MSC Pool组网方案的研究

于富东，杨林，匙凯，卜忠贵

（1 长春电信工程设计院股份有限公司, 长春 130012；2 中国移动通信集团设计院有限公司,北京 100080）

1 背景

随着移动通信网络的不断扩大，如何使得网络能够按照MSC的处理能力按比例进行话务分摊，实现各MSC话务均衡，并能在重要节假日话务高峰（或者潮汐效应明显的地区）期间将话务均衡地分配给多个MSC去处理，避免对网络内单个或几个MSC造成强烈话务冲击，以免产生话务溢出等情况发生。MSC Pool的部署，原则上对池组内单个MSC来说没有峰值的压力，它能充分利用MSC Pool内的网络资源，降低原有MSC的负荷压力，提高网络的利用率。

目前，各电信运营商均已经在现网大规模部署了MSC Pool。然而，由于A接口承载方式的不同、各本地网规模大小的不同等因素的限制，现有的MSC Pool在部署上受到了限制，本文将针对上述因素给出解决方案。

2 MSC Pool的组网方案

根据各电信运营商提出的MSC Pool的技术规范，现网的MSC Pool的部署主要有以下几种组网方案。

2.1 BSC/RNC做NNSF，Mc接口不做全互联（方案1）

本方案旨在BSC/RNC与Pool内每个MSC的一个独立管辖的MGW设置直联链路，由BSC/RNC作为NNSF节点，在用户进入池区时，即由BSC/RNC通过访问MSC确认用户业务处理源。其组网结构图如图1所示。

图1 BSC/RNC做NNSF，Mc接口不全互联的组网图

优点：MGW无需提供虚拟MGW功能，即可实现对MGW的备份。

缺点：在A接口采用TDM承载方式的情况下，对传输资源需求的压力较大；同一BSC下的呼叫可能会占用2个MGW间的Nb接口资源，产生话路迂回；在MSC Pool内MSC Server数量较多时，MSC-S的无线数据设置较为复杂；MGW发生故障，主叫业务会通过其他A接口路由进行疏通，而被叫业务将会受到限制。

因此，此方案适合于传输资源相对充裕、且规模较小的本地网中。

2.2 MGW做NNSF，Mc接口做全互联（方案2）

本方案旨在将Pool内所有Server与MGW的Mc口做网状网全互联，需要MGW支持虚拟功能，原则上，满足MGW虚拟的数量等于Server的数量。用户进入池区，在业务到达MGW后，由MGW进行选择归属哪个Server进行处理。所以，本方案与A接口归属关系无关。具体组网结构如图2所示。

图2 MGW做NNSF，Mc接口全互联的组网图

优点：本方案对A接口没有要求，传输路由组织简单；同一个BSC的呼叫不会占用两个MGW的Nb口资源。

缺点：当MGW发生故障时，将会产生话务丢失，无法通过其它端局处理A接口话务；当A接口采用IP化方式疏通时，原则上信令面与媒体面都是BSC与MSC直联，而采用此方案，将必须保持MGW内置SG进行转接。

因此，本方案只适用于在TDM承载方式下、传输资源有限的情况下的组网。

2.3 混合组网方案（方案3）

在方案1的组网中，要求各局址见有充足的传输资源，如果不分局址传输资源紧张，则可选择传输资源较好的局址的MGW设置虚拟MGW，组网方式如图3所示，包括：

组网A：传输资源充足的条件下，采用方案1组网；

组网B：在传输资源紧张的条件下，采用方案2组网。

图3 混合组网方案

结合以上方案的论述以及MSC Pool的工作流程，我们也可拓展Pool的应用方案，即由BSC/RNC做NNSF节点，Mc口全互联的组网方案，其被叫回复功能更能方便实现。以下便是就Pool方案的拓展做进一步的分析。

3 MSC Pool组网方案的拓展

随着A接口IP化的大规模应用，结合传统的MSC Pool组网方案的优点，我们整理出“组建大规模MSC Pool”和“跨本地网MSC Pool”等建设方案，并将其有效地应用到网络中去。下面将分别介绍来两种方案。

3.1 组建大规模MSC Pool

传统的MSC Pool（以BSC/RNC为NNSF的功能节点，因以MGW为NNSF在AoIP部署时不利于MGW优选功能的部署），是以A接口为TDM电路为基础的容灾组网，在引入A接口IP化以后，组网方式更加灵活，在AoIP形式下的呼叫主要有两种方式，如图4所示。

方式1：BSC将负荷信息直接传递给MSC Server，BSC根据收到的Assignment Req消息中确认MGW的IP地址，即可建立BCS与MGW之间的IP通道。

图4 AoIP场景下呼叫方式

方式2：BSC需要预先与所有有联接关系的MGW的IP接口板建立逻辑路由关系，然后根据收到的Assignment Req消息中确认MGW的IP地址，确认由哪个端局做业务处理，在前期若没有将必要的接口板的归属关系确立，则上述IP通道无法确立。

在A接口IP化引入的初期，可以IP与TDM承载方式共存组网，具体如图5所示。

图5 AoIP与AoTDM共存组网图

由上可知：假设用户A和用户B均登记在MSS1，用户A呼叫用户B，MSS1会根据MGW优选的原则，优先选择MGW1-1来疏通话务。

通过上述论证，现有3个MSS的Pool均可将本地网内其他MSS吸收入Pool（采用Mc口全互联的策略执行），设计阶段，调整好各MGW的负荷（便于MGW负载均衡，各MSS处理能力尽量相同，任何一台MSS宕机，其它MSS要可以承担起Pool内所有业务）：在已经部署MSC Pool的地区，大规模MSC Pool的建设主要是基于MSC Pool的扩大和MSC Pool的合并。而对于即将部署MSC Pool的区域，大规模MSC Pool的方案将为这部分地区提供相关借鉴，减少投资上的浪费。

3.2 跨本地网MSC Pool

对于规模较小的本地网，核心网网元数量不足以单独组建MSC Pool，使得本地网核心网设备缺乏完善的备份机制，在此情况下，我们提出跨本地网组建MSC Pool的方案，相比于传统MSC Pool，其关键技术是大本地网组Pool和跨区计费策略。

3.2.1 大本地网组Pool

大本地网组Pool是指将物理MSC虚拟成多个逻辑MSC用于管理不同计费区域。Pool内每个物理MSC为管理的每个本地网虚拟出一个逻辑MSC ID。大本地组网目前存在单信令点多MSC号方案和多信令点多MSC号方案，推荐采用多信令点多MSCID方案（单信令点多MSC号方案是指：不同逻辑MSC使用相同的信令点，但是使用MSCID不相同。多信令点多MSC号方案是指：不同逻辑MSC使用的MSCID和信令点都不相同）。

如图6所示，MSC1上信令点AA,用于本地网1的核心网网元对接，MSC2的DD用于本地网2的核心网网元对接；ZZ用于两个本地网内的BSC对接。（MSC1也可以对每个本地网的接入侧分配一个信令点）。MSC3上BB用于本地网1，CC用于本地网2；HH用于两个本地网内的BSC对接。MSC1使用信令点ZZ, 和MGW1的YY，XX信令点与本地网1内的BSC，通过MSC Pool M3UA转接方式对接。MSC2使用信令点ZZ，和MGW2的JJ,XX信令点与本地网2内的BSC，通过MSC Pool M3UA转接方式对接。

图6 Pool和大本地混合组网图

3.2.2 计费方式

Pool+大本地网有两种方案：虚拟MSC ID方案和LAI计费方案。

虚拟MSC ID计费，就是对每一个计费区域分配一个不同的MSC ID，在HLR中登记用户所属的MSC号，这样计费时，就可以区分不同计费区域。

LAI计费，也称为位置区计费，就是在本局出的主叫、被叫话单中填写LAI，同时本局根据LAI分配漫游号码，这样 BOSS可以从被叫的漫游号码映射出被叫的位置，实现对用户的计费；同时为了实现智能用户同城特例的计费，SCP在主叫和被叫流程中需要采用PSI流程获取主被叫的位置信息，实现精确计费。

由于LAI计费方案需要BOSS和SCP支持，现网BOSS和SCP都不支持，所以现网推荐使用虚拟MSCID方案。

4 重要参数和数据的设置

4.1 MSC ID

引入Pool组网前后，对于核心网络节点的MSC ID设置并无影响，但在核心网电路域如果引入MSC Pool同时采用了跨本地网组网，并采用了虚拟MSC ID的计费方式，则需要根据MSC Server所管辖的MGW数量分配多个虚拟MSC ID。

4.2 Global-CN-ID

根据3GPP协议，Pool内的MSC Server由Global-CN-ID作为唯一标识，格式为：MCC＋MNC＋CN-ID，CN-ID为0～4095的数值。

4.3 MSRN号码

MSRN由“MSC ID+ABC”构成，主要有以下2个作用：

① 使主叫MSC-S选择至被叫MSC-S的中继路由，即：MSC ID标识被叫MSC-S；

② 当被叫MSC-S下辖多个MGW时，被叫MSC-S按无线LAC区分配MSRN，话路接续时通过MSRN选择疏通此次呼叫的MGW。

对于实施MSC Pool组网后，如果存在跨本地网组网方式，则需要为每个MSC-S按本地网分配MSC ID，如果在同一本地网内实施划分虚拟MGW采用全互联的组网方式时，建议采用同一MSC ID的“ABC”区分。

4.4 NRI

在MS第一次进入Pool时，NNSF点根据NRI(网络资源标识)为MS选择拜访核心网节点。由拜访核心网节点为MS分配TMSI，TMSI中包含NRI。

4.5 Defult节点的参数和数据设置

对于Pool内的Defult节点，不论采用全部设置为Defult节点的方式还是指定某一个节点作为Defult节点的方式，在Defult节点需要配置Pool内所有核心网节点的NRI与对应的节点地址的对应关系。

5 结束语

MSC Pool技术是解决网络容灾备份的有效方案，已经被各电信运营商广泛应用。然而，由于各本地网在规模大小、容量等方面存在着很大的差异，采用单一的技术要求无法有效指导实际操作。

[1] 中国移动通信企业标准, 中国移动MSC POOL技术规范[S].2010-8-19.

[2] 中国移动通信企业标准, 中国移动2G BSS IP化A接口技术规范[S]. 2011-8.

[3] 中国移动通信企业标准, 中国移动IP信令网技术体制编制说明V1.0.0[S]. 2011-3-16.

[4] 中国移动通信企业标准, 900/1800MHz TDMA数字蜂窝移动通信网通用分组无线业务(GPRS)设备测试方法 基站子系统设备[S]. 2010-12.