探討MSC Pool技術在移動軟交換網絡的研究和應用

丁中華

摘 要：MSC Pool技術在移動軟交換網絡中起到了十分重要的作用，本文對MSC Pool技術的概念和工作原理做了介紹，并分析了MSC Pool技術的要點，以及組建MSC Pool的前提條件。

關鍵詞：MSC Pool技術 移動網絡 軟交換

中圖分類號：TN915 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）09（b）-0027-01

隨著移動業務的日益發展，移動網絡運營商對服務可用性的期望越來越高，對網絡可靠性提出了更嚴格的要求。因此，保證網絡的安全性、提高網絡的可用性，業已成為各大運營商關注的重點。

1 MSC Pool技術

1.1 概念

MSC Pool技術即MSC Server Pool技術，意為移動交換中心池，它是在3GPPR5中提出的概念，根據其在不同移動網絡中的應用，在2G中被稱作Iu-Flex，在3G中被稱作A-Flex。移動核心網采用了軟交換網絡后，MSC演變生成的物理網元之一即為MSC Server，MSC Server是呼叫控制的核心節點，在通信流程中十分重要的環節。而MSC Server Pool技術便誕生于MSC Server基礎之上，它是多個MSC Server在同一個服務區（移動交換中心池）內共同運行的集成，在中心池內，無線側節點（BSC/RNC）在邏輯上會和每一個MSC Server節點完成全連接，并被MSC Server節點所控制，中心池內所屬的所有終端用戶都可以利用基于負載均衡原則的NNSF功能在任何一個MSC Server節點完成個人信息注冊，從而實現實時冗災、資源共享，而運營商也能夠降低網絡建設投資，并提高移動網絡性能和服務質量。

1.2 工作原理

MSC Pool技術的工作原理是：終端用戶進入移動交換中心池（MSC Server Pool覆蓋區域），依照負載均衡原則，用戶更新位置的請求將會隨機分配到一個核心網（MSC Server）節點中去，核心網節點在完成了用戶的位置更新后，會將一個攜帶有NRI（網絡資源標志）字段的TMSI分配給用戶，TMSI是為用戶提供服務的MSC Server節點編號，即將MSC Server節點與該用戶進行臨時綁定，只要該用戶處于移動交換中心池的服務區域中，那么無線側節點將識別用戶TMSI中的NRI信息，將其分配給對應的MSC Server節點，為其提供話務服務，直到用戶離開移動交換中心池的服務區域。

在這樣的工作原理運作下，相當于把移動交換中心池中的所有MSC Server節點融合成了一個巨大的MSC Server空間，當用戶中心池中移動時，就相當于在MSC Server空間中移動，始終沒有脫離MSC Server空間，如此一來，當用戶進行新的話務行為時，就不需要再次連接移動交換中心池，進行位置定位、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技術要點

2.1 NRI參數

NRI（網絡資源標識）是用來對移動交換中心池中的每一個MSC Server節點進行編號標識的參數信息，是屬于核心網電路域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，由全網規劃所決定，當比特段長度為0時，表示不應用NNSF功能對MSC Server節點進行編號標識。為了避免負荷失衡現象的發生，每個MSC Server節點的NRI參數值不能相同，同時相鄰移動交換中心池的NRI參數值也不能相同。

TMSI中最高的兩位比特（31位、30位比特）需要保留，用來對TMSI的域類型（TMSI或者P-TMSI）進行區分，這兩位比特不會用來對用戶進行標識。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個比特位中，用于網絡資源標識的比特位需要0～10個（長度根據全網規劃變化）。

2.2 NNSF功能

NNSF功能就是為用戶的話務選擇MSC Server節點的過程，用于在NAS信令消息或者LLC幀的路由初始中選擇對應的MSC Server節點，通常是在無線側節點上實現的，如果NNSF功能根據路由初始中的信息推導出了NRI參數，并配置了NRI參數對應的MSC Server節點地址，則將相關信息發送到MSC Server節點中。

3 組建MSC Pool的前提條件

要實現MSC Pool技術在移動軟交換網絡中的應用優勢，就需要解決連續覆蓋、虛擬MGW、Nb接口IP化、安全控制、被叫恢復等問題。

3.1 移動交換中心池區域的連續覆蓋

如果多個移動交換中心池區域混雜在一起，或者中心池與非中心池區域混雜在一起，那么用戶的位置定位、切換、更新工作量將增加，同時會增加C/D接口的消息流量，從而進一步增加無線數據配置的復雜度。所以在進行全網規劃時，要實現移動交換中心池區域的連續覆蓋。

3.2 虛擬MGW技術

由于一個MGW只能對應一個MSC服務器，即同一時刻的唯一歸屬，然后在移動交換中心池中，MGW需要和中心池中的所有MSC服務器相連，并受控于每一個MSC服務器，顯然傳統的MGW技術是無法做到的，這是就需要對MGW實現虛擬，即將單個MGW虛擬成多個MGW，使得MGW的數量對應中心池中的MSC服務器數量，然后每一個虛擬MGW就能夠對應一個MSC服務器，并接受MSC服務器的控制。

3.3 Nb接口IP化

由于使用虛擬MGW技術將每一個虛擬的MGW與MSC服務器進行連接，導致連接過程變得非常復雜，傳統的TDM方式已經無法很好地處理這種網絡連接，尤其是隨著MSC服務器數量的增加，需要利用TDM對每個MGW進行調整，十分的繁雜，操作起來較為困難。所以需要將Nb接口IP化，來簡化網絡連接步驟，同時節省網絡建設投資，便于日常維護與管理。

3.4 安全控制策略

移動交換中心池應當對負荷均衡原則制定安全控制策略，根據原則規定，當某個MSC節點出現了問題，那么它臨時綁定的用戶將隨機分配給其他有效節點，為用戶繼續提供話務服務。但是安全控制策略應當規定，當其余節點所剩余的容量總和小于故障節點的話務需求時，禁止故障節點的服務進行轉移，避免整個中心池運轉超負荷從而造成系統癱瘓。

3.5 被叫恢復問題

中心池中的某個MSC節點發生故障后，HLR無法發送PRN消息到故障節點，故障節點下的臨時綁定用戶將無法被呼叫，除非故障節點下的用戶主動更新位置信息，或者通過主叫服務，在其他節點內完成注冊后，才能夠恢復被叫。無法被呼叫的問題，通常是由MSC Pool的組網方式引起的，這就需要對呼叫流程做出一定程度的更改調整，不能僅依靠縮短位置更新周期來處理被叫恢復問題，這樣容易影響用戶的體驗，降低用戶對網絡質量的滿意度。

4 結語

未來的移動網絡組網，要求更加可靠的通信設備，所以一方面要實現MSC的冗災備份，另一方面要利用MSC Pool技術的冗災模式，提高移動軟交換網絡的可靠性。

參考文獻

[1] 劉蓉，李旭.MSC POOL技術及其發展現狀[J].現代電子技術，2011，34（21）：68-71.

[2] 劉揚.MSC Pool技術在軟交換設備容災中的應用[J].郵電設計技術，2008（8）：53-56.endprint