中国移动通信集团广东有限公司江门分公司
摘要：本文介绍了MSC POOL技术，包括引入MSC POOL前后核心网络的结构变化及MSC POOL带来的好处，总结了现网实施MSC POOL工程建设的过程，并针对MSC组POOL后的网络情况分析了核心网故障的应急场景，给出了应急方法，为网络实施MSC POOL组网提供了一个工程建设及维护应急保障的现实案例。
关键词：核心网；MSC POOL；资源整合；应急
引言
中秋节是中国的传统重大节日。而中秋保障则是网络维护人员一年中最重要的保障工作。一般而言，中秋晚忙时将产生全年的最大话务高峰，是网络经受业务量高峰冲击的重要时刻。中秋保障项目启动前期，经过预测，核心网络整体容量充裕，网络利用率低于80％，但由于网络节点覆盖范围不同，而中秋节有各种庆祝活动，话务高峰将在不同时间不同地点出现，话务“潮汐”现象是中秋核心网保障工作考虑的一个重点。另一方面，某运营商网络引入软交换后，传统的MSC拆分为两个实体网元Msc server和MGW，MSC server到MGW之间经过IP承载网和传输网络连接，组网变得复杂，核心网的节日应急保障由单局保障变成了多局点、跨专业、全程保障，保障压力增大，必须考虑如何整合优化核心网的资源，提升网络容灾能力。基于此，我们在考虑中秋保障的时候，提出了在某运营商核心网引入MSC POOL技术。
一、MSC POOL技术原理
传统的核心网是树形网络结构，一个BSC只能被一个核心网节点控制（如MSC-Server/MSC），如果该节点发生故障，其所管理的BSC就无法正常工作。MSC POOL技术引入了“池区”的概念，多个MSC组成一个池,共同服务一个大的服务区。在MSC Pool内的每个BSC都可以受控于池内所有的MSC节点，每个MSC节点都同等地服务池区内所有RNC/BSC覆盖的区域，连接到BSC的终端用户可以按照负载均衡的原则注册到Pool中的任意一个MSC以共享资源。通过引入MSC POOL技术，提供了一种避免点到多点的连接限制，同时达到网络资源共享的手段。下图表示了MSC Pool的组网结构。
MSC pool既适用于传统的非分层网络也适用于软交换网络。当用户漫游进MSCpool的服务区域的时候，BSC根据一定的负荷均衡原则将用户分配到pool内不同MSC上（MS/UE初次注册到 MSC Pool内的一个 MSC时，将被分配一个特定的NRI参数以指定POOL内漫游的归属MSC），当用户登记在某一MSC之后，在整个pool内漫游时都始终根据NRI由同一个MSC 控制，直到用户漫游出该pool的服务区域，这意味着用户在pool内漫游时不会有MSC间切换产生。
二、引入MSC POOL的好处
(1)减少核心网络信令开销负荷
用户在Pool内移动时，即使跨越了多个BSC，但它一直归属于一个MSC。因此MSC POOL可大大降低局间的位置更新/切换次数，减少MSC和HLR间的信令开销，降低核心网节点负荷。
(2)核心网设备负载均衡
传统网络中不同节点由于覆盖范围不同，话务峰值出现在不同时间不同地点，网络规划都按各自最大可能出现的话务来配置单个节点。而MSC POOL的引入，使话务分配可以根据MSC的容量平均分配，避免网络资源不均衡利用。
(3)实现网络级冗余备份安全保障
当MSC POOL中的某个节点发生故障时，BSC会把终端的服务请求（位置更新、试呼），重新分配给POOL中正常工作的MSC，从而实现了零宕机时间，提高MSC服务性能。而POOL中的其它MSC/MSC server会接手故障节点的话务，丝毫不影响用户的使用。
三、MSC POOL前后江门核心网组网变化
由于某运营商核心网引入软交换实施分层后，Mc接口IP化承载在IP网上，实现了开放，而A接口仍然为TDM承载。综合考虑A口TDM资源利用，同时保障BSC的组网安全性，我们组POOL时采用了BSC物理双上联MGW的方案。某运营商核心网MSC Pool前的网络结构：
覆盖某市区域的7套MSC-S组成了一个MSC POOL，组POOL后实现了BSC/MGW与MSC-S多对多关系, 实现网络的实时动态容灾，BSC物理双上联MGW。
四、某运营商核心网MSC POOL实施过程
核心网MSC POOL组POOL分三个阶段，包括单局改造、MSS/MGW核心网组POOL、BSC话务割接入POOL。项目实施后，所有的MSC-S、MGW、BSC组成一个POOL为JMPOOL1，包括现网7套MSC-S、11套MGW、28套BSC。
实施过程：
（1）对核心网单局改造，主要是完成核心网节点MSC POOL软件装载等工作，为后续准备。
（2）MSS/MGW核心网组POOL。MSS/MGW多归属改造，实现MSC Server和MGW组成多对多的关
系并实现MSS的MSC POOL功能开启。
（3）BSC/RNC话务割接入pool：
BSC双连MGW。BSC的A口电路，在物理上连接2个MGW。
BSC多归属改造。将BSC的A口电路，在逻辑上分配给POOL内的每个Server。
开启BSC侧的MSC POOL功能，用户均衡分配到各MSS。
该区域核心网组POOL历时约1周，BSC/RNC话务割接入POOL历时约12日。整个项目在中秋前完成并预留了一定中秋保障缓冲时间。
五、MSC POOL改造后的应急方案考虑
虽然MSC POOL技术大大提升了核心网的容灾能力，但为了保障网络的安全，有必要全面考虑组POOL后的核心网的各种故障场景，做好应急准备，以确保网络在中秋节日期间面对各种应急的保障能力。为此，我们全面梳理了各种MSC POOL后核心网的故障场景并制订了相应的应急方案：
场景1、负荷不均引起POOL内某MSC SERVER高话务（CP负荷达到80%）高话务情况下，立即进行用户重分配反而会对MSC-S造成冲击，可以先采用GRI分流方法，把高负荷的MSC的呼叫通过其他低负荷的MSC来转接，减低高负荷MSC与HLR之间的信令交互，从而降低MSC的负荷，待负荷降低后，再迁移该MSC-S部分用户到POOL内其它MSC-S。
场景2、Pool内某MSC SERVER工作不稳定，呼叫困难或无法正常处理话务在BSC隔离有故障的MSC-S，原用户迁移到其他MSC-S。
场景3、Pool内某MSC SERVER宕机
由于MSC POOL具有实时自动容灾备份功能，当POOL内某MSC宕机后，主被叫业务都可以自动重分配到POOL内其它MSC处理。
场景4、BSC双连MGW，Pool内某MGW宕机引起BSC连接的另外的MGW限呼
由于BSC双连MGW，会故障MGW下带的BSC业务全部转移到BSC连接的另外一个正常的MGW上，造成正常MGW话务冲击，扩大了故障覆盖面。此时可在BSC侧限制部分小区接入。
场景5、POOL内某个BSC到某个MSCSERVER的A接口占用高部分用户迁移到其他MSC上，待故障恢复后回迁。
六、项目实施效果
整个MSC POOL项目实施后，该区域核心网络的关键性能指标变化如下：
经过组POOL后的一段时间观察，网络性能指标统计表明本次MSC POOL很好的均衡了POOL内节点的话务负荷，“削峰抑谷”，有效的整合优化了网络资源，并降低了设备负荷，提升容量。MSC POOL组网后的核心网也平稳的经受了中秋节假日话务高峰的考验，顺利的完成了保障任务，凸显了优质网络背后的维护工作价值。
结论
MSC POOL是3GPP标准。某运营商核心网引入MSC POOL的实践证明，MSC POOL技术提供了整合优化网络资源的手段，提升了核心网设备的利用效率，同时，打破了以往BSC与MSS一对一的的控制关系，提供了核心网以池组方式工作的机制，大大提升了核心网络容灾保障能力。
论文作者:区旭青
论文发表刊物:《基层建设》2016年36期
论文发表时间:2017/3/29
标签：话务论文; 核心网论文; 网络论文; 节点论文; 负荷论文; 用户论文; 故障论文; 《基层建设》2016年36期论文;