移動網MSC Pool改造過程中MTRF無法啟用問題分析

李麗坤

?

移動網MSC Pool改造過程中MTRF無法啟用問題分析

李麗坤

中國聯合網絡通信有限公司石家莊市分公司，河北 石家莊 050000

移動網電路域MSC?PooL是一種負荷分擔式的容災技術，MTRF是一種應用于特殊被叫場景的技術。因此，介紹了MSC PooL和MTRF的原理，重點分析了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

移動通信技術的發展給人類社會帶來了深刻變革，尤其是近20年來，移動通信技術經歷了從模擬制式時代到2G、3G、4G時代的高速發展。隨著移動用戶規模的突破性增長，通信系統的安全和網絡容量面臨著巨大挑戰。如何提高網絡資源的利用率和容災能力，是行業內共同關注的問題。MSC PooL技術打破了傳統網絡中一個BSC/RNC只能連接到一個MSC的限制，將多個MSC共同組成一個資源池，為所連接的BSC/RNC提供服務。

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：當用戶進入某個MSC Pool 的覆蓋區域時，無線節點會按照負載均衡的原則將用戶的位置更新請求隨機地分配給池組中的某一個MSC。這個MSC完成位置更新過程并給用戶分配一個TMSI。這個TMSI里面攜帶了“網絡資源標識（NRI）”字段，用來標識為這個用戶服務的MSC編號。該用戶在MSC Pool 的服務區域內移動時，將一直由這個MSC為其服務，直到離開MSC Pool的服務區域為止，從而減少了MSC間的位置更新、切換和重定位[1]。

如圖1所示，一組MSC構成一個MSC池（MSC Pool）。MSC池服務的區域稱為MSC池區（MSC Pool Area）。從BSC/RNC角度看，如果一個或者多個BSC/RNC從屬于某一個MSC池，那么這些BSC/RNC的所有業務區即構成MSC池區，池區內的用戶由MSC池中的MSC共同服務。

圖1

2.2 MTRF原理

MTRF（Mobile Terminating Roaming Forwarding）是一種應用于特殊被叫場景的技術，其工作原理是Old MSC正在處理UE的被叫業務，但UE同時在進行位置更新，且位置更新后登記的New MSC和正在處理被叫業務的Old MSC不一致。MTRF是使得該場景下的被叫話務能夠正常持續而不失敗的技術。圖2中給出了Old MSC已經返回了移動臺漫游號碼（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用戶發起Location Update Request消息至New MSC，New MSC依據TMSI/Old LA找到Old MSC，并發送Send Identifieation消息（攜帶支持MTRF標識和New MSC的號碼）；Old MSC收到消息后，會檢查是否有針對該用戶的被叫消息，并將結果返回給New MSC[2]。

（2）New MSC處理UE的位置更新流程，發送Update Location 消息（攜帶支持MTRF標識）給用戶注冊HLR。

（3）HLR收到消息后，授權New MSC和Old MSC之間的MTRF，發送Cancel Location給Old MSC，Old MSC收到該消息后，停止Paging定時器。

（4）Old MSC發送PRN消息給New MSC，依據NEW MSC返回的MSRN接續話務。

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

3 典型案例

3.1 故障現象

在現網入Pool改造過程中，存在部分未入Pool改造的BSC/RNC，會產生未入Pool和已入Pool的RNC邊界區有無法啟動MTRF導致呼叫失敗的問題。具體案例如下：1563381XXXX用戶投訴被叫聽“關機錄音”通知，通過查詢用戶數據，發現用戶聯合位置更新在MSCA交換機下，LAC=45?337。做被叫時，瞬間在MSCB交換機登記，呼叫失敗后，又重新聯合位置更新在MSCA下。

3.2 原因分析

3.2.1 在MSCA交換機下跟蹤消息

用戶做被叫后，從SGs接口發送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，用戶應該回落在其他交換機登記。9秒后，再次從4G網絡發起聯合位置更新，證明用戶已經回落完成。（實際是沒有回落成功，聽”關機”錄音通知。）

3.2.2 在MSCB交換機下情況

由于用戶實際登記3G的覆蓋在LAC=45?333的MSCB下，回落時，從SGs接口登記的LAC不同，發起位置更新。由于是不同的交換機，因此必須啟用MTRF才可以呼叫成功。這個時候問題出現了，用戶原所在LAC=45?337已經入Pool，在MSCB中做了小區數據，LAC=45?337已不單純屬于MSCA了，在MSCB的臨區中也刪除了此數據。這樣在MTRF時，MSCB不會向MSCA要UE數據，MTRF失敗，呼叫失敗。

3.3 解決方法

這一現象是在入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化方案盡量減少此類情況的發生。

具體建議優化方案如下：

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LAC就同屬于Pool內所有MSC，可以請求MME把LAC=45?337的指向修改為MSCB。這樣，交界區域的UE在LAC=45?333回落時指向MSCA，和MME的指向相同，呼叫可以接通。

在LAC=45?337（入Pool）內區域內的用戶回落時TMSI中的NRI是MSCA的，RNC啟用NNSF功能也會指向MSCA，呼叫接通。

方案局限：此方案針對覆蓋比較復雜，邊界是3個交換機的區域，只能指向其中的一個交換機，另外一個交換機還會遇到類似問題。

方案二：在入Pool時，個別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Pool會把MSCB “踢出”這個Pool。用戶會登記到其他MSC。同時，MSCB把LAC=45?337加入到臨區數據中，從而可以發送Send Id給MSCA啟動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復雜性，易導致風險，并且網管會出現RNC告警，也增加了維護管理的難度。

方案三：針對交叉區域的eNodeB新建TAC，MME指向對應的交換機。

方案局限：在交叉區域操作性比較復雜，針對4G回落到3G再回落到2G，并且2G覆蓋連續的區域效果相對明顯。

根據現網情況，為了最大限度減少對用戶的影響，經過多方論證，最后采取的是優化方案二“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Pool會把MSCB “踢出”這個Pool，同時MSCB仍把LAC=45337加入到臨區數據中，從而可以發送Send Id給MSCA啟動MTRF。在所有RNC入Pool以后，再將所有“踢出”的MSC入Pool[4]。

4 結束語

MSC PooL技術在當前基于3G R4組網的各大運營商軟交換網絡得到了大規模應用，其在網絡容災安全方面有著不可替代的優勢，在組網改造過程中出現的類似這種MTRF回落問題，可以通過優化3G、4G網絡覆蓋及假入Pool等措施降低發生概率。

[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

A