MSCPOOL实现原理.ppt
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1、MSC POOL实现原理,Page1,参考资料,MSC POOL用户手册。,Page2,目 录,MSC POOL基本概念MSC POOL实现原理M2000在MSC POOL中的应用,Page3,MSC Pool的组网架构,在传统的移动通信网络中,一个RNC/BSC只能与一个MSC相连,而在MSC Pool组网中,一个RNC/BSC可以与多个MSC相连。从B侧看,MSC Pool实质是超大容量的MSC。A-Flex、Iu Flex及MSC Pool都遵循3GPP 23.236协议。区别在于MSC Pool特性应用于核心网CS域。,Page4,软交换架构下的MSC POOL组网,Page5,软交换
2、架构下的MSC POOL组网说明,MSC Server1、MSC Server2、MSC Server3组成一个“池”;实际上是MSC Server Pool;MGW划分成虚拟MGW,与Pool内MSC Server全互连;接入网BSC与一个或两个MGW相连接,通过MGW的SG功能实现与MSC Server在信令上的全互连。所有的接入网覆盖的无线区域组成“池区”,当用户在“池区”内漫游时不改变归属的MSC Server。MSC Pool在2G GSM组网是利用3GPP 23.236协议中的A-Flex技术。如果是在3G的UMTS组网,接入网是RNC,利用的是Iu-Flex技术。,Page6,M
3、SC池与MSC池区,一组MSC可以构成一个MSC池,MSC池服务的区域就称为MSC池区,即MSC Pool area。Pool Area:池区,一个pool区是这样一个区域,在这个区域里,一个移动台可以不需要改变服务核心网节点进行漫游。一个pool区是被一个或多个核心网节点并行服务的。,Page7,MSC POOL优势,在MSC间分担网络负荷,提升整个核心网资源利用率,节省设备投资。实现MSC级的容灾备份,提高网络可靠性。减少局间位置更新,降低C/D接口信令流量。减少局间切换,提高用户通话质量。,Page8,网络资源标识NRI,网络资源标识(Network Resource Identifie
4、r),用于标识服务于一个特定MS/UE的MSC节点。NRI可以保证MSC池区内的MS/UE每次发起的业务均能够被路由到MS/UE已注册的MSC,MS/UE在MSC池区内漫游时,无需更改服务MS,与传统组网相比,可以减少C/D接口的位置更新信令消息。一个NRI值在MSC Pool内唯一对应一个MSC。为了提供有效的MSC Pool功能,操作员必须给每个MSC Pool成员至少分配一个长度为非0的NRI。如果NRI长度为0,MSC Pool功能不可用。操作员可以给MSC Pool内的一个MSC分配多个NRI。在给MSC分配一个新NRI后,其用户容量也增加了。需要指出的是,在同一个MSC Pool内
5、的所有NRI的长度必须相同。NRI在MSC POOL内及相邻Pool池区之间不能重复。特殊的NRI:NULL NRI,与普通的NRI统一编码。在用户迁移过程中用于指示RNC/BSC为MS/UE重新选择一个服务的MSC。,Page9,TMSI和NRI关系,TMSI它包含一个NRI域,NRI域位于TMSI的第23bit14bit。在定义NRI的时候,可以定义其长度和值。NRI长度的范围是0到10比特。MSC Pool功能的实现依赖于MSC池中的各MSC启用TMSI重分配功能,包括位置更新时分配TMSI和业务接入时分配TMSI。,31,30,29,28,27,26,25,24,23,22,21,20
6、,19,18,17,16,15,14,13,.,0,CS/PS,VLR,restart,NRI range,User ID range,User ID range,Page10,User ID和NRI的关系,当使用MSC Pool技术后,NRI的取值长度和User ID范围是相互竞争的,当NRI范围长,User ID短,MSC/VLR能够管理的用户数会减少;而NRI范围短,User ID长,MSC Pool内组成MSC的数量就会减少。,Page11,NNSF,NNSF:NAS Node Selection Function为MS选择服务MSC的功能被称为NNSF功能,具备NNSF功能的实体,称
7、为NNSF实体。NNSF实体可以是BSC,RNC,也可以是MGW。在MSC Pool的组网中,由于一个NNSF实体与MSC Pool内的多个MSC连接,所以当NNSF实体业务区中的MS发起新的业务时,需要NNSF实体为MS发起的业务选择一个服务的MSC。,Page12,Non-broadcast LAI,特殊的LAI,与普通的LAI统一编码。在用户迁移过程中用于触发MS/UE在结束当前业务后立即位置更新,同时Non-broadcast LAI也用于识别MSC池内的各MSC;华为公司的MSC Pool目前一般采取E接口重定向的方式进行用户迁移,在此种方式下,并不使用Non-broadcast L
8、AI,当前Non-broadcast LAI一般只用于测试。,Page13,CN ID,MSC节点的标识。CN-ID为04095的数值。MSC Pool内的MSC由CN-ID唯一标识。MSC上该参数用于MSC和RNC对接NNSF功能下用于无连接消息的管理。CN-ID需要配置在MSC Server上和NNSF实体上。MSC Server上通过SET OFI命令中的参数:CNID字段配置;MGW实现NNSF功能时候,MGW上通过ADD CNNODE中的参数:CNID字段配置:用于NNSF实体检测出NRI之后,决定消息送到那个指定的核心网网元节点受理业务。说明:MGW没有实现NNSF功能时,无需配置
9、。,Page14,Default MSC,用户漫游出MSC Pool area并向MSC Pool外的MSC注册时,MSC Pool外的MSC会到用户原注册的MSC取用户信息。这就需要MSC Pool外的MSC能够根据用户的前LAI和TMSI中的NRI确定用户原注册的MSC的地址(由于MSC Pool area中任意一个LAI同时被MSC Pool内所有的MSC共同服务,所以只通过LAI是无法确定用户原注册的MSC的)。为了解决这个问题,在MSC Pool内引入了default MSC的概念。Default MSC用于Pool外向Pool内MSC取标识流程,和切换没有关系。MSC Pool外的
10、MSC只需要根据用户的前LAI寻址到default MSC,default MSC再根据TMSI中的NRI寻址用户原注册的MSC(这需要default MSC配置本MSC Pool内的所有MSC的NRI与MSC地址的对应关系),并在MSC Pool外的MSC与用户原注册的MSC之间传递用户信息(用户的IMSI及鉴权集信息)信令。MSC Pool组网要求Pool内所有的MSC都做default MSC。数据配置要求:在Pool内的每个MSC都配置Pool内所有MSC对应的NRI。,Page15,其他概念(1),虚拟MGW一个MGW可以只被一个MSC Server控制,也可以把一个MGW划分为多个
11、虚拟MGW,每个虚拟MGW可以被一个不同的MSC Server控制。Iu-Flex Iu-Flex(Intra-domain connection of RAN nodes to multiple CN nodes)指的是同一个域(CS/PS)内的一个RNC节点可以与多个CN节点进行连接。A-Flex指的是同一个域(CS/PS)内的一个BSC节点可以与多个CN节点进行连接。,Page16,其他概念(2),MGW代理A-Flex将现有网络演进为MSC Pool组网时,需要升级现网的BSC,使BSC具有A-Flex功能。但是由于现网的BSC均不支持A-Flex功能,而且各厂商BSC支持A-Flex
12、功能规划不统一,所以升级现网BSC支持A-Flex功能存在很大的困难。华为公司的MGW可以代理A-Flex功能,这样可以在不升级现网BSC的情况下将BSC接入MSC Pool中,很好的解决上述问题。具体实现原理请参见“MGW代理A-Flex原理”。MGW代理Iu-Flex将现有网络演进为MSC Pool组网时,需要升级现网的RNC,使RNC具有Iu-Flex功能。如果现网的RNC不支持Iu-Flex功能,可以使用MGW代理Iu-Flex功能。具体实现原理请参见“MGW代理Iu-Flex原理”。,Page17,问 题,NRI是由什么网元产生的,包括在什么参数里面?用户在一个MSC POOL池区内
13、活动会不会发生普通位置更新?请描述NULL NRI的作用。,Page18,目 录,MSC POOL基本概念MSC POOL实现原理M2000在MSC POOL中的应用,Page19,目 录,MSC POOL实现原理2.1 NNSF功能实现2.2 负荷自动调整原理2.3 用户迁移原理2.4 切换原理2.5 漫游原理2.6 A接口TDM电路共享方案2.7 被叫流程优化方案2.8 主叫流程优化方案2.9 计费原理,Page20,BSC/RNC实现NNSF功能的原理,RNC,MSS1,.,MSS2,MSS3,MSS4,Ma1,Mb1,MGW-A,MGW-B,1.第一次位置更新请求,当RNC检测到是第一
14、次进入池内的位置更新请求,按照一定的分担算法,将位置更新路由到池内某个MSS,MSS为该用户分配NRI(包含在TMSI中),后续该用户所有在池内的活动,均由RNC路由到该NRI所属的MSS处理;,2.位置更新接受,为用户分配NRI,包含在TMSI中,Page21,MGW实现NNSF功能的原理,RNC,MSS1,.,MSS2,MSS3,MSS4,Ma1,Mb1,MGW-A,MGW-B,1.第一次位置更新请求,MGW检测到是第一次进入池内的位置更新请求,按照一定的分担算法,将位置更新路由到池内某个MSS,MSS为该用户分配NRI,后续该用户所有在池内的活动,均由MGW路由到该NRI所属的MSS处理
15、;,2.位置更新接受,为用户分配NRI,包含在TMSI中,RNC根据链路均衡原则选择一个MGW,Page22,MGW实现A-Flex功能,无需BSC升级方案,MSS,BSC1,MSS,MSS,BSC2,BSC3,所有的MSC对BSC采用相同的信令点,从BSC侧看到只有一个MSC,MGW实现A-Flex/Iu-Flex功能,对A/Iu接口无改动;2G应用时,无需大量BSC升级,降低应用门槛,容易实施;3G应用时,如果RNC支持Iu-FLEX功能,可软件关闭MGW上的FLEX代理功能,兼容多种组网模式;,Page23,MGW实现A-Flex的信令组网(1),MSC-Server,BSC,.,.,.
16、,MGW(启动虚拟MGW),STP,GMSC-Server,HLR/SCP/SMSC,对BSC采用相同的信令点,采用M3UA代理模式,IP Backbone,AA,AA,AA,AA,BSC不支持A-Flex功能,Page24,MGW实现A-Flex的信令组网(2),MSC-Server,BSC,.,.,.,MGW(启动虚拟MGW),STP,GMSC-Server,HLR/SCP/SMSC,采用M3UA转发模式,为BSC提供一个相同的信令点XX,IP Backbone,BSC不支持A-Flex功能,目的信令点配成XX,Page25,MGW实现A-Flex的信令组网(3),MSC-Server,B
17、SC,.,.,.,MGW(启动虚拟MGW),STP,GMSC-Server,HLR/SCP/SMSC,采用M3UA转发模式 根据源信令点区分RNC是否实现NNSF,IP Backbone,BSC不支持A-Flex功能 RNC支持Iu-Flex功能,BSC,BSC,BSC,RNC,RNC,Page26,问 题,哪些网元可以具有NNSF功能?正常情况下用户在MSC POOL池区内活动时会不会改变MSC?,Page27,目 录,MSC POOL实现原理2.1 NNSF功能实现2.2 负荷自动调整原理2.3 用户迁移原理2.4 切换原理2.5 漫游原理2.6 A接口TDM电路共享方案2.7 被叫流程优
18、化方案2.8 主叫流程优化方案2.9 计费原理,Page28,负荷自动调整原理,MSC Server广播当前可用容量方式:MSC Server可以向与之相连的MGW广播当前MSC Server的负荷状况;从而使MGW能够根据各MSC Server当前可用容量动态调整负荷可以设定是否下发以及广播的起始时间、广播周期。MGW根据收到的各MSC Server的当前可用容量对新接入本MSC Pool的用户进行负荷分担。核心技术:动态调整分发算法。手动配置MSC Server容量方式在MGW上手动配置MSC Sever容量,MGW根据手动配置的MSC Server容量进行用户分发。如果两种方式同时打开,
19、MGW首先采用“MSC Server广播当前可用容量”方式。符合自动调整只对未选择MSC Server的用户有用,适合小步幅、自动调整。,Page29,自适应负荷均衡原理,原理:MSC Server可以向与之相连的MGW广播当前MSC Server的负荷状况;从而使MGW能够根据各MSC Server当前可用容量动态调整负荷。可以设定是否下发以及广播的起始时间、广播周期。MGW根据收到的各MSC Server的当前可用容量对新接入本MSC Pool的用户进行负荷分担。核心是:动态调整分发算法。自适应负荷均衡适合小步幅、自动调整。,Page30,IP承载,负荷自动通知实现真正自适应负荷均衡,对运
20、营的好处:MSC Server和MGW间的负荷通知机制不涉及无线网网元,在CN侧内部完成,不需要CN节点和RAN节点紧耦合。解决了因为MSC与BSC之间A接口无负荷反馈机制,导致BSC无法自动调整分发,必须运维人员干预的问题。,MSC Server 1,MSC Server 2,BSC,BSC,假设1:1,Page31,MSC Pool内资源共享、负荷分担,Page32,节省总容量,降低投资成本,RNC,RNC,RNC,.,MSC,RNC,RNC,住宅区,商务区,均衡不同区域不同时段的话务高峰,不用考虑每个地区最高话务负荷,节省总容量,Page33,MSC Pool内漫游不改变归属的MSC,P
21、age34,Page35,实现网络容灾,用户主叫可以立即恢复;用户被叫最长在一个周期性位置更新时间后恢复。,Page36,问 题,MSC POOL自动负荷分担是如何实现的?MSC POOL内所有MSC负荷分担有什么优势?,Page37,目 录,MSC POOL实现原理2.1 NNSF功能实现2.2 负荷自动调整原理2.3 用户迁移原理2.4 切换原理2.5 漫游原理2.6 A接口TDM电路共享方案2.7 被叫流程优化方案2.8 主叫流程优化方案2.9 计费原理,Page38,用户迁移的应用场景,用户重分配方案一般用在如下场景进行用户迁移:日常维护(如重大升级)故障恢复Pool的调整(如新增或减
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- MSCPOOL 实现 原理
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