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摘要:本文主要对移动核心网端局MSC设备全冗灾组网方案进行了探讨,介绍了四种可行的全冗灾组网方案,并对全冗灾组网方案进行了对比分析,最后给出建议的全冗灾组网方案和的典型演进步骤,希望对后续电路域设备冗灾组网规划提供借鉴意义。
关键词:冗灾;电路域;MSC Pool;冷备
中图分类号:TN929.5 文献标识码:A 文章编号:1007-9599 (2012) 13-0000-02
一、概述
针对移动核心网端局MSC设备冗灾现状,本文初步讨论了电路域端局MSC设备全冗灾组网方案,介绍四种可行的全冗灾组网方案,并对全冗灾组网方案进行对比分析,最后给出建议的全冗灾组网方案和典型演进步骤。
二、背景
目前电路域端局MSC采用三种网元级别冗灾组网方案:双归属组网、代理MSC Pool组网和MSC冷备组网。
双归属组网和代理MSC Pool组网无法实现MGW设备冗灾,在MGW宕机情况下,下挂BSC和RNC业务全部中断。MSC冷备组网冗灾接管速度慢,资源需求大,维护非常复杂。针对目前冗灾组网现状,探讨了四种可行的MSC全冗灾组网方案:MSC冷备组网、双接入双归属组网、双接入代理MSC Pool组网和双接入标准MSC Pool组网,下面分别进行简要介绍。
三、端局MSC设备全冗灾组网方案
(一)MSC冷备组网
当主用MSC出现故障且短时间无法恢复,冷备MSC接管该故障MSC下的所有BSC和RNC设备。冷备MSC需制作所有冗灾区域BSC和RNC配置数据,并把A接口和Iu接口传输物理电路从故障交换机割接至冷备MSC。冷备MSC简化与现网网元的组网结构,只与STP、汇接局和本地关口局直联,其它局向全部通过这些网元转接。
(二)双接入双归属组网
MGW设备归属两个MSC Server,一个主用MSC Server,一个备用MSC Server,到主用和备用MSC Server分别设置H248链路。通过链路优先级区分到主用或者备用MSC Server设备的Sigtran链路。STP或者HLR设备和主用或者备用MSC Server采用信令路由优先级的方式组网,STP或者HLR到主用MSC Server的业务信令点优先级为高,到备用MSC Server的业务信令点优先级为低。备用MSC Server上0节点负责与STP或者HLR网元进行对接,并转接到业务信令点的信令消息。备用MSC Server上的业务信令点直接与MGW开Sigtran链路。通过开发OMC系统,可以提供主用和备用MSC设备上业务数据的比对和同步功能,便于数据维护。
BSC和RNC采用双接入技术接入不同的MGW,一般建议接入两个MGW。BSC和RNC到两个MGW的传输资源100%相互冗灾,到MSC Server的信令消息通过两个MGW负荷分担转接。
(三)双接入代理MSC Pool组网
MSC Pool组网是3GPP标准,在BSC和RNC替换或者升级支持A-Flex和Iu-Flex功能之前,可以采用MGW代理NNSF功能。为了实现MGW网元冗灾, BSC和RNC采用双接入技术接入到多个MGW(建议两个MGW)。
MSC Server网元级别冗灾接管流程如下图所示。
主叫情况:当MSC Pool中MSS1故障失效时,注册在该MSC Server中的用户发起的业务会被RNC和BSC采用负荷分担算法路由到其他有效的MSC Server中(MSS2和MSS3),从而实现容灾:
在用户发起位置更新的情况下,新MSC Server直接对MS位置更新使MS注册到该MSC Server中,同时分配含有本局NRI的TMSI给MS;
在用户发起呼叫的情况下,新MSC Server指示MS为未标识的用户,MS会重新注册到MSC Pool中的一个有效的MSC Server中。在准许隐式位置更新的情况下(可配置),新MSC Server完成对MS的隐式位置更新使MS注册到该MSC Server中,同时分配含有本局NRI的TMSI给MS,并完成本次始发呼叫。
被叫情况(此处仅讨论第二次被叫恢复方案):在部署VLR用户数据备份功能(链式备份或者集中备份)情况下,可以实现二次被叫成功。MSS2(假如采用链式备份,MSS2是MSS1的VLR用户数据备份MSC Server)接收到发送给MSS1的PRN消息后,如果MSS2的VLR中无被叫用户数据,MSS2会由备份VLR中取回该用户的LAI及用户状态信息并对开机用户只发送一次寻呼(对关机用户直接结束呼叫),同时结束本次呼叫。
MSC Pool内的MSC Server接收到寻呼响应消息时,如果本局VLR中没有该用户,该MSC Server会对寻呼响应的MS做隐式位置更新使MS注册到该MSC Server,同时分配含有本局NRI的TMSI给该MS。后续该用户再次做被叫时就可以接通呼叫。
(四)双接入标准MSC Pool组网
双接入标准MSC Pool组网采用BSC和RNC实现NNSF功能,由BSC和RNC依据NRI不同路由消息到不同的CN Node节点处理。标准MSC Pool组网要求电路功能由MSC实现,对于TDM类型A接口电路,要求各MSC Server与BSC之间的A接口电路资源重新划分,按比例分配到MSC Pool内的MSC Server。为了实现MGW网元冗灾, BSC和RNC采用双接入技术接入到多个MGW(建议两个MGW)。双接入标准MSC Pool组网冗灾业务接管步骤与双接入代理MSC Pool组网基本相同。
四、端局MSC设备全冗灾组网方案对比分析
双接入标准MSC Pool组网具备MSC Server和MGW的冗灾能力,能够实时接管业务,业务接管完全,维护简单,是3GPP定义的组网标准,具备长期演进的优势,因此建议端局MSC演进到双接入标准MSC Pool组网。
五、双接入标准MSC Pool组网的典型演进步骤
双接入标准MSC Pool组网的典型演进步骤如下图所示。
图3 双接入标准MSC Pool组网的典型演进步骤
六、结论
本文在介绍了四种可行的端局MSC全冗灾组网方案基础上,对各个组网方案进行了对比分析。通过对比分析冗灾组网方案的优缺点,综合考虑国际标准协议支持情况,建议采用双接入标准MSC Pool组网方案作为端局MSC的长期演进架构,满足日趋重要的移动核心网冗灾要求。
参考文献:
[1]糜正琨.软交换组网与业务,人民邮电出版社,2005
[2]杨放春,邹华.下一代网络业务支撑环境,邮电大学出版社,2006
关键词:冗灾;电路域;MSC Pool;冷备
中图分类号:TN929.5 文献标识码:A 文章编号:1007-9599 (2012) 13-0000-02
一、概述
针对移动核心网端局MSC设备冗灾现状,本文初步讨论了电路域端局MSC设备全冗灾组网方案,介绍四种可行的全冗灾组网方案,并对全冗灾组网方案进行对比分析,最后给出建议的全冗灾组网方案和典型演进步骤。
二、背景
目前电路域端局MSC采用三种网元级别冗灾组网方案:双归属组网、代理MSC Pool组网和MSC冷备组网。
双归属组网和代理MSC Pool组网无法实现MGW设备冗灾,在MGW宕机情况下,下挂BSC和RNC业务全部中断。MSC冷备组网冗灾接管速度慢,资源需求大,维护非常复杂。针对目前冗灾组网现状,探讨了四种可行的MSC全冗灾组网方案:MSC冷备组网、双接入双归属组网、双接入代理MSC Pool组网和双接入标准MSC Pool组网,下面分别进行简要介绍。
三、端局MSC设备全冗灾组网方案
(一)MSC冷备组网
当主用MSC出现故障且短时间无法恢复,冷备MSC接管该故障MSC下的所有BSC和RNC设备。冷备MSC需制作所有冗灾区域BSC和RNC配置数据,并把A接口和Iu接口传输物理电路从故障交换机割接至冷备MSC。冷备MSC简化与现网网元的组网结构,只与STP、汇接局和本地关口局直联,其它局向全部通过这些网元转接。
(二)双接入双归属组网
MGW设备归属两个MSC Server,一个主用MSC Server,一个备用MSC Server,到主用和备用MSC Server分别设置H248链路。通过链路优先级区分到主用或者备用MSC Server设备的Sigtran链路。STP或者HLR设备和主用或者备用MSC Server采用信令路由优先级的方式组网,STP或者HLR到主用MSC Server的业务信令点优先级为高,到备用MSC Server的业务信令点优先级为低。备用MSC Server上0节点负责与STP或者HLR网元进行对接,并转接到业务信令点的信令消息。备用MSC Server上的业务信令点直接与MGW开Sigtran链路。通过开发OMC系统,可以提供主用和备用MSC设备上业务数据的比对和同步功能,便于数据维护。
BSC和RNC采用双接入技术接入不同的MGW,一般建议接入两个MGW。BSC和RNC到两个MGW的传输资源100%相互冗灾,到MSC Server的信令消息通过两个MGW负荷分担转接。
(三)双接入代理MSC Pool组网
MSC Pool组网是3GPP标准,在BSC和RNC替换或者升级支持A-Flex和Iu-Flex功能之前,可以采用MGW代理NNSF功能。为了实现MGW网元冗灾, BSC和RNC采用双接入技术接入到多个MGW(建议两个MGW)。
MSC Server网元级别冗灾接管流程如下图所示。
主叫情况:当MSC Pool中MSS1故障失效时,注册在该MSC Server中的用户发起的业务会被RNC和BSC采用负荷分担算法路由到其他有效的MSC Server中(MSS2和MSS3),从而实现容灾:
在用户发起位置更新的情况下,新MSC Server直接对MS位置更新使MS注册到该MSC Server中,同时分配含有本局NRI的TMSI给MS;
在用户发起呼叫的情况下,新MSC Server指示MS为未标识的用户,MS会重新注册到MSC Pool中的一个有效的MSC Server中。在准许隐式位置更新的情况下(可配置),新MSC Server完成对MS的隐式位置更新使MS注册到该MSC Server中,同时分配含有本局NRI的TMSI给MS,并完成本次始发呼叫。
被叫情况(此处仅讨论第二次被叫恢复方案):在部署VLR用户数据备份功能(链式备份或者集中备份)情况下,可以实现二次被叫成功。MSS2(假如采用链式备份,MSS2是MSS1的VLR用户数据备份MSC Server)接收到发送给MSS1的PRN消息后,如果MSS2的VLR中无被叫用户数据,MSS2会由备份VLR中取回该用户的LAI及用户状态信息并对开机用户只发送一次寻呼(对关机用户直接结束呼叫),同时结束本次呼叫。
MSC Pool内的MSC Server接收到寻呼响应消息时,如果本局VLR中没有该用户,该MSC Server会对寻呼响应的MS做隐式位置更新使MS注册到该MSC Server,同时分配含有本局NRI的TMSI给该MS。后续该用户再次做被叫时就可以接通呼叫。
(四)双接入标准MSC Pool组网
双接入标准MSC Pool组网采用BSC和RNC实现NNSF功能,由BSC和RNC依据NRI不同路由消息到不同的CN Node节点处理。标准MSC Pool组网要求电路功能由MSC实现,对于TDM类型A接口电路,要求各MSC Server与BSC之间的A接口电路资源重新划分,按比例分配到MSC Pool内的MSC Server。为了实现MGW网元冗灾, BSC和RNC采用双接入技术接入到多个MGW(建议两个MGW)。双接入标准MSC Pool组网冗灾业务接管步骤与双接入代理MSC Pool组网基本相同。
四、端局MSC设备全冗灾组网方案对比分析
双接入标准MSC Pool组网具备MSC Server和MGW的冗灾能力,能够实时接管业务,业务接管完全,维护简单,是3GPP定义的组网标准,具备长期演进的优势,因此建议端局MSC演进到双接入标准MSC Pool组网。
五、双接入标准MSC Pool组网的典型演进步骤
双接入标准MSC Pool组网的典型演进步骤如下图所示。
图3 双接入标准MSC Pool组网的典型演进步骤
六、结论
本文在介绍了四种可行的端局MSC全冗灾组网方案基础上,对各个组网方案进行了对比分析。通过对比分析冗灾组网方案的优缺点,综合考虑国际标准协议支持情况,建议采用双接入标准MSC Pool组网方案作为端局MSC的长期演进架构,满足日趋重要的移动核心网冗灾要求。
参考文献:
[1]糜正琨.软交换组网与业务,人民邮电出版社,2005
[2]杨放春,邹华.下一代网络业务支撑环境,邮电大学出版社,2006