孫志剛　姜金池

【摘要】 隨著通信技術的不斷發(fā)展，電信運營商的核心網(wǎng)絡正在經(jīng)歷著翻天覆地的變化。在3G軟交換時代，核心網(wǎng)通過引入A/Iu-Flex技術，將傳統(tǒng)軟交換網(wǎng)絡改造成MSC POOL網(wǎng)絡，極大地提升了通信網(wǎng)絡的各項性能。本文從技術原理、組網(wǎng)設計等方面入手，對MSC POOL技術進行了深入研究。

【關鍵字】 軟交換 MSC POOL 改造 代理NNSF

當前，各大電信運營商的3G核心網(wǎng)絡都已采用軟交換設備。但是，傳統(tǒng)的軟交換網(wǎng)絡由于采用了獨立的組網(wǎng)方式，這使其在提高網(wǎng)絡利用率、降低綜合運營成本等方面存在缺陷。而通過組建MSC POOL網(wǎng)絡，則可以合理的避免這些問題。

一、傳統(tǒng)通信網(wǎng)絡的弊端

傳統(tǒng)網(wǎng)絡通常以MSC為單位組網(wǎng)，每臺交換機獨立覆蓋某一區(qū)域。這就使其在應對潮汐效應和容災備份等問題上存在安全隱患。由于移動用戶具有隨機移動性，這就使得移動通信網(wǎng)存在“潮汐效應”——大規(guī)模用戶的移動會造成網(wǎng)絡負荷的劇烈變化。對于潮汐現(xiàn)象明顯的交換機，不同的信令和中繼板卡會出現(xiàn)高負荷運轉情況，影響設備正常運行。

在容災方面，如果某臺交換機出現(xiàn)故障，相關區(qū)域下的用戶都會受到影響。即使采用了N+1方式進行容災備份，也會受限于備用交換機運行狀態(tài)、維護人員技術水平等因素。

二、MSC POOL技術原理

MSC POOL技術即A/Iu-Flex技術，它是在3G R5版本中被引入到CS域核心網(wǎng)的一項全新技術。簡單地講，MSC POOL就是將相鄰區(qū)域內(nèi)多臺MSC互相連接，組成一個軟交換池組，區(qū)域內(nèi)所有的BSC通過A接口接入到MSC POOL中，并與多個MSC連接，從而由多個MSC動態(tài)地為池內(nèi)所有BSC提供服務。

這里，涉及到MSC POOL技術的幾個重要概念。

2.1 MSC池和MSC池區(qū)

MSC池是指某區(qū)域內(nèi)所有交換機組成的MSC POOL，而MSC池所服務的區(qū)域則被稱為MSC池區(qū)，即MSC POOL 下BSC和RNC所覆蓋的區(qū)域。

2.2 虛擬媒體網(wǎng)關

為了簡化網(wǎng)絡結構，避免組POOL時對現(xiàn)網(wǎng)設備進行過多的改動，MSC POOL允許把一個實體MGW在軟件層面分離成若干個虛擬VMGW。通過VMGW技術，每個BSC只需要與POOL內(nèi)一對或者一個MGW有物理連接即可。BSC通過VMGW與POOL內(nèi)每個MSC實現(xiàn)信令連接。

2.3 TMSI和NRI

TMSI，臨時用戶標識，是由網(wǎng)絡分配給所有登記到設備上的合法用戶的一個臨時性標識，用于替代IMSI。

TMSI的標準長度為32bit，其中第23-14bit用于網(wǎng)絡資源標識，即NRI。NRI是MSC POOL技術中最關鍵的參數(shù)之一。當用戶第一次進入MSC POOL網(wǎng)絡時，它會登記到POOL內(nèi)某一個MSC上。對應的MSC會為該用戶分配一個新的TMSI，其中就包括本局的NRI信息。BSC通過NRI信息，將與其相關業(yè)務路由到NRI對應的MSC上。

2.4 NNSF功能

NNSF 是指NAS節(jié)點選擇功能。在MSC POOL網(wǎng)絡中，為了實現(xiàn)移動用戶選擇向其提供服務的MSC設備，由MGW或者BSC/RNC實現(xiàn)對NRI的識別和判斷。

三、MSC POOL組網(wǎng)研究

作為一種全新的組網(wǎng)方式，MSC POOL網(wǎng)絡與傳統(tǒng)交換網(wǎng)絡有較大的區(qū)別。MSC POOL網(wǎng)絡在切換、負荷分擔和用戶遷移等方面均有明顯的優(yōu)勢。

3.1切換原理

獨立交換機組建MSC POOL后，原有的局間切換都變?yōu)镻OOL內(nèi)切換，本地網(wǎng)絡的切換量將會有大幅度下降。只有用戶移出或移入MSC POOL，才會發(fā)生傳統(tǒng)意義上的局間切換，極大的降低了網(wǎng)絡負荷，有效提升了用戶感知。

3.2負荷分擔

NNSF功能實體根據(jù)各交換機的當前負荷情況，將新用戶動態(tài)的分配到負荷較低的MSC上，被稱為常規(guī)負荷分擔。當POOL內(nèi)交換機出現(xiàn)宕機或者其他嚴重故障時，登記在該交換機下的用戶通過主被叫或者周期性位置更新方式，自動登記到正常的交換機下。實現(xiàn)異常情況下的負荷分擔。

3.3用戶遷移

通過給MSS下發(fā)負荷重分配指令，實現(xiàn)特定MSS上空閑狀態(tài)用戶的遷移，以達到對POOL內(nèi)MSS負荷進行均衡的目的。用戶遷移通常可以應用到以下場景：日常維護（如重大升級導致用戶分配不均），故障恢復和POOL網(wǎng)絡架構調(diào)整（如新增或減少MSS）。

四、結束語

通過采用MSC POOL技術，傳統(tǒng)的通信網(wǎng)絡發(fā)生了革命性的變化。相對于傳統(tǒng)的軟交換網(wǎng)絡，MSC POOL組網(wǎng)具有網(wǎng)絡容量大、負荷分擔靈活、自動容災備份、維護簡單等優(yōu)點。

在實際組網(wǎng)操作中，需要根據(jù)現(xiàn)網(wǎng)網(wǎng)絡規(guī)模、設備特點等合理選擇組網(wǎng)方式和相關技術參數(shù)，從而更加有效的發(fā)揮MSC POOL網(wǎng)絡的技術優(yōu)勢。

參 考 文 獻

[1] 郎為民.軟交換體系結構研究. 數(shù)字通信世界， 2007年2期

[2] 崔紅莉.軟交換容災技術在移動通信網(wǎng)中應用研究. 南京郵電大學，2012年