发生故障的CN节点来实现容灾；简化网络规划：一个RNC/BSC可以归属受控于多个CN节点，相应的服务区也扩展为由多个CN节点共同提供服务的公共服务区，改变了传统网络规划中按各自CN节点忙时话务进行单独配置的状况，使网络规划更为简化。

NNSF（NAS Node Selection Function）是MSC POOL的关键，其本质上是一种用户路由机制，提供为MS分配服务CN节点并将话务路由到对应核心网元的功能。

3GPP规范中规定的NNSF一般由BSC/RNC来实现，但实际组网中NNSF 根据也可以由MGW来实现。

由此产生不同的组网方式，即NNSF基于BSC/RNC 或NNSF基于MGW，在实际应用中也可以根据设备的支持情况混合组网。

在TDM传输方式下，MSC POOL组网需要更多的传输资源，组网相当复杂。

在核心网已经全部IP化的情况下，NNSF基于MGW的MSC POOL组网就很容易实现，目前中国移动的MSC POOL试验网也是采用这种方式。

MSC POOL技术原理及现网演进探讨

ＮＡＳ功能在ＲＡＮ网元实现（一般是在ＲＮＣ或
ＢＣ），这个功能用于路由初始的非接入层的信令消息Ｓ或者ＬＣ帧，通过ＮＲ标识选择特定的核心网网元。ＬＩ
２２ＭＳＯＯＬ术引入对现网的影响．ＣＰ技
收稿日期：２０年１月２日０９１３
◆ ＭＧＷ话路直连ＧＭＳ（ＭＳ）出局，信令和话ＣＴＣ
方面，ＭＳＯＯＬ术的引入，极大地方便了ＣＰ技
网络规划和资源配置；另一方面，ＭＳＯＯＬＣＰ方式下，ＭＳｅｖｒ１ＣＳｒｅ￣覆盖区内的所有ＢＣＲ都有逻辑连接，］Ｓ／ＮＣ
逻辑关系变得复杂，对局数据制作、网元维护管理带来
ＭＳＯＯＬ术的引入，对现网的网络容量、网络ＣＰ技
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责任编辑：左永君ｚｏｏｇｕ＠ｍｂｏｃｕｙｎｊｎｃｍ．ｎ
网络建设
安全、计费系统等都将产生较大的变革。
（１】对现网网络容量影响分析在ＭＳＯＯＬＣＰ的组网模式下，终端用户在ＰＯＯＬ池内移动时，只进行ＭＳＣ内切换，不进行ＭＳＣ间切换。与传统组网相比，这可以减少局问切换，提高用户通话质
图１ＭＳＯＯＬ术原理ＣＰ技
求等存在很大的不确定性。这给传统组网模式的网络规
划、建设带来相当大的挑战。于是，一种全新的核心网组网模式— —ＭＳＯＯＬＣＰ

华为MSC POOL技术浅析

华为MSC POOL技术浅析作者：广东省电信工程有限公司惠讯分公司胡仕国摘要：随着WCDMA的R4版本于2001年3月冻结, 提出“控制与承载分离”的特性，运营商纷纷选择“大容量，少局所”的核心网建设原则，核心网的备份策略成为一个突出的问题。

3GPP TS23.236 定义了核心网控制节点（MSC,SGSN）以池组方式工作的机制，很好的解决这一问题。

本文主要介绍MSC POOL基本原理，阐述华为MSC POOL组网原理以及优化方案。

关键词：MSC POOL、TS23.236、NNSF、NRI、MGW、Iu-Flex、华为传统MSC Pool方案的部署需要无线接入网升级支持，因为不同厂家的接入网设备功能支持进度和能力不一，存在配置数据不同步，网元分布式的管理方式进行Pool级管理，工作量巨大，缺乏优化的被叫业务恢复方案，在TDM网络部署传统MSC Pool，增加了运营商的部署成本和运营成本。

华为公司提出MSC POOL的一系列的优化方案，倡导“软交换组网，无线不用动，业务一次性恢复，集中化管理”。

基于IP软交换优化组网，通过扁平化的IP网络，实现与MSC Pool内所有软交换服务器（MSS）的资源共享，降低实际部署成本；无需BSC升级，通过在MGW上集中实现业务分发和电路管理功能，节省升级全网BSC投资成本，方便组网方案的实际规划部署；通过建设用户数据备份服务器，实现主被叫业务的一次快速恢复，提升了用户的业务满意度。

集中化的网络管理系统，系统实现配置参数的跨网元维护，保证Pool参数在所有MSS和MGW上正确配置和核查数据一致性功能。

1、MSC POOL关键概念MSC池（MSC Pool）：由一组MSC构成，MSC池服务的区域称为MSC池区（MSC Pool area）。

从RNC/BSC的角度看，如果一个或多个RNC/BSC从属于某一个MSC池，那么这些RNC/BSC的所有的业务区即构成MSC池区。

pool原理

在3GPPR5中（3GPPTS23.236）规定了核心网控制节点（MSS，SGSN等）以池组方式工作的机制，打破了以往BSC/RNC与MSS之间一对一的控制关系。

本文简要阐述了MSC Pool组网技术的原理、组网结构、实现方式、在实际组网中带来的优势，分析了网络实际应用效果以及存在的不足和待解决的问题。

1MSCPool原理MSCPool技术定义的初衷是为了引入虚拟运营商而制定的，MSCPool技术既适用于分层网络结构WCDMA系统（MSCServer），也适用于非分层结构GSM系统（传统MSC）。

MSC Pool技术在优化网络资源、合理分配话务、提高网络性能、保证网络安全、提高投资利用率等方面的许多优势使得这种组网方式成为未来电信网络发展的重要趋势之一。

在3GPPR99和R4版本中，核心网仍延续了传统的树形网络结构，一个RNC只能被一个核心网节点控制（如MSC-Server），如果核心网节点发生故障，其所管理的RNC就无法正常工作。

MSCPool技术引入了“池区”（PoolArea）的概念，多个核心网节点组成一个区域池。

与以往RNC/BSC与MSC一对一的控制关系不同，在MSC Pool内的每个RNC/BSC 都可以受控于池内所有的MSC节点，每个MSC节点都同等地服务池区内所有RNC/BSC 覆盖的区域，连接到RNC/BSC的终端用户可以注册到池中的任意一个MSC节点。

通过引入MSC Pool技术，提供了一种避免点到多点的连接限制，同时达到网络资源共享的手段。

图1表示了MSC Pool的组网结构。

图1MSCPool原理示意图2MSCPool实现机制在MSCPool工作模式中，每个RNC/BSC中都保存了池中每一个MSCServer的能力参数表，这个参数根据每个MSCServer的处理能力确定，并可以由网管人员修改。

表1说明MSC-S1/MSC-S2/MSC-S3的处理能力是MSC-S4的2倍。

MSC POOL关键技术探讨

MSC POOL关键技术探讨摘要在3GPP R5中(3GPPTS23.236)规定核心网控制节点(MMSC SERVER,SGSN等)以池组方式工作的机制,打破以往BSC/RNC与MMSC SERVER之间一对一的控制关系。

对MSC Pool组网的几个关键技术进行简单探讨。

关键词MSC POOL;MSC SERVER;NRI;NNSF;MGWMSC POOL技术是基于3GPP TS 23.236“Intra-domainconnection of Radio AcceMSC SERVER Net work(RAN)nodes to multiple Core Network(CN)nodes”,简称为A-Flex(GSM)或IU-Flex(WCDMA),定义了核心网控制节点以池组方式工作的机制,打破了以往的BSC/RNC与MSC之间一对一的控制关系。

其实质是多个MSC共同服务于相同的服务区,每个BSC或RNC都与池中的每个MSC建立连接,按一定的负荷均衡原则将用户按比例分配在MSC SERVER。

1MSC POOL基本概念1.1NRI(Network Resource Identifier,网络资源标识)一个NRI唯一确定某池区内的一个核心网节点MSC/MMSC SERVER,而一个核心网节点可以设有多个NRI。

NRI是TMSI字段的一部份,是由核心网节点分配给移动用户的。

当MS/UE初次注册到MSC Pool内的一个MSC时,这个MSC 将分配含有本局NRI的TMSI给MS/UE。

后续,MS/UE再次发起业务时将携带NRI信息,利用NRI信息将MS/UE发起的业务路由到NRI对应的MSC。

这样可以保证MSC池区内的MS/UE每次发起的业务均能够被路由到MS/UE已注册的MSC,MS/UE在MSC池区内漫游时,无需更改服务MSC。

按照3GPP的规范要求,NRI位于TMSI的14~23比特位,也就是说NRI的长度可灵活地在0~10bits之间选择。

MSC POOL组网方案研究

展，Ｇ网络在中国得到快速普及，交换技３软术在运营商中普遍应用。国联通用户数中
不断增长，务量大幅度增加，ＭＳ话对Ｃ／ＭＳＳＲＲ网络容量的配置、务分配、ＣＥＶＥ话网络的安全运行有更高的要求，些也是这中国联通现网急需解决的问题。ＳＣＭＰＯＬ软交换技术）以满足中国联通的这Ｏ（可
目前全球移动通信技术的仍在迅速发损，在核心网使用Ｒ４的软交换分离架构下，
ＭＳ－ｅｖｒ覆盖区中的所有ＢＣＲＣＳｒｅ和Ｓ／ＮＣ都有逻辑连接。未来实现全Ｉ在Ｐ网络环境下，ＣＰｏ优势可以得到充分地发挥。ＭＳｏｌ但在ＴＭ网络部署传统ＭＳＰｏ时，线基ＤＣｏｌ无站控制器（Ｓ）须与Ｐｏ内所有交换机保ＢＣ必ｏｌ持全互连，要消耗大量的Ｔ需ＤＭ传输资源。由于目前ＴＭ网络仍是主用网络，实现Ｄ要
研究报告
￣ｎｄｅｎｇＩｖＵＨａ叠筮西ｃｃｅｃｏｙｎａＩＮＥ孟■巨Ｅ幽ｉｅｎＴｈｌｏ— ＵＥ豳圃豳ｅｏｎ￣ —ｌｔｅ／ｉｒ■ ｏ．＇ｄｎＵ
ＭＳＯＯＬ组网方案研究ＰＣ
汪威（中国联合网络通信有限公司惠州市分公司广东惠州５０１１０）６摘要；目前，变换技术已得到极大的的普及，软如何提高软交换网络的安全性，证运营商业务的高可靠性，当前网络建设保是升扭的一大重点。文主要阐述ＭｓＰＯＬ本ｃＯ技术的原理和组同方式，以及在实际粗网中表现出的优缺点。关键词：交换技术ＭＳＯＬ冗余备份软ＣＰＯ中图分类号：Ｎ１Ｔ９５文献标识码：Ａ文章编号：６４０８（０００（）００ — １１７－９Ｘ２１）９ｃ－０５０

基于MSC Pool内负荷的动态反馈控制

电信工程技术与标准化2009.12工程与设计基于MS C P ool内负荷的动态反馈控制冯传奋（中国移动通信集团设计院有限公司山东分公司山东250001）摘　要　本文针对MSC Pool中出现的负荷不均衡现象，提出了一种简单的基于负荷的动态反馈控制技术。

仿真结果及相关分析显示此种反馈技术在理论和实际应用中均可行。

关键词　MSC Pool负荷均衡动态反馈控制3GPP在R5中引入了“区域池（Pool Area）”的概念，即核心网节点作为资源池，RNC/BSC可以支持一个RAN/BSC节点到多个CN节点的域内连接路由功能，允许RAN/BSC节点把信息在相应的CS域或PS域路由到不同的CN节点，从而使多个MSC或SGSN之间进行负荷分担以进一步提高硬件的使用效率，这种区域池也称为MSC Pool。

当一个新用户进入MSC Pool后，RNC/BSC能够采用负荷均衡算法，从MSC Pool内未处于卸载并且信令点可达的MSC 中重新选择一个，并能够将初始非接入层的消息分发到新选择的服务MSC。

但当某个MSC与R NC/BSC 之间的链路出现短时间的故障等异常时，该MSC的用户会被转移到其它MSC，链路恢复正常后，转移的用户不能自动转回，导致MSC Pool内的各MSC的负荷不再均衡。

本文针对诸如此类情况导致的负荷不均衡，提出了一种简单的基于负荷的动态反馈控制技术，使MSC Pool内的各MSC的负荷达到均衡。

1反馈控制原理本文提出的动态反馈控制技术主要是通过多次反馈使MSC Pool内MSC的CP负荷均方差达到预定值，以使各MS的负荷达到均衡。

即：根据MS内MSC的CP负荷情况经过相关运算得出需要进行负荷迁移的源MSC、迁移的目的MSC及其迁移用户数，然后将相关数据反馈给执行NNSF功能的相关网元（R NC/BSC）并执行负荷迁移。

最后，经过多次反馈，使MSC Pool内各MSC的CP负荷均方差达到预定值。

具体步骤如下。

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【摘要】为了减少移动核心网的信令链路负荷，提高资源利用率，提出了一种核心网的组网方案。通过ＭＳＣＰＯＯＬ组网实现该方案，并对接入到ＭｓｃＰＯＯＬ核心网中的随机移动用户建立概率模型，利用泊松概率分布模型对ＭＳＣＰＯＯＬ网络进行理论定性分析和实验。实验结果表明，与传统组网相比，该方案降低了网络负载率，提高了切换成功率
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研究与探讨ｉｉ
ＭＳＣＰＯ０Ｌ核心网性能分析冰
王子鹤，蒋占军
（Ｉ．兰州交通大学电子与信息工程学院，甘肃兰州７３００７
２．东南大学移动通信国家重点实验室，江苏南京２１００９６
和位置更新成功率，对于移动网络结构和性能有着整体的提升。【关键词ｌＭＳＣＰＯＯＬ泊松分布网络负载率切换成功率位置更新成功率
中图分类号：ＴＮ９２９５文献标识码：Ａ文章编号：１００６一１０１（）（２０１４）一１０ — ００２８一Ｉｌ５
Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｒｅｄｕｃｅｔｈｅｌｏａｄｏｎｓｉｇｎａｌｉｎｇｌｉｎｋｓｏｆｍｏｂｉｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｃｏｒｅｎｅｔｗｏｒｋｓａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｒｅｓｏｕｒｃｅｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ．ａｎｏｖｅｌｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇｓｃｈｅｍｅｏｆｃｏｒｅｎｅｔｗｏｒｋｓｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ．ＩｍｐｌｅｍｅｎｔｅｄｂｙｍｅａｎｓｏｆＭＳＣ