探讨MSC Pool技术在移动软交换网络的研究和应用

丁中华

摘 要：MSC Pool技术在移动软交换网络中起到了十分重要的作用，本文对MSC Pool技术的概念和工作原理做了介绍，并分析了MSC Pool技术的要点，以及组建MSC Pool的前提条件。

关键词：MSC Pool技术 移动网络 软交换

中图分类号：TN915 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）09（b）-0027-01

随着移动业务的日益发展，移动网络运营商对服务可用性的期望越来越高，对网络可靠性提出了更严格的要求。因此，保证网络的安全性、提高网络的可用性，业已成为各大运营商关注的重点。

1 MSC Pool技术

1.1 概念

MSC Pool技术即MSC Server Pool技术，意为移动交换中心池，它是在3GPPR5中提出的概念，根据其在不同移动网络中的应用，在2G中被称作Iu-Flex，在3G中被称作A-Flex。移动核心网采用了软交换网络后，MSC演变生成的物理网元之一即为MSC Server，MSC Server是呼叫控制的核心节点，在通信流程中十分重要的环节。而MSC Server Pool技术便诞生于MSC Server基础之上，它是多个MSC Server在同一个服务区（移动交换中心池）内共同运行的集成，在中心池内，无线侧节点（BSC/RNC）在逻辑上会和每一个MSC Server节点完成全连接，并被MSC Server节点所控制，中心池内所属的所有终端用户都可以利用基于负载均衡原则的NNSF功能在任何一个MSC Server节点完成个人信息注册，从而实现实时冗灾、资源共享，而运营商也能够降低网络建设投资，并提高移动网络性能和服务质量。

1.2 工作原理

MSC Pool技术的工作原理是：终端用户进入移动交换中心池（MSC Server Pool覆盖区域），依照负载均衡原则，用户更新位置的请求将会随机分配到一个核心网（MSC Server）节点中去，核心网节点在完成了用户的位置更新后，会将一个携带有NRI（网络资源标志）字段的TMSI分配给用户，TMSI是为用户提供服务的MSC Server节点编号，即将MSC Server节点与该用户进行临时绑定，只要该用户处于移动交换中心池的服务区域中，那么无线侧节点将识别用户TMSI中的NRI信息，将其分配给对应的MSC Server节点，为其提供话务服务，直到用户离开移动交换中心池的服务区域。

在这样的工作原理运作下，相当于把移动交换中心池中的所有MSC Server节点融合成了一个巨大的MSC Server空间，当用户中心池中移动时，就相当于在MSC Server空间中移动，始终没有脱离MSC Server空间，如此一来，当用户进行新的话务行为时，就不需要再次连接移动交换中心池，进行位置定位、切换、更新，如此一来就极大地降低了C/D接口的消息流量。

2 MSC Pool技术要点

2.1 NRI参数

NRI（网络资源标识）是用来对移动交换中心池中的每一个MSC Server节点进行编号标识的参数信息，是属于核心网电路域TMSI中的一部分，取自TMSI中23～14位的比特段，比特段长度从0到10不等，由全网规划所决定，当比特段长度为0时，表示不应用NNSF功能对MSC Server节点进行编号标识。为了避免负荷失衡现象的发生，每个MSC Server节点的NRI参数值不能相同，同时相邻移动交换中心池的NRI参数值也不能相同。

TMSI中最高的两位比特（31位、30位比特）需要保留，用来对TMSI的域类型（TMSI或者P-TMSI）进行区分，这两位比特不会用来对用户进行标识。TMSI中的29～26位比特用来重启VLR，长度有4位。如此一来，TMSI中有效比特段长度只有26，在这26个比特位中，用于网络资源标识的比特位需要0～10个（长度根据全网规划变化）。

2.2 NNSF功能

NNSF功能就是为用户的话务选择MSC Server节点的过程，用于在NAS信令消息或者LLC帧的路由初始中选择对应的MSC Server节点，通常是在无线侧节点上实现的，如果NNSF功能根据路由初始中的信息推导出了NRI参数，并配置了NRI参数对应的MSC Server节点地址，则将相关信息发送到MSC Server节点中。

3 组建MSC Pool的前提条件

要实现MSC Pool技术在移动软交换网络中的应用优势，就需要解决连续覆盖、虚拟MGW、Nb接口IP化、安全控制、被叫恢复等问题。

3.1 移动交换中心池区域的连续覆盖

如果多个移动交换中心池区域混杂在一起，或者中心池与非中心池区域混杂在一起，那么用户的位置定位、切换、更新工作量将增加，同时会增加C/D接口的消息流量，从而进一步增加无线数据配置的复杂度。所以在进行全网规划时，要实现移动交换中心池区域的连续覆盖。

3.2 虚拟MGW技术

由于一个MGW只能对应一个MSC服务器，即同一时刻的唯一归属，然后在移动交换中心池中，MGW需要和中心池中的所有MSC服务器相连，并受控于每一个MSC服务器，显然传统的MGW技术是无法做到的，这是就需要对MGW实现虚拟，即将单个MGW虚拟成多个MGW，使得MGW的数量对应中心池中的MSC服务器数量，然后每一个虚拟MGW就能够对应一个MSC服务器，并接受MSC服务器的控制。

3.3 Nb接口IP化

由于使用虚拟MGW技术将每一个虚拟的MGW与MSC服务器进行连接，导致连接过程变得非常复杂，传统的TDM方式已经无法很好地处理这种网络连接，尤其是随着MSC服务器数量的增加，需要利用TDM对每个MGW进行调整，十分的繁杂，操作起来较为困难。所以需要将Nb接口IP化，来简化网络连接步骤，同时节省网络建设投资，便于日常维护与管理。

3.4 安全控制策略

移动交换中心池应当对负荷均衡原则制定安全控制策略，根据原则规定，当某个MSC节点出现了问题，那么它临时绑定的用户将随机分配给其他有效节点，为用户继续提供话务服务。但是安全控制策略应当规定，当其余节点所剩余的容量总和小于故障节点的话务需求时，禁止故障节点的服务进行转移，避免整个中心池运转超负荷从而造成系统瘫痪。

3.5 被叫恢复问题

中心池中的某个MSC节点发生故障后，HLR无法发送PRN消息到故障节点，故障节点下的临时绑定用户将无法被呼叫，除非故障节点下的用户主动更新位置信息，或者通过主叫服务，在其他节点内完成注册后，才能够恢复被叫。无法被呼叫的问题，通常是由MSC Pool的组网方式引起的，这就需要对呼叫流程做出一定程度的更改调整，不能仅依靠缩短位置更新周期来处理被叫恢复问题，这样容易影响用户的体验，降低用户对网络质量的满意度。

4 结语

未来的移动网络组网，要求更加可靠的通信设备，所以一方面要实现MSC的冗灾备份，另一方面要利用MSC Pool技术的冗灾模式，提高移动软交换网络的可靠性。

参考文献

[1] 刘蓉，李旭.MSC POOL技术及其发展现状[J].现代电子技术，2011，34（21）：68-71.

[2] 刘扬.MSC Pool技术在软交换设备容灾中的应用[J].邮电设计技术，2008（8）：53-56.endprint