SGSN Pool 技術(shù)原理及改造淺析論文
摘 要：本文主要介紹了SGSN Pool的實(shí)現(xiàn)機(jī)制、實(shí)現(xiàn)意義，對(duì)SGSN Pool的技術(shù)原理進(jìn)行簡(jiǎn)單分析和闡述，并針對(duì)SGSN Pool改造工程中BSC部分的配置數(shù)據(jù)進(jìn)行解析。
關(guān)鍵詞：SGSN POOL、GB over IP、NRI
一、 研究背景
隨著移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，移動(dòng)數(shù)據(jù)用戶(hù)數(shù)也在不斷增長(zhǎng)，數(shù)據(jù)流量日益增加，使得網(wǎng)絡(luò)對(duì)SGSN的容量合理配置及處理能力提出了更高的要求，另一方面，網(wǎng)絡(luò)需要不斷的增加節(jié)點(diǎn)來(lái)滿(mǎn)足其發(fā)展，每次擴(kuò)容都使運(yùn)行商不得不重新規(guī)劃和分割網(wǎng)絡(luò)的位置區(qū)，于是簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)容被重視起來(lái)，合理分擔(dān)網(wǎng)絡(luò)中的話(huà)務(wù)也顯得越發(fā)重要，同時(shí)還要兼顧網(wǎng)絡(luò)資源，注重網(wǎng)絡(luò)安全，原有的BSC與SGSN之間一對(duì)一的控制關(guān)系，制約了運(yùn)營(yíng)商數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)增長(zhǎng)速度。在完成了GB over IP改造后，SGSN POOL就能很好解決上述問(wèn)題。SGSN POOL 基本原理
SGSN以Pool的形式共同向BSC/RNC提供分組域服務(wù)。SGSN In Pool功能的實(shí)現(xiàn)，可以減少因跨SGSN切換或路由區(qū)更新所引起的信令開(kāi)銷(xiāo)，可以方便SGSN的擴(kuò)容，同時(shí)可以提供N＋1保護(hù)，提高SGSN的整體可靠性。BSC/RNC與Pool中的SGSN都有連接，當(dāng)分組域業(yè)務(wù)建立時(shí)，BSC/RNC根據(jù)一定的算法，選擇Pool中負(fù)載較輕的SGSN，Pool 內(nèi)用戶(hù)和業(yè)務(wù)平均分配，最大限度提高設(shè)備利用率。在廣東移動(dòng)現(xiàn)網(wǎng)BSC實(shí)現(xiàn)Gb口IP化之后，不需要更改網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，只需要BSC打開(kāi)軟件就可以實(shí)現(xiàn)此功能。
二、 SGSN POOL 核心工作原理
用戶(hù)附著：
NRI路由:實(shí)現(xiàn)SGSN節(jié)點(diǎn)池的負(fù)載均衡功能
SGSN選擇: 實(shí)現(xiàn)SGSN節(jié)點(diǎn)池的實(shí)時(shí)自動(dòng)備份
流量負(fù)荷被平均分配給資源池中的SGSN，對(duì)每個(gè)SGSN來(lái)說(shuō)沒(méi)有負(fù)荷高峰
當(dāng)終端執(zhí)行GPRS附著(Attach)時(shí)，BSC選擇合適的SGSN。SGSN把其標(biāo)識(shí)——網(wǎng)絡(luò)資源標(biāo)識(shí)（NRI）編碼到分組臨時(shí)移動(dòng)用戶(hù)標(biāo)識(shí)(P-TMSI）中，使終端、BSC、服務(wù)SGSN都知道國(guó)際移動(dòng)用戶(hù)標(biāo)識(shí)號(hào)與網(wǎng)絡(luò)資源標(biāo)識(shí)（IMSI-NRI）的映射關(guān)系。BSC、SGSN可以相應(yīng)地路由分組包。
中國(guó)移動(dòng)對(duì)NRI分配要求
集團(tuán)建議在一個(gè)省組一個(gè)POOL的情況下，建議使用23bit和22bit兩位用作省際間標(biāo)識(shí)，由全國(guó)統(tǒng)一分配來(lái)保證相鄰省份的NRI不同
剩余4bit（21bit-18bit）用作POOL內(nèi)部的NRI標(biāo)識(shí)。這樣的話(huà)一個(gè)POOL內(nèi)可有16個(gè)SGSN
BSC對(duì)用戶(hù)的路由原則
BSC根據(jù)NRI路由選擇SGSN
如果BSC下發(fā)起請(qǐng)求的用戶(hù)所帶的P-TMSI中NRI字段與BSC自帶路由表匹配，BSC直接將用戶(hù)請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)到路由表對(duì)應(yīng)的SGSN
場(chǎng)景：位置更新，切換
如果BSC下發(fā)起請(qǐng)求的用戶(hù)所帶的P-TMSI中NRI字段與BSC自帶路由表不匹配，或者路由表中的SGSN狀態(tài)為不可達(dá)，則BSC根據(jù)路由表中的容量因子(CAP)直接將用戶(hù)請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)到路由表對(duì)應(yīng)的SGSN
場(chǎng)景：從POOL外到內(nèi)(RAU&ATTACH)
用戶(hù)切換&位置更新
BSC/RNC把漫游進(jìn)入SGSN POOL服務(wù)區(qū)的用戶(hù)分配給SGSN。
用戶(hù)始終保持登記在同一個(gè)SGSN上，直到用戶(hù)漫游出該SGSN POOL服務(wù)區(qū)。
SGSN Pool可大大降低局間的位置更新/切換次數(shù)，減少SGSN和HLR的系統(tǒng)信令開(kāi)銷(xiāo)，減少核心網(wǎng)的信令負(fù)荷。
核心網(wǎng)設(shè)備負(fù)載均衡以及實(shí)現(xiàn)備份冗余
當(dāng)SGSN節(jié)點(diǎn)池中的某個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)，BSC/RNC把接入網(wǎng)絡(luò)的終端的服務(wù)請(qǐng)求重新分配給資源池中仍然正常工作的SGSN，不會(huì)導(dǎo)致業(yè)務(wù)中斷。
唯一的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)制，3GPP規(guī)范定義。
SGSN Pool的引入，使話(huà)務(wù)在所有節(jié)點(diǎn)中平均分配，避免網(wǎng)絡(luò)資源不均衡利用。而傳統(tǒng)設(shè)計(jì)SGSN容量時(shí)，為了使SGSN滿(mǎn)足業(yè)務(wù)要求，都是按可能的最大容量來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，這就導(dǎo)致了SGSN資源的浪費(fèi)。SGSN Pool能實(shí)現(xiàn)SGSN之間資源共享與互助，大大節(jié)省了SGSN的資源，提高SGSN資源利用效率，也能提高市中心SGSN的容量。
三、 SGSN POOL改造流程
針對(duì)廣東移動(dòng)工程中現(xiàn)網(wǎng)BSC大部分已完成GB over IP改造，結(jié)合實(shí)際工程情況，詳細(xì)分析愛(ài)立信 SGSN in Pool 中BSC部分改造流程及需要配置的數(shù)據(jù)：
1.BSC GB over IP 改造完成。
2.LAN switch部分（現(xiàn)網(wǎng)配置的主要有NWI-E 450A 和summit 48SI），數(shù)據(jù)配置部分主要是到達(dá)不同SGSN的路由可達(dá)并且完成測(cè)試。
3.BSC工作部分。包含BSC 開(kāi)啟軟件功能，BSC 數(shù)據(jù)配置以及割接。
四、 結(jié)束語(yǔ)
移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，需要更加高效安全快捷的網(wǎng)絡(luò)，而通過(guò)簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)改造就能實(shí)現(xiàn)SGSN Pool，從而減少核心網(wǎng)絡(luò)信令開(kāi)銷(xiāo)負(fù)荷，使得核心網(wǎng)設(shè)備負(fù)載均衡，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃擴(kuò)容靈活、簡(jiǎn)化工程實(shí)施，并能實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)級(jí)冗余備份保障。
參考文檔
1 田輝. 3GPP核心網(wǎng)技術(shù). 人民郵電出版社，2007
2 里吉斯,朱洪波.通用分組無(wú)線(xiàn)業(yè)務(wù)(GPRS)技術(shù)與應(yīng)用[M].北京:人民郵電出版社,2004.
3 YD/T 1106-2001. 900/1800MHz TDMA數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)通用分組無(wú)線(xiàn)業(yè)務(wù)（GPRS）基站子系統(tǒng)與服務(wù)GPRS支持節(jié)點(diǎn)（SGSN）間接口（Gb接口）技術(shù)規(guī)范
4 ALEX B MODULE “BSC LAN Switch Configuration”
5 ALEX B MODULE “User Description, Gb over IP and SGSN in Pool”
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