SGSN Pool技術(shù)在SGSN中實(shí)現(xiàn)

包興華

【摘 要】文中基于SGSN POOL技術(shù)首先進(jìn)行了SGSN POOL組網(wǎng)的2種方式分析，接著探討了終端在SGSN POOL的移動(dòng)性管理，最后就NRI的長(zhǎng)度、DNS 配置組建和SGSN 側(cè)的要求3個(gè)方面給出了SGSN POOL 在現(xiàn)網(wǎng)中的實(shí)施建議。

【關(guān)鍵詞】SGSN Pool技術(shù)； NRI 的長(zhǎng)度；DNS 配置

【中圖分類號(hào)】TN929.5 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1672-5158（2013）03-0084-01

1 引言

SGSN POOL以池組方式工作的機(jī)制，從而打破了BSC與SGSN之間一對(duì)一的控制關(guān)系，實(shí)現(xiàn)了BSC/RNC節(jié)點(diǎn)到多個(gè)SGSN節(jié)點(diǎn)的域內(nèi)連接路由功能，允許BSC/RNC節(jié)點(diǎn)把信息在相應(yīng)的分組交換（PS）域路由到不同的CN節(jié)點(diǎn)。SGSN以池組方式共同服務(wù)一個(gè)大的服務(wù)區(qū)，一個(gè)池最大支持32個(gè)SGSN節(jié)點(diǎn)，池內(nèi)每個(gè)BSC/RNC與每個(gè)SGSN控制邏輯關(guān)系全連。與傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)相比，SGSN Pool 組網(wǎng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：①負(fù)荷分擔(dān)：多個(gè) SGSN 間分擔(dān)網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷，提升整個(gè)核心網(wǎng)資源利用率，節(jié)省設(shè)備投資；②減少位置更新信令：終端在池區(qū)內(nèi)移動(dòng)，只需進(jìn)行路由區(qū)內(nèi)部的更新，減少了 SGSN 間的信令交互，提供了 SGSN 的容量增益；③容災(zāi)：當(dāng)一個(gè) Pool 中的某臺(tái) SGSN 宕機(jī)或重啟后，系統(tǒng)會(huì)通過自動(dòng)監(jiān)測(cè)將原本處于該 SGSN 服務(wù)下的終端重新引導(dǎo)到其它SGSN，實(shí)現(xiàn)SGSN 級(jí)的容災(zāi)備份；④提高網(wǎng)絡(luò)可擴(kuò)展性：當(dāng)需要對(duì)核心網(wǎng)進(jìn)行擴(kuò)容時(shí)，只需添加新的 SGSNPool 成員，這樣既沒有改變?cè)鹊暮诵木W(wǎng)總體結(jié)構(gòu)，又達(dá)到了網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容要求。

2 SGSN POOL 組網(wǎng)方式

SGSN Pool 允許 2 種組網(wǎng)方式：SGSN Pool 間的獨(dú)立組網(wǎng)和重疊組網(wǎng)。獨(dú)立組網(wǎng)方式：不同 SGSN Pool 間相互獨(dú)立，沒有重合特點(diǎn)。整個(gè)池區(qū)內(nèi)資源共享。這種組網(wǎng)方式優(yōu)點(diǎn)是維護(hù)簡(jiǎn)單，規(guī)劃單一。缺點(diǎn)是 BSC/RNC需要與 SGSN 實(shí)現(xiàn) Gb/Iu-PS 接口的邏輯全互連。

重疊組網(wǎng)方式：SGSN Pool 區(qū)有重疊，BSC/RNC 只需要與所在池區(qū)內(nèi)的 SGSN 實(shí)現(xiàn)全互聯(lián)。這種組網(wǎng)方式優(yōu)點(diǎn)是兩個(gè)池區(qū)可以一起為重疊區(qū)域服務(wù)，提升了重疊區(qū)域的容量。缺點(diǎn)是規(guī)劃較為復(fù)雜，必須保證兩個(gè)池區(qū)的非重疊區(qū)域的用戶流動(dòng)性小，否則跨池區(qū)的切換就會(huì)比較多。

3 MS在 SGSN POOL 的移動(dòng)性管理

終端在池區(qū)的覆蓋范圍內(nèi)，永遠(yuǎn)登記在最開始附著的 SGSN 內(nèi)?！俺貐^(qū)”的概念只是針對(duì)核心網(wǎng)側(cè)的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和維護(hù)，對(duì)無線接入節(jié)點(diǎn)是不可見的。當(dāng)終端首次進(jìn)入一個(gè)池區(qū)覆蓋范圍內(nèi)開始路由區(qū)更新（RAU，Routing Area Update）或附著時(shí)，BSC/RNC 會(huì)按照負(fù)荷分擔(dān)的算法選擇池區(qū)中的某一個(gè) SGSN 服務(wù)該終端。已經(jīng)附著的終端從池區(qū)內(nèi)一個(gè)路由區(qū)域碼（RAC，Routing Area Code）移動(dòng)到新的 RAC，如果 BSC/RNC 在 RAU 的消息中檢查 到 網(wǎng) 絡(luò) 資 源 標(biāo) 識(shí)（ NRI，Network ResourceIdentifier）屬于同一池區(qū)，則視為 SGSN 內(nèi)（IntraSGSN）RAU。當(dāng)終端移動(dòng)到另外池區(qū)的覆蓋范圍下，需要進(jìn)行SGSN 間（Inter SGSN）RAU。這個(gè)過程中，新SGSN 會(huì)重新進(jìn)行位置區(qū)更新或者采用向老的SGSN 索取用戶數(shù)據(jù)的方式。后一種情況，分組臨時(shí)移動(dòng)用戶身份（P-TMSI，Packet Temperate MobileSubscription Identity）中的 NRI 可以用于找到老的SGSN。缺省 SGSN（Default SGSN）主要為漫游出池區(qū)的用戶從源 SGSN 提取用戶數(shù)據(jù)時(shí)使用，是一個(gè)缺省的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)。Pool 內(nèi)每個(gè) SGSN 都應(yīng)具有提供Default SGSN 的功能，即 Pool 內(nèi)任意一個(gè) SGSN 都能夠根據(jù) P-TMSI 中取得的 NRI 找到服務(wù) SGSN。當(dāng)終端移動(dòng)到不支持 Gb/Iu-Flex SGSN 的區(qū)域中，需要進(jìn)行 SGSN 間 RAU，新 SGSN 會(huì)向老的SGSN 索取用戶數(shù)據(jù)。由于新 SGSN 不支持 Gb/Iu-Flex，不能識(shí)別 NRI，會(huì)首先用路由區(qū)標(biāo)識(shí)碼（RAI，Routing Area Identity）到域名系統(tǒng)（DNS，DomainName System）查詢 Default SGSN 的 IP 地址，DefaultSGSN 再根據(jù) RAI+NRI 找到老的 SGSN。

4 SGSN POOL 在現(xiàn)網(wǎng)中的實(shí)施建議

4.1 NRI

NRI是用來表示MS所在的SGSN的參數(shù)。

NRI 唯一代表一個(gè) SGSN 節(jié)點(diǎn)。NRI 的長(zhǎng)度在一個(gè)池區(qū)域內(nèi)和所有節(jié)點(diǎn)相同。在池區(qū)域重疊的區(qū)域內(nèi)，NRI 能唯一代表一個(gè)服務(wù)所有重疊區(qū)域的SGSN 節(jié)點(diǎn)，并且長(zhǎng)度和其它區(qū)域內(nèi) NRI 長(zhǎng)度一致。

NRI是P-TMSI的一部分。SGSN在分配P-TMSI時(shí)在特定的bit設(shè)置NRI。NRI的長(zhǎng)度靈活可變，范圍在0-10 bits。如果NRI的長(zhǎng)度為0時(shí)，代表NRI未被使用，既SGSN為開啟SGSN功能。

在Iu和Gb模式下，NRI在P-TMSI 中對(duì)應(yīng)的位置為 23～14bit。如果SGSN Pool功能開啟，NRI的最高位是23bit。目前的中移動(dòng)組網(wǎng)方案中，規(guī)劃的 NRI 長(zhǎng)度采用 7 位，其中的 23～22bit 用作省際間標(biāo)識(shí)，NRI分配表以 4 色原理為基礎(chǔ)，由全國(guó)統(tǒng)一分配來保證相鄰省份的NRI 不同。剩余 5 位（21～17bit）用作 Pool 內(nèi)部的NRI 標(biāo)識(shí)。

下面是一個(gè)NRI長(zhǎng)度為4的P-TMSI示例：

TTY|TTY|GMO|RCO|PPI|PPI|PPI|SC1|NRI|NRI|NRI|NRI|SC2|SC2|SC 2|SC2|SC2|SC2|SC2|SC2|SC2|SC2|SC2|SC2|SC2|SC2|SC2|SC2|SC2|SC2|S C2|SC2

TTY = TMSI Type，always on positions 31 and 30

RCO = Recovery Code

GMO = Generation Mode

NRI = Network Resource Identifier. If present，its highest bit must be on position 23

PPI = Primary Process Identifier

SC1 = SDR Cursor，1st part

SC2 = SDR Cursor，2nd part

SDR Cursor是在SGSN中最大允許的用戶數(shù)，如果NRI的length越長(zhǎng)，SGSN中最大用戶數(shù)也就越少。

4.2 DNS 配置組建

SGSN地址應(yīng)該配置在SGSN（O&M;）內(nèi)，或者通過每個(gè)RAI和NRI的組合配置在DNS服務(wù)器。SGSN中定義的是 NRI 和包處理單元（PAPU，PacketProcessing Unit）的映射關(guān)系。Pool 中會(huì)有多個(gè) SGSN部署為 Default SGSN。為保證 Pool 外的 SGSN 能夠通過 DNS 查詢到該 Pool 的 Default SGSN，需要設(shè)置 RAC 到 PAPU IP 地址的映射。此外，為保證卸載功能的順利實(shí)現(xiàn)，還需要將卸載時(shí)使用的Null-NRI和 PAPU IP 地址的映射關(guān)系定義到 DNS 中。

4.3 SGSN 側(cè)的要求

啟用 SGSN POOL 功能時(shí)，推薦使用 Gb overIP 的網(wǎng)絡(luò)配置。在Gb Over FR 的情況下，Gb 接口傳輸采用的是 E1 連接方式，SGSN 和BSC 之間只能實(shí)現(xiàn)一對(duì)一的關(guān)系，要實(shí)現(xiàn) BSC 與多個(gè) SGSN 的連接代價(jià)巨大。而在 Gb Over IP 的方式下，由于 IP網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)大的互連性，使得 BSC 與多個(gè) SGSN 的連接變得非常方便。

5 結(jié)束語

在現(xiàn)有的分組域網(wǎng)絡(luò)引入SGSN Pool 具有明顯的優(yōu)勢(shì)。具備負(fù)荷分擔(dān)，減少局間位置更新次數(shù)，強(qiáng)大的容災(zāi)能力以及提高網(wǎng)絡(luò)可擴(kuò)展性等優(yōu)點(diǎn)。SGSN Pool的組網(wǎng)又是個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要從運(yùn)維，規(guī)劃，實(shí)施等多方面綜合考慮，盡量減少對(duì)現(xiàn)網(wǎng)的影響和調(diào)整。

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