NNSF動態分發在MSC POOL組網中的應用

【摘要】MSC POOL在移動網絡中已經得到廣泛的應用，用戶的分發和容量均衡一直是MSC POOL的關鍵技術，而在混合型MSC POOL組網中，如何根據MSC POOL內各MSC Server的負荷來自動調整NNSF的分發一直是研究方向。本文提供的動態分發功能，主要依賴于MSC Server下發容量或剩余容量，進而影響到NNSF根據容量或剩余容量生成分發比例。

【關鍵詞】靜態分發動態分發應用

一、靜態分發已無法滿足復雜組網下的運維要求

3GPP 23.236協議描述了無線節點接入多個核心網節點的技術，該技術的核心即通過BSC、RNC的NNSF功能將所接入的用戶分發到多個MSC Server。3GPP 23.924協議描述了在無線節點之外提供分發功能，該技術實現MGW的NNSF功能，同樣可以做到將所接入的用戶分發到多個MSC Server。在具體使用時，NNSF分發功能可存在于BSC、RNC或MGW中。

NNSF分發功能可以使用RRC消息的IDNNS信息分發，也可以通過解析NAS層消息中的用戶標識進行分發。每個MSC Server可以對應一個或者多個NRI。當用戶接入時，NNSF提取IDNNS信息或用戶標識中的NRI；如果用戶的NRI對應的MSC Server存在，且該MSC Server不是去激活狀態，則NNSF將該用戶分發到該MSC Server；如果用戶的NRI對應的MSC Server不存在，且該MSC Server不是去激活或卸載狀態，則NNSF將該用戶按比例分發到MSC Server。一旦用戶接入到MSC Pool中的MSC Server后，該MSC Server就會分配一個包含該MSC Server NRI的標識給用戶。用戶下次接入的時候，就會使用和MSC Server NRI一致的NRI接入，并且NNSF也就會將用戶分發到該MSC Server。

從上述描述，我們可以知道NNSF負責分發用戶，MSC Server的容量均衡依賴于分發節點對新接入用戶的分發。NNSF分發的比例和MSC Pool中每個MSC Server的用戶容量相關，當前NNSF的分發比例都是通過手工配置完成。在NNSF存在于BSC、RNC或MGW時，手工管理的機制和分散存在的NNSF給運維過程中帶來了很大的困難。

二、動態分發的原理

本文提供的動態分發功能，主要依賴于MSC Server下發容量或剩余容量，進而影響到NNSF根據容量或剩余容量生成分發比例。

BSC、RNC支持NNSF功能時，BSC、RNC中的NNSF功能需要實現基于MSC Server容量或剩余容量的動態負荷分擔，MSC Pool內的各MSC Server需要將本局容量或剩余容量通過A、Iu口擴展消息發送到BSC/RNC，供BSC、RNC中NNSF功能生成分發比例，進而實現動態負荷分擔。

MGW支持NNSF功能時，MGW中的NNSF功能需要實現基于MSC Server容量或剩余容量的動態負荷分擔，MSC Pool內的各MSC Server將本局容量或剩余容量通過NNSF消息向MGW發送，消息的承載使用MSC Server和MGW之間配置的偶聯，共MGW中NNSF功能生成分發比例，進而實現動態負荷分擔。

MSC Server向NNSF發送Capacity、NRIs、Global CN-ID信息。

Capacity是容量信息（可以是MSC Server容量，或者是MSC Server剩余容量），NNSF可以根據各個MSC Server的Capacity來對比生成分發比例。

NRIs和NRI長度，每個MSC Server可能存在一個或多個NRI。

Global CN-ID唯一的標識一個MSC Server。

MSC Server下發上述的場景應該包括：（1）在MSC Server沒有動態分發時候，NNSF可根據當前的配置默認值進行分發。（2）在BSC/RNC、MGW局向可達的時候，MSC Server動態下發。（3）在MSC Server更改配置的時候，MSC Server動態下發。（4）在MSC Server出現過負荷等情況時候，MSC Server下發過負荷等級和控制方法，NNSF可根據MSC Server過負荷的情況來控制分發。（5）MSC Server周期下發。（建議下發剩余容量的時候使用）。

NNSF根據MSC Server下發的容量或剩余容量信息來調整分發的比例，進而達到MSC Server間的容量均衡。

三、動態分發的應用

3.1容量下發的方式

三個MSC Server的容量均為50萬，NNSF分發示意見圖1。

按照圖1的組網示意，使用容量進行分發，MSC Serv-er下發的容量等信息見表1示例。

MSC Server通過消息，將本局用戶容量、NRIs和Global CN-ID信息攜帶給NNSF，NNSF根據容量生成分發比例50：50：50。這樣每個MSC Server的分發比例均為50/150。NNSF中每個MSC Server的比例決定了被選擇的概率。

表2對比了手工配置和動態下發容量對容量均衡的影響。

MSC Server下發的剩余容量等信息見表3示例。

表4對比了手工配置和動態下發剩余容量對容量均衡的影響。

下發剩余容量相對于下發容量而言，更能夠實現動態的調整，對于長時間運行后容量均衡更為有效。

3.2動態分發的關鍵技術

動態分發技術在實際實現中存在三個關鍵：

（1）MSC Server容量或剩余容量的獲取，容量可以通過配置來獲取，剩余容量可通過本局性能統計當前用戶數來計算。

（2）在A、Iu和Mc接口擴展消息來下發MSC Server的信息，或者是下發MSC Server的過負荷情況，3GPP協議對這些信息并未定義。

（3）NNSF根據MSC Server下發的信息生成分發表。

按照上述關鍵點來實現NNSF的動態分發功能，即可達到對用戶的動態分發，從而解決手工調整用戶數帶來的繁雜工作。

綜上所述，本文提出的動態分發功能的實現方式，在實現容量均衡方面應該是可行的方式。

參考文獻

[1] 3GPP 23.236“Intra-domain connection of Radio Access Network （RAN） nodes to multiple Core Network （CN） nodes”

[2] 3GPP 23.924“Feasibility study on Non-Access Stratum （NAS） node selection function above Base Station Controller （BSC） / Radio Network Controller （RNC）”Base Station System （MSC BSS） interface； Layer 3 Specification”

[3] 3GPP 25.413 \"UTRAN Iu interface RANAP signalling\".