MSCPOOL介绍及维护

MSCPOOL介绍及维护
文档名称文档密级：
介绍
MSC1MSC2MSC3RNC/BSC图1MSCPool组网示意图
在传统的移动通信网络中，一个RNC/BSC只能连接一个MSC，而在MSCPool组网中，一个RNC/BSC可以连接多个MSC。

这种组网与传统组网相比，具有如下的优势：
1)负荷分担：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；2)容灾：实现MSC级的容灾备份；
3)减少局间位置更新，降低C/D接口信令流量，提供了MSC的容量增益；4)减少局间切换，提高用户通话质量；5)简化网络规划：核心网和接入网分开规划；6)减少工程临时割接工作量，提高网络可靠性。

1概念
1.1.1相关概念
1.NNSF（NASnodeelectionFunction）
非接入层节点选择功能，用于为一个MS选择服务的MSC节点。

2.NRI （NetworkReourceIdentifier）
网络资源标识，用于标识服务于一个特定MS的MSC节点。

3.null-NRI
空NRI，不标识一个具体的MSC，Pool内MSC可以共用null-NRI。

在MSCPool进行负荷重分配时使用，与普通的NRI统一编码，在规划时指定
其中一个为null-NRI。

通常情况下，
2022-11-26
华为机密，未经许可不得扩散
第1页,共47页
文档名称文档密级：
一个MSCPool只需要分配一个null-NRI；
4.non-broadcatLAI
非广播LAI，每个MSC分配一个non-broadcatLAI，在BSC/RNC无需
配置。

Non-broadcatLAI在MSCPool进行负荷重分配时使用，与普通的
LAI统一编码，可以从规划的LAI中选取在现网还没有使用的LAI作为
non-broadcatLAI。

MSCPool中的每个MSC必须配置本MSCPool中其他MSC
的non-broadcatLAI，因为MSCPool内MSC间迁移用户的处理中，目标MSC将基于non-broadcatLAI确定服务于MS的原MSC的地址，并从服务
于MS的原MSC取得用户信息（用户的IMSI及未被使用的加密参数信息）。

2技术原理
这部分描述MSCPool的技术实现原理。

2.1NRI及TMSI2.1.1NRI
MSCPool内的每个MSC必须被分配一个或多个NRI，这些NRI用于标
识MSCPool内不同的MSC。

当MS初次注册到MSCPool内的一个MSC时，这个MSC将分配含有本局NRI的TMSI给MS。

后续，MS再次发起业务时将携带NRI信息，
RNC/BSC将利用NRI信息将MS发起的业务路由到NRI对应的MSC。

这样保证MSCPoolarea内的MS每次发起的业务均能够被路由到MS已注册的MSC （这样，MS在MSCPoolarea内漫游时，无需更改服务MSC。

与传统组网相比，这可以减少C/D接口的位置更新信令）。

2022-11-26
华为机密，未经许可不得扩散第2页,共47页
文档名称文档密级：
2.1.2TMSI结构
313029VLRretart282726252423222120221817161514131211109876543 210CS/PSuedNRIrange图2TMSI的结构
31～30bit：CS/PS业务指示。

29bit：VLR重启计数。

23～nbit（n≥14）：NRI。

NRI长度可变，最大10bit，当NRI长度不为0时，NRI由高位23bit开始，长度为0表示不启用MSCPool功能。

24～28bit&0～(n-1)bit：UerID，用户标识。

注：
MSCPool内各MSC及其服务的MSCPoolarea内的各RNC/BSC中配置的NRI长度必须相同，且各MSC的NRI不能相同。

overlappingMSCPoolarea 的情况下，要求各MSCPoolarea中的各个RNC/BSC及其对应的MSCPool内的各MSC中配置的NRI长度必须相同，且各MSC的NRI不同。

2.1.3MSC支持的NRI能力及容量
NRI的取值长度和UerID范围是相互竞争的，当NRI取值长，标识Pool内MSC的个数就多，可用于UerID标识用户的bit位就少，MSC/VLR 能够管理的用户数也会减少；而NRI取值短，标识Pool内MSC的个数就少，可用于UerID标识用户多，MSC/VLR能够管理的用户数就多。

NRI长度与UerID之间的关系如下表：
Pool内可标识NRI长度MSC最大个数5bit6bit2022-11-26
Pool内每个MSC能够管理的最大用户数2^5=322^6=642^(29-
5)=16,777,2162^(29-6)=8,388,608华为机密，未经许可不得扩散
第3页,共47页
文档名称文档密级：
Pool内可标识NRI长度MSC最大个数
7bit8bit2^7=1282^8=2562^(29-7)=4,194,3042^(29-8)=2,097,152Pool 内每个MSC能够管理的最大用户数综合考虑MSCPool的规模及单MSC的支持能力，建议NRI的长度为6bit，一个Pool内最多标识64个MSC，每个MSC最多可以管理838万用户。

2.2负荷分担及容灾
2.2.1NNSF（NASnodeelectionFunction）
在MSCPool的组网中，由于一个RNC/BSC与MSCPool内的多个MSC连接，所以当RNC/BSC业务区中的MS发起新的业务时，需要RNC/BSC为MS 发起的业务选择一个服务的MSC（这里为MS选择服务MSC的功能被称为NNSF功能）：
1.当MS以IMSI/IMEI发起业务时，RNC/BSC采用负荷分担算法，根据MSCPool内各
有效的MSC的用户容量的比例来选择一个有效的MSC作为MS的服务MSC。

MS以IMSI发起业务的情况下，被选择的MSC将分配含有本局NRI 的TMSI给MS。

MSCPoolMSC1MSC2用户容量:4用户容
量:34:3RNC/BSC14:3RNC/BSC24:3RNC/BSC3MSCPoolarea图3负荷分担2022-11-26
华为机密，未经许可不得扩散第4页,共47页
文档名称文档密级：
2.当MS以TMSI发起业务时，RNC/BSC根据自身配置的NRI与MSCPool内MSC的对
应关系为MS选择服务的MSC。

当被选择的MSC无效或无NRI与MSC 的对应关系时，RNC/BSC采用负荷分担算法，根据MSCPool内各有效MSC 的用户容量的比例来选择一个有效的MSC作为服务的MSC。

被选择的MSC 将分配含有本局NRI的TMSI给MS（如果是漫游进来的其他MSC中的用户注册到被选择的MSC，被选择的MSC需要先通过E接口到用户原注册的MSC取用户标识信息或通过空口取用户标识信息并完成位置更新，同时分配含有本局NRI的TMSI给MS）。

3.当MSC以IMSI寻呼被叫MS时，RNC/BSC将临时存储IMSI与发寻呼的MSC的对应
关系。

当被寻呼的MS以IMSI寻呼响应返回给MSC时，如果携带了
NRI（在3G的情况下，网络采用IMSI寻呼MS，如果USIM卡中含有TMSI，MS在初始直传消息中的IDNNS信元中将携带NRI信息，寻呼响应消息中
将携带IMSI信息），RNC将按NRI和MSC的对应关系选择一个MSC；否则RNC/BSC将根据临时存储的IMSI与MSC的对应关系为MS选择服务的MSC。

这样能够使寻呼响应被发送到发寻呼的MSC，保证呼叫成功。

当被选择的MSC无效或不能通过对应关系选择MSC时，RNC/BSC将采用上述负荷分担
算法选择一个有效的MSC。

如果接收寻呼响应的MSC不是下发寻呼的MSC，1）在寻呼响应用户重分配软参打开情况下，MSC会通过TMSI重分配命令
将non-broadcatLAI及null-NRI发送给MS，使MS重新发起位置更新重
新注册到MSCPool内的有效的MSC中；2）在寻呼响应重分配软参关闭情
况下，MSC对MS进行隐式位置更新，将MS注册到该MSC。

2.2.2切换
1.MSCPoolarea内的切换：由于MSCPoolarea内的任意一个LA均被MSCPool内
所有的MSC所服务，所以MS通话过程中在MSCPoolarea内移动时，
只进行MSC内切换，不进行MSC间切换（与传统组网相比，这可以减少局
间切换，提高用户通话质量）。

2.切入MSCPoolarea：MSCPool外的MSC可以将MSCPool内的任意一
个MSC配
置为切换的目的MSC，但为了避免切入MSCPoolarea的局间切换负荷
集中于MSCPool内的一个MSC上及为了降低MSC单点故障的影响，需要通
过数据配置规
2022-11-26
华为机密，未经许可不得扩散
第5页,共47页
文档名称文档密级：
划将MSCPool外的各MSC的切换目标分别配置为MSCPool内不同的MSC。

3.切出MSCPoolarea：针对MSCPoolarea外的邻近LA，由对应MSC 服务，所以
MSCPool内的各MSC配置该MSC作为切换目的MSC（这个同现网MSC 的配置）。

2.2.3容灾
实际上，上述的负荷分担处理使MSCPool组网具备了一定的MSC级的容灾能力。

1.主叫情况
当MSCPool中某MSC故障失效时，注册在该MSC中的用户发起的业务会被RNC/BSC采用负荷分担算法路由到其他有效的MSC中（新MSC），从而实现容灾：
1)在用户发起位置更新的情况下，新MSC直接对MS位置更新使MS注册到该
MSC中，同时分配含有本局NRI的TMSI给MS；
2)在用户发起呼叫的情况下，新MSC指示MS为未标识的用户，MS会重新注册
到MSCPool中的一个有效的MSC中。

在准许隐式位置更新的情况下（可配置），新MSC完成对MS的隐式位置更新使MS注册到该MSC中，同时分配含有本局NRI的TMSI给MS，并完成本次始发呼叫。

2.被叫情况
上述的负荷分担算法无法实现对被叫业务的容灾。

关于被叫业务的容灾华为有被叫解决方案可以解决，请参见被叫解决方案部分的描述。

2.3被叫解决方案2.
3.1被叫问题
MSCPool内某MSC故障后，HLR将无法发送PRN消息到该MSC，此时注册在该故障MSC中的用户无法做被叫。

只有等待注册在该故障MSC中的用户主动做了位置更新或做了主叫从而注册到MSCPool内其他有效的MSC 后，才能够做被叫。

2022-11-26
华为机密，未经许可不得扩散第6页,共47页
文档名称文档密级：
HLRPRN(toMSC1)STPMSC1MSC2MSCPool图4被叫问题
MSC3另外，当故障MSC恢复后，对该MSC中的用户发起呼叫时，由于故障恢复后的MSC中无用户LAI信息，所以需要进行全网寻呼才能够呼叫用户。

而在MSCPool组网情况下由于MSCPoolarea区域很大而不会启用全网寻呼，所以这也会导致被叫失败的情况发生。

为了解决这些问题，需要做特别的处理，如下将描述解决被叫问题的组网及原理。

2.3.2组网
支持两种组网方案，链式备份组网和集中备份组网。

1.链式备份2022-11-26
华为机密，未经许可不得扩散第7页,共47页
文档名称文档密级：
HLRSTPSTPMSCPoolMSC/VLR1MSC/VLR2MSC/VLR3RNC/BSCRNC/BSCMSCPoo larea图5链式备份
无专用的备份MSC/VLR，MSCPool内的每个MSC/VLR均是主用
MSC/VLR同时也是其他MSC/VLR的备份MSC/VLR。

如上图箭头所示，MSC/VLR1为MSC/VLR3的备份，MSC/VLR2为MSC/VLR1的备份，MSC/VLR3为MSC/VLR2的备份。

这种链式的方式不是必须的，可以是MSC/VLR1为MSC/VLR2和
MSC/VLR3同时备份，再由MSC/VLR2或MSC/VLR3为MSC/VLR1备份。

2.集中备份
2022-11-26
华为机密，未经许可不得扩散第8页,共47页
文档名称文档密级：
HLRSTPSTPMSCPoolMSC/VLRMSC/VLR1MSC/VLR2MSC/VLR3RNC/BSCRNC/BS CMSCPoolarea图6集中备份
采用专用的集中备份MSC/VLR。

集中备份MSC/VLR只承担被叫恢复业务处理，不承担任何其他的业务处理。

2.3.3原理
MSCPool内某MSC故障后，要实现对被叫业务的恢复，需要实现如下的功能：1.需要实现对PRN信令的备份处理（将PRN信令路由到其他有效的MSC进行处理）；2.在备份MSC寻呼被叫时，需要知道被叫所在的LAI （否则需要全网寻呼），这就需要对用户数据（LAI信息）进行备份。

1.对PRN信令的备份处理的实现
1)采用路由优先级方式实现对PRN信令的备份处理
2022-11-26
华为机密，未经许可不得扩散第9页,共47页
文档名称文档密级：
HLRPRN(toMSC1)STPMSC1(AA)MSCb(BB,AA)图7路由优先级
MSCb为MSC1的备份局时，在STP上要配置两条路由：STP到MSC1的信令点AA的直达路由配置为高优先级路由，而STP经过MSCb的BB信令点到达AA的迂回路由配置为低优先级路由。

同时，在MSCb需要将信令点BB配置为信令点AA的互助信令点。

这样正常情况下经过STP发送给信令点AA的信令均会由高优先级直达路由发送给MSC1，当MSC1故障后，STP到信令点AA的信令则会由低优先级迂回路由发送给MSCb，由于MSCb中BB为信令点AA的互助信令点，此时该信令在MSCb落地处理。

注：
如果是本地HLR与MSC之间采用直连的方式，则要求在HLR上配置备份路由，这与采用STP的方式在处理逻辑上相同。

2)采用SCCP信令点负荷分担方式实现对PRN信令的备份处理
HLRPRN(toMSC1)STPMSC1(AA,GT1)MSCb(BB)图8SCCP信令点负荷分担2022-11-26
华为机密，未经许可不得扩散第10页,共47页。