msc pool 技术详析

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1、MSCPool技术详析作者：席平亚　上海电信长途无线部       WCDMA的R4版本于2001年3月冻结,且厂商设备已趋于成熟稳定。因此，WCDMA核心网采用R4版本已不容置疑。而R4的“控制与承载分离”的特性，使运营商纷纷选择“大容量，少局所”的核心网建设原则。所以，核心网的备份策略十分重要。本文就MSCPool这一MSCServer的备份技术进行解析。    3GPPTS23.236“Intra-domainconnectionofRadioAccessNetwork(RAN)nodestomultipleCoreNetwork(CN)no

2、des”定义了核心网控制节点（MSC,SGSN）以池组方式工作的机制。这打破了以往RNC与MSC间一对一的控制关系，如图1所示。图1    MSCPool适用于非分层网络结构（传统MSC）或分层网络结构（软交换MSC），其规范中定义Iumode和A/Gsmode也分别适用于WCDMA和GSM。当其用于GSM系统时，简称为A-Flex，用于WCDMA系统时简称Iu-Flex。   1关键技术    MSCPool技术的实现涉及一个关键参数和一个关键功能，关键参数是指网络资源标识(NRI)，关键功能是指非接入层网络节点选择功能(NAS)。    NRI

3、在所有的核心网节点中独一无二地标识单个核心网节点(即MSC或SGSN)，并且NRI的长度在一个池域中所有节点应该相同。当在不同池域重叠内，一个核心网节点可以分配多个NRI，但是NRI应该配置相同的长度。NRI是TMSI或P-TMSI的一部分，是由服务核心网节点分配给手机的。NRI具有灵活的长度分配，从0个比特到10个比特。0个比特表示不能使用Iu-Flex技术。NRI往往在TMSI和P-TMSI的23到14比特位编码，23位是NRI的高比特位。假设NRI为10bit，图2为TMSI的比特示意图。图2    NAS功能在RAN网元实现（一般是在RNC

4、），这个功能用于路由初始的非接入层的信令消息或者LLC帧，通过NRI标识选择特定的核心网网元。首先，RNC根据非接入层的信令消息或者LLC帧推导出NRI，并根据NRI获得配置的核心网网元节点将消息路由到这个核心网网元。如果对推导出来的NRI没有配置核心网网元地址，或者没有推导出NRI(如MS带上来的指示表明不包含NRI)，则选择有效的核心网网元(如根据负荷分担)，并将路由消息或LLC帧传送给选择的核心网网元。   2实现机制图3    用户刚进入MSCPool的服务区域，RNC根据负载均衡的原则为用户分配一个MSC，MSC给用户分配一个TMSI并完

5、成位置更新过程。TMSI里面带有NRI（NetworkResourceIdentifier），用于在池组内标识MSC。用户注册在此MSC后一直由这个MSC为其服务，直到他离开该MSCPool的服务区域。在此期间用户如有业务请求，系统将根据请求中TMSI所带的NRI，把话务分配到相应的MSC处理。如图3所示：1个MSCPool中共有3个MSC，NRI分别用值1～3表示，RNC必须记录该对应关系，无线接入用户请求中的TMSI中NRI为1，则RNC根据其保存的对应关系，将用户建链请求直传到对应CN：MSC1。    当MS从一个池区进入另一池区的时候，M

6、S在新池区发起位置更新请求（带LAIo,TMSIo），RNC算出NRI不在自己池区中，则选择自己池区中某个MSC来服务，新MSC发现LAIo对应多个MSC，则再根据TMSIo得到NRIo，根据NRIo得到惟一的MSC，即向该MSC取用户标识等信息。之后的流程同通常流程。图4    当MSC有一个Pool的情况，用户在RNC间切换，包括在MSCServer中切换，都没有核心网的切换及位置更新流程。而用户在Pool间切换，如上文所述，新MSC需向原MSC取用户信息。如图4，上半图表示一个Pool，下半图表示Pool间切换的情况。    3流程分析图5 

7、   我们通过一个ISMI附着的过程来说明使用MSCPool的具体流程，如图5所示。    (1)UE发起RRC连接，并发送包含IDNNS信息的Initial_DT（Iu模式）。    (2)RNC任选一核心网节点，并产生Initial_UE消息，通过Iu-CS接口发送到所选的MSC/VLR。    (3)执行安全功能（可选）。    (4)如果UE没有注册到MSC，MSC会激发到HLR的位置更新的步骤。    a.发送位置更新UpdateLocation到HLR；    b.如果UE曾经注册到另一VLR，HLR将发送该位置信息删除的步骤给旧的VL

8、R；    c.旧VLR回复CancelLocationAck；    d.HLR给新的VLR下发用户数据；    e.新