李 龍，周 健

（1. 愛立信（中國(guó)）通信有限公司，北京 100102；2. 廣東賽諾科技發(fā)展有限公司，廣東 南海 528200）

在傳統(tǒng)的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中，一個(gè) RNC/BSC只能與一個(gè)MSC相連，而在MSC POOL組網(wǎng)中，一個(gè)RNC/BSC可以與多個(gè)MSC相連，MSC POOL的方案基于3GPP的標(biāo)準(zhǔn)TS 23.236“Intra Domain Connection of RAN nodes to Multiple CN Nodes”，MSC POOL 技術(shù)簡(jiǎn)稱為 A－Flex（GSM），Iu－Flex（WCDMA），MSC POOL可以在MSC間分擔(dān)網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷，提升整個(gè)核心網(wǎng)資源利用率，節(jié)省設(shè)備投資。實(shí)現(xiàn)MSC級(jí)的容災(zāi)備份，提高網(wǎng)絡(luò)可靠性。減少局間位置更新，降低C/D接口信令流量。減少局間切換，提高用戶通話質(zhì)量。

1 MSC POOL的工作原理

1.1 移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中NRI規(guī)劃原則

（1）NRI長(zhǎng)度為7位。

（2）23 bit位：預(yù)留，缺省值為“0”。為今后省際間相鄰POOL的NRI分配沖突或擴(kuò)容預(yù)留。

（3）21～22 bit位：省內(nèi)自行按四色原理規(guī)劃，保證POOL間NRI不重復(fù)。

（4）17～20 bit位：POOL內(nèi)區(qū)分每個(gè)MSC－S的標(biāo)識(shí)。按照上述原則，NRI使用7位，則每個(gè)NRI支持50萬(wàn)用戶，NRI應(yīng)該按照4色原理分為如下4組：

（1）000XXXX：包含 14個(gè) NRI，取值為 2～15（0和 1建議不用，防止池組外手機(jī)攜帶該相同NRI接入池組，導(dǎo)致負(fù)荷分配不均）。

（2）001XXXX：包含16個(gè)NRI，取值為16～31。

（3）010XXXX：包含16個(gè)NRI，取值為32～47。

（4）011XXXX：包含16個(gè)NRI，取值為48～63。

1.2 TMSI和NRI的關(guān)系

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TMSI它包含一個(gè)NRI域，NRI域位于TMSI的第23～14 bit。在定義NRI時(shí)，可以定義其長(zhǎng)度和值。NRI長(zhǎng)度的范圍是0～10 bit。MSC POOL功能的實(shí)現(xiàn)依賴于MSC池中的各MSC啟用TMSI重分配功能，包括位置更新時(shí)分配TMSI和業(yè)務(wù)接入時(shí)分配TMSI。

1.3 負(fù)荷調(diào)整原理

（1）MSC Server廣播當(dāng)前可用容量方式：①M(fèi)SC Server可以向與之相連的MGW廣播當(dāng)前MSC Server的負(fù)荷狀況；從而使MGW能夠根據(jù)各MSC Server當(dāng)前可用容量動(dòng)態(tài)調(diào)整負(fù)荷；②可設(shè)定是否下發(fā)以及廣播的起始時(shí)間、廣播周期；③MGW根據(jù)收到的各 MSC Server的當(dāng)前可用容量對(duì)新接入本 MSC POOL的用戶進(jìn)行負(fù)荷分擔(dān)；④核心技術(shù)：動(dòng)態(tài)調(diào)整分發(fā)算法。

（2）手動(dòng)配置MSC Server容量方式（必須配置）：在MGW上手動(dòng)配置 MSC Sever容量，MGW 根據(jù)手動(dòng)配置的 MSC Server容量進(jìn)行用戶分發(fā)。

（3）如果兩種方式同時(shí)打開，MGW首先采用“MSC Server廣播當(dāng)前可用容量”方式。

（4）符合自動(dòng)調(diào)整只對(duì)未選擇MSC Server的用戶有用，適合小步幅、自動(dòng)調(diào)整。

（5）對(duì)運(yùn)營(yíng)的好處：①M(fèi)SC Server和MGW間的負(fù)荷通知機(jī)制不涉及無(wú)線側(cè)網(wǎng)元，在CN側(cè)內(nèi)部完成，不需要CN節(jié)點(diǎn)和RAN節(jié)點(diǎn)緊耦合；②解決了因?yàn)镸SC與BSC之間A接口無(wú)負(fù)荷反饋機(jī)制，導(dǎo)致BSC無(wú)法自動(dòng)調(diào)整分發(fā)、必須運(yùn)維人員干預(yù)的問(wèn)題。

1.4 用戶重選原理

（1）根據(jù)TMSI中的NRI字段值分配話務(wù)和信令：BSC節(jié)點(diǎn)根據(jù)TMSI中的NRI字段值將話務(wù)和信令分配給池組中相關(guān)聯(lián)的MSC成員。如果關(guān)聯(lián)某個(gè)TMSI用戶的話務(wù)或者信令中的NRI字段值沒有相應(yīng)的池組MSC成員與之對(duì)應(yīng)，或者某個(gè)NRI字段值對(duì)應(yīng)的池組MSC成員處于非ACTIVE狀態(tài)，MSC Selection將被啟用將相關(guān)信令和話務(wù)分配到新的池組MSC成員上。

（2）MSC過(guò)負(fù)荷處理：如果MSC池組中某個(gè)MSC成員過(guò)負(fù)荷，它將向池組內(nèi)服務(wù)區(qū)內(nèi)所有BSC發(fā)送OVERLOAD消息（BSSAP CL消息）。BSC收到OVERLOAD消息后，將丟棄部分分配到該過(guò)負(fù)荷MSC成員上的Mobile originated transactions。MSC中定義了在過(guò)負(fù)荷狀態(tài)下OVERLOAD消息發(fā)送給 BSC的時(shí)間間隔。MSC Selection算法將只選取沒有過(guò)負(fù)荷的MSC池組成員分配話務(wù)。在位置更新的過(guò)程中，當(dāng)基于 TMSI的話務(wù)分配機(jī)制發(fā)現(xiàn)話務(wù)路由目的地的某個(gè)池組成員 MSC處于過(guò)負(fù)荷狀態(tài)，這個(gè)位置更新操作將被拒絕。在極端情況下，如果池組內(nèi)所有MSC成員都處于過(guò)負(fù)荷狀態(tài)，BSC將拒絕所有A－bis接口收到基站的CHANNEL REQUIRED消息。處理緊急呼叫時(shí)，MSC Selection算法將不考慮MSC過(guò)負(fù)荷狀態(tài)。

（3）在一些狀況下，必須將登記在某個(gè)MSC池組成員中的用戶用一種有效的手段移出以避免正在或預(yù)計(jì)發(fā)生的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)影響。MSC重選（re－selection）功能使得運(yùn)營(yíng)商將用戶按比例（X%）的從某個(gè)MSC池組的成員移出并登記到另一個(gè)池組成員中。MSC重選（re－selection），意味著BSC將選擇在自己覆蓋內(nèi)的并登記在某個(gè)池組中MSC中部分用戶，使這部分用戶在下一次位置更新操作時(shí)進(jìn)行MSC成員重選。

2 MSC POOL的組網(wǎng)應(yīng)用

（1）A接口的用戶平面（User Plane）：每個(gè)MSC池組成員擁有自己的 TDM 用戶平面的設(shè)備（A－interface）在遠(yuǎn)端MGW/BSC中。所以，在MGW和BSC中的A接口的TDM設(shè)備必須分別針對(duì)每個(gè)MSC池組成員并分別進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)。

圖1 MSC POOL的組網(wǎng)應(yīng)用圖

（2）A接口的控制平面（Control Plane）：①M(fèi)SC中的總信令負(fù)荷與BSC中總的話務(wù)處理負(fù)荷（BSC能夠處理的最大用戶數(shù)量）成比例。如果BSC屬于MSC池組區(qū)域內(nèi)，BSC必須與MSC池組中所有的MSC成員之間開啟信令鏈路。BSC對(duì)于每個(gè)MSC池組成員的總BSSAP信令負(fù)荷應(yīng)相同，并平均分配于每條信令鏈路上。②無(wú)論BSC是否屬于MSC池組與否，BSC與所有相連MGW之間物理鏈路上的總BSSAP負(fù)荷不受影響。即，BSC和MGW之間的用于承載BSSAP信令的物理設(shè)備資源T不受MSC池組配置的影響。

（3）針對(duì)MSC池組有“冗余”意味著當(dāng)池組中某個(gè)甚至某些MSC成員發(fā)生故障不可用時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致其他可用MSC成員及其相關(guān)A接口的冗災(zāi)時(shí)的負(fù)荷增加。即，針對(duì)分配給每個(gè)MSC池組成員的每個(gè)TDM設(shè)備組和BSSAP信令鏈路（MGW和BSC之間）設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該充分考慮到為冗災(zāi)的需要預(yù)留足夠的空閑處理能力，用以應(yīng)對(duì)各種不同的故障。

（4）每個(gè)MSC池組成員的SIGTRAN信令必須支持端到端的SCTP associations 到所有提供遠(yuǎn)端BSC接入的MSW。為了支持優(yōu)化 MSC池組區(qū)域用戶之間的話務(wù)連接（最短連接路徑），我們建議每個(gè) MSC池組成員能夠選擇并控制為池組內(nèi)BSC提供連接的所有MGW。即，關(guān)于MGW選擇的數(shù)據(jù)（MGG、路由等）必須在所有MSC池組成員中統(tǒng)一并一致的配置定義。同樣，所有為池組內(nèi)BSC提供連接的MGW必須統(tǒng)一并一致的配置定義所有MSC池組成員。即，每個(gè)MGW必須有針對(duì)每個(gè)池組成員MSC－X的相關(guān)虛擬MGW的VMGW_X配置和定義（X＝1，2，Z..）。

（5）MSC容量受到的影響：MSC處理能力因MSC局間切換的減少而增加（池組內(nèi)的MSC之間沒有局間切換）減少到HLR的Location updates的負(fù)荷。

話務(wù)分配的變化：①地理位置相同的呼叫（同一BSC下）可能變成了不通MSC池組成員間的呼叫；②地理位置不同的呼叫（不同BSC下）可能變成同一MSC內(nèi)的呼叫。

一般按照缺省的話務(wù)模型MSC可減少大約3%左右負(fù)荷，但實(shí)際減少的負(fù)荷取決于MSC池組當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況。池組內(nèi)部MSC和MGW的同時(shí)處理話務(wù)能力SCC （Simultaneous Call Capacity）在池組功能激活前應(yīng)重新評(píng)估設(shè)計(jì)。

3 MSC POOL的數(shù)據(jù)備份及MSC故障處理

（1）MSC Server故障是指該MSC Server不能正常處理話務(wù)，需要終止其服務(wù)功能，以免其對(duì)MIP中其他話務(wù)產(chǎn)生負(fù)面影響。根據(jù)MSC Server的不同故障原因，處理的具體步驟也會(huì)有一些差異。

但總的處理過(guò)程應(yīng)為：①在MIP的BSC中，去激活到該故障MSC Server的信令鏈路，同時(shí)將該故障MSC Server的狀態(tài)置為“INACTIVE”的狀態(tài)。②登陸故障MSC_Server，在故障MSC_Server中去激活所有出局信令鏈路。至此，該故障MSC Server就已經(jīng)和整個(gè)網(wǎng)絡(luò)隔離開來(lái)了，不再有話務(wù)路由到該故障MSC Server上來(lái)。③根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的負(fù)荷狀況，在BSC中適當(dāng)調(diào)整位置更新的時(shí)間設(shè)置。④其相鄰MSC/VLRs停止切換到退服MSC，刪除相鄰MSC group數(shù)據(jù)中退服MSC。與退服MSC有Co－operating VLR關(guān)系的MSC/VLR更新其Co－operating VLR相關(guān)定義。池組中的Proxy Co－operating VLR定義需更新。⑤檢查池組中其他MSC成員中正常工作MSC Server的負(fù)荷和話務(wù)狀況。檢查的要點(diǎn)是CP的負(fù)荷、VLR中登記的用戶數(shù)、出入中繼的話務(wù)量和信令鏈路的負(fù)荷。如果檢查過(guò)程中發(fā)現(xiàn) CP超負(fù)荷、出入中繼和信令鏈路擁塞等現(xiàn)象，則應(yīng)按照相應(yīng)的緊急處理流程進(jìn)行處。簡(jiǎn)單說(shuō)來(lái)，以下應(yīng)急方法有助于減輕負(fù)荷，避免系統(tǒng)崩潰：閉POOL的邊界站，以減少接入到POOL內(nèi)的用戶數(shù)，閉出入中繼數(shù)。在MSC Server中取消系統(tǒng)鑒權(quán)功能來(lái)減輕系統(tǒng)信令負(fù)荷，打開選擇性鑒權(quán)。關(guān)掉統(tǒng)計(jì)和系統(tǒng)指標(biāo)測(cè)量，提高BSC中的小區(qū)的接入門限，限制接入某些小區(qū)。通過(guò)改變BSC中可接受的信道請(qǐng)求數(shù)來(lái)將話務(wù)扼殺在BSC中，以減輕系統(tǒng)的負(fù)荷。⑥進(jìn)行撥打測(cè)試，看是否故障正在恢復(fù)。

在等待一個(gè)周期性位置更新時(shí)長(zhǎng)后，所有的用戶都能登記到新的MSC Server上并能進(jìn)行各種業(yè)務(wù)。

（2）MSC Server故障恢復(fù)后，根據(jù)MSC Server的不同故障原因，恢復(fù)操作的具體步驟也會(huì)有一些差異。但在故障MSC Server恢復(fù)正常、需要重新引入到MSC POOL網(wǎng)絡(luò)時(shí)，總的可按照以下步驟執(zhí)行：①首先檢查該 MSC Server中的數(shù)據(jù)和狀態(tài)，確認(rèn)已符合再入網(wǎng)條件。②登陸到該故障MSC Server上，激活所有的出局信令鏈路。③在MIP網(wǎng)絡(luò)的每個(gè)BSC中激活到該MSC Server的信令鏈路，并將該MSC Server的狀態(tài)置為激活。④在 BSC中重新設(shè)置容量因子，將到發(fā)生故障 MSC Server的值調(diào)大，將到其他MSC Server的容量因子調(diào)小，以便絕大多數(shù)新入網(wǎng)的用戶都能登陸到該恢復(fù)的MSC Server上去，以加快池組中MSC Server之間的用戶數(shù)的平衡。⑤在BSC中設(shè)置原有MSC的遷移因子，并將Mode設(shè)置為“RESELECT”。重選功能的開啟和 PART值的設(shè)置能將一定比例的用戶從原有的MSC Server上移走。⑥如果幾個(gè)MSC Server之間的用戶數(shù)有極大差異時(shí)，也可將用戶數(shù)大的 MSC Server的狀態(tài)設(shè)成“BARRED”的狀態(tài)，這樣，當(dāng)用戶主動(dòng)接入（MO類話務(wù)）該MSC Server時(shí)，這些用戶將被移走。⑦根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的負(fù)荷狀況，適當(dāng)調(diào)整BSC中位置更新的時(shí)長(zhǎng)，以便加快用戶的遷移。⑧在MSC中檢查負(fù)荷和登記的用戶數(shù)。⑨一旦MSC Server中的用戶數(shù)基本均衡，則在BSC中將容量因子修改成原有的值，并將MSC的狀態(tài)都置成“ACTIVE”的狀態(tài)。⑩相鄰MSC/VLRs恢復(fù)切換到恢復(fù)的MSC，重定義恢復(fù)MSC到相鄰MSC group數(shù)據(jù)中。與恢復(fù)MSC有Co－operating VLR關(guān)系的MSC/VLR恢復(fù)原有 Co－operating VLR相關(guān)定義。池組中的 Proxy Cooperating VLR定義需恢復(fù)原有定義。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文詳細(xì)解析了移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中的MSC POOL工作原理、組網(wǎng)、故障描述及處理過(guò)程。以當(dāng)前移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)為背景，闡述了MSC POOL在未來(lái)移動(dòng)通信組網(wǎng)中的優(yōu)勢(shì)。

1 中國(guó)移動(dòng)山東公司.愛立信 MSC－POOL原理及維護(hù)案例介紹，2010.10.

2 MSC POOL在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用與組網(wǎng).電信網(wǎng)技術(shù)，2009.8.3 Ericsson Alex.