隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷擴大，TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)與GSM網(wǎng)絡(luò)之間的切換越多，兩網(wǎng)間切換成功率低，兩網(wǎng)互操作問題凸顯，同時網(wǎng)絡(luò)對核心網(wǎng)設(shè)備的利用率以及安全性的要求也越來越高。
大唐移動作為無線接入網(wǎng)的領(lǐng)軍企業(yè)，積極響應(yīng)客戶需求，率先實現(xiàn)了對2G、3G全場景下池組化（MSC POOL）組網(wǎng)解決方案進行了詳細分析與測試。使核心網(wǎng)組網(wǎng)從傳統(tǒng)的基于以節(jié)點為單位進行的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、運維管理模式上升為從整個核心網(wǎng)層面統(tǒng)一考慮網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和運維管理。MSC POOL技術(shù)有效解決了傳統(tǒng)核心網(wǎng)組網(wǎng)模式所不能解決的多個網(wǎng)絡(luò)難題。
MSC POOL解決方案實現(xiàn)機制
與傳統(tǒng)BSC/RNC與MSC一對一的固定控制關(guān)系不同，MSC POOL是把若干個和BSC/RNC相連的MSC放在一個池內(nèi)，組成一個大的服務(wù)區(qū)域。通過引入MSC POOL將傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變?yōu)镸SC資源池結(jié)構(gòu)。池內(nèi)的BSC/RNC受控于池內(nèi)所有MSC，池內(nèi)的MSC為整個大服務(wù)區(qū)域服務(wù)，如圖1所示，在資源池結(jié)構(gòu)里，所有的MSC同時服務(wù)，無需存在一個獨立的、備份的、不處理業(yè)務(wù)的MSC。一旦有一個MSC出現(xiàn)故障，MSC POOL內(nèi)其他正常工作的MSC按照各自的容量比例共同接管故障MSC的業(yè)務(wù)。
圖1：MSC POOL解決方案機制
MSC POOL方案實現(xiàn)涉及到一個關(guān)鍵參數(shù)和一個關(guān)鍵功能，關(guān)鍵參數(shù)是指網(wǎng)絡(luò)資源表示（NRI），關(guān)鍵功能是指節(jié)點選擇功能（NNSF）。根據(jù)應(yīng)用場景對實際組網(wǎng)的不同要求，大唐移動MSC POOL聯(lián)合解決方案可以靈活的將NNSF功能部署在核心網(wǎng)域或無線接入網(wǎng)域的不同網(wǎng)元上，并可根據(jù)網(wǎng)絡(luò)容量的不同靈活配置NRI。在某省進行的兩個階段MSC POOL外場技術(shù)驗證充分驗證了聯(lián)合解決方案在功能及組網(wǎng)上的優(yōu)勢。
MSC POOL應(yīng)用意義
MSC POOL的應(yīng)用具有多種優(yōu)勢亮點：
提升網(wǎng)絡(luò)整體性能
1）話務(wù)負荷分擔(dān)，均衡潮汐話務(wù)
在沒有采用MSC Pool的網(wǎng)絡(luò)中，一天內(nèi)，隨著用戶有規(guī)律的方向性流動，會導(dǎo)致某些MSC在某些時間內(nèi)出現(xiàn)CP負荷和話務(wù)量高峰，在各MSC之間呈現(xiàn)出不平衡的狀態(tài)。傳統(tǒng)MSC容量設(shè)計時，為使MSC滿足業(yè)務(wù)要求，按可能的最大容量進行設(shè)計，這導(dǎo)致了MSC資源的浪費。在使用MSC POOL解決方案時，任何時刻，BSC和RNC都能夠根據(jù)Pool中每個MSC服務(wù)器的負荷，把話務(wù)量分配到不同的MSC服務(wù)器，這樣可以使容量利用率達到最高。
2）實現(xiàn)2G/3G融合組網(wǎng)
中國移動現(xiàn)網(wǎng)面臨TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)和GSM網(wǎng)絡(luò)兩網(wǎng)間切換成功率較低，兩網(wǎng)互操作問題突出的問題，中國移動正在和各設(shè)備廠商一起設(shè)備解決這些問題，要求各廠商從減少TD-SCDMA和GSM兩網(wǎng)的切換、重選等流程或信令時延，提升互操作性能方面考慮更多有效的解決方案，以適應(yīng)未來兩網(wǎng)融合的發(fā)展趨勢。
采用MSC POOL技術(shù)后，一個池域內(nèi)的多個核心網(wǎng)節(jié)點提供的服務(wù)域范圍擴大了，減少了核心網(wǎng)節(jié)點間的位置更新、切換和重定位次數(shù)，因此減少了位置更新消息流量，使2G/3G切換和位置更新時延降低、TD-SCDMA呼叫接通率提高、TD-SCDMA切換成功率提高，有效提升了2G/3G網(wǎng)絡(luò)的互操作性能，有利于中國移動精品網(wǎng)絡(luò)的實現(xiàn)。
3）減小切換時延
Pool內(nèi)各個MSC服務(wù)器之間沒有MSC間切換，所以MSC間切換只有邊界MSC與Pool外MSC的切換，大大降低了MSC間切換的次數(shù)，進而降低了信令負荷，提升網(wǎng)絡(luò)性能。
引入MSC POOL后，用戶在Pool內(nèi)漫游時，將不再有局間的切換和局間的位置更新。這降低了軟交換機之間和HLR之間的信令負荷，進而提升整個軟交換和HLR的容量。
引入MSC POOL后交換系統(tǒng)和無線系統(tǒng)接通率對比發(fā)現(xiàn)，Pool實施后，網(wǎng)絡(luò)整體系統(tǒng)接通率有所提升。這主要與Pool實施后，Pool內(nèi)節(jié)點共享網(wǎng)絡(luò)資源，避免單一節(jié)點話務(wù)擁塞造成的接通率下降，以及大量的局間切換轉(zhuǎn)換為局內(nèi)切換，減少信令交互的流程等有關(guān)。均衡突發(fā)話務(wù)高峰，實現(xiàn)冗余備份保障機制突發(fā)事件導(dǎo)致單一MSC服務(wù)器負擔(dān)的話務(wù)量激增。MSC Pool可以平衡尖峰效應(yīng)，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)級的冗余備份機制。
2、核心網(wǎng)容災(zāi)
隨著移動通信的高速發(fā)展，“少局所、大容量、高集成”成為通信設(shè)備的發(fā)展方向。高集成度通信設(shè)備一方面節(jié)約運營成本，但另一方面也增大了運營風(fēng)險。此外，近年來各種自然災(zāi)害，如冰災(zāi)、地震等對通信網(wǎng)絡(luò)的影響也越來越大。容災(zāi)是提高網(wǎng)絡(luò)持續(xù)服務(wù)能力的關(guān)鍵手段，在防止自然災(zāi)害、緊急故障、設(shè)備異常等方面起著重要的作用。建立有效地應(yīng)急方案，提高網(wǎng)絡(luò)的抗災(zāi)能力和持續(xù)服務(wù)能力，對于中國移動來講具有重要的意義。
從分層結(jié)構(gòu)上看，容災(zāi)可以分為Iub/Abis接口容災(zāi)、Iu/A接口容災(zāi)、核心網(wǎng)內(nèi)部容災(zāi)3種。
一級容災(zāi)：Iub/Abis容災(zāi)，采用基站割接；
二級容災(zāi)：Iu/A容災(zāi)，采用RNC/BSC割接；
三級容災(zāi)：核心網(wǎng)內(nèi)部容災(zāi)，采用Pool技術(shù)
Abis/Iub容災(zāi)技術(shù)的關(guān)鍵點是基站割接，當(dāng)核心網(wǎng)（如MSC服務(wù)器或MGW）發(fā)生故障時，將Node B（或基站BTS）割接到其他正常的RNC或BSS。這種容災(zāi)技術(shù)比較簡單、操作容易，但缺點是工作量大，只能保障熱點和重點小區(qū)。
Iu/A接口容災(zāi)是將RNC/BSC，整體割接到正常的核心網(wǎng)上。這種應(yīng)急方式可以覆蓋所有小區(qū)。在啟用容災(zāi)功能時，需要將A/Iu接口設(shè)備重新指向新的MSC，因此研究快速割接技術(shù)成為關(guān)鍵。
核心網(wǎng)內(nèi)部容災(zāi)是指采用MSC Pool技術(shù)等，自動將故障區(qū)的業(yè)務(wù)倒換到本Pool區(qū)的其他MSC上。這種技術(shù)在3GPP TS23.236中有詳細描述，從理論上分析，Pool技術(shù)比較合適Iu/A接口完全IP化得場景?，F(xiàn)階段Iu/A接口仍然采用TDM/ATM承載模式，如果組Pool的話，端口資源利用率不高。
外場技術(shù)驗證情況
大唐移動先后進行了為期3個月包含功能、性能兩個階段的MSC POOL外場技術(shù)驗證， 并通過測試主要完成了以下幾方面目標的外場驗證，具體為：
1）驗證MSC POOL組網(wǎng)下現(xiàn)有（2/3G）業(yè)務(wù)的支持情況
2）驗證MSC POOL引入的特性功能
3）驗證MSC POOL異廠家組網(wǎng)的可行性
4）驗證MSC POOL引入的優(yōu)勢
通過此次測試，達成了測試預(yù)期的目標，驗證了MSC POOL組網(wǎng)的優(yōu)勢，充分證明了該解決方案的先進性和可行性，為后續(xù)中國移動MSC POOL商用提供了堅實的依據(jù)。
MSC POOL組網(wǎng)建議
通過兩個階段的聯(lián)合測試，可以充分證明MSC POOL有著很強的實用性，無論在現(xiàn)有的2G、3G網(wǎng)絡(luò)還是在后續(xù)的TD-LTE網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，都有著廣泛的應(yīng)用場景。根據(jù)兩個階段的實際組網(wǎng)經(jīng)驗，我們提出如下的MSC POOL組網(wǎng)建議：
1、每個Pool覆蓋的區(qū)域最好為連續(xù)覆蓋區(qū)域。各個Pool的用戶話務(wù)分布要盡量均衡，例如：既有話務(wù)密集區(qū)又有低話務(wù)區(qū)域；既有商務(wù)區(qū)又有居住區(qū)；相鄰Pool間的無線區(qū)域劃分避免在公路、鐵路等用戶頻繁移動的區(qū)域分割。
2、相鄰Pool的NRI分配避免重復(fù)。NRI作為Pool內(nèi)服務(wù)器的識別標識，如果在相鄰Pool間發(fā)生重復(fù)，用戶從一個Pool進入到另一個Pool時，不再重新按負荷均衡的原則重新分配至另一個Pool內(nèi)的服務(wù)器上，導(dǎo)致負荷不均。因此，從長遠來看，NRI的分配計劃，需要從移動網(wǎng)絡(luò)整體進行規(guī)劃。
3、網(wǎng)絡(luò)IP化建設(shè)要積極推進。IP化得不斷深入，將使未來Pool的建設(shè)和擴展更加簡便易行，這也是移動網(wǎng)絡(luò)邁向目標網(wǎng)絡(luò)的，必經(jīng)之路。
4、3G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期，3G網(wǎng)絡(luò)覆蓋不會像2G覆蓋那樣好，2G/3G共核心網(wǎng)組Pool將會減少更多的2G/3G之間不必要的系統(tǒng)切換和位置更新，進而對3G網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量也有提升作用。
結(jié)論
MSCPool是面向未來的先進組網(wǎng)方案，能有效提高網(wǎng)絡(luò)抗沖擊能力，平衡話務(wù)，提高網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量和安全性，這對規(guī)模巨大的中國移動網(wǎng)絡(luò)來說更是意義重大。在現(xiàn)階段，3G網(wǎng)絡(luò)仍處在建設(shè)初、中期，3G網(wǎng)絡(luò)的覆蓋質(zhì)量還沒有達到2G網(wǎng)絡(luò)的覆蓋水平。在這個階段，共核心網(wǎng)組POOL還會減少更多的2G/3G之間不必要的系統(tǒng)切換和位置更新，對提升3G網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量也具有重要的現(xiàn)實意義。通過廣州外場功能、性能兩個階段的技術(shù)驗證，MSC POOL功能的技術(shù)優(yōu)勢已經(jīng)充分體現(xiàn)。同時，隨著網(wǎng)絡(luò)IP化進程的不斷加快，將使未來POOL的建設(shè)和擴展更加簡單易行，這也是移動網(wǎng)絡(luò)邁向目標網(wǎng)絡(luò)的必經(jīng)之路。