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的實現(xiàn)機制、實現(xiàn)意義，對SGSN Pool的技術(shù)原理進行簡單分析和闡述，并針對SGSN Pool改造工程中BSC部分的配置數(shù)據(jù)進行解析。
關鍵詞：SGSN POOL、GB over IP、NRI
一、 研究背景
隨著移動通信網(wǎng)絡的快速發(fā)展，移動數(shù)據(jù)用戶數(shù)也在不斷增長，數(shù)據(jù)流量日益增加，使得網(wǎng)絡對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)絡需要不斷的增加節(jié)點來滿足其發(fā)展，每次擴容都使運行商不得不重新規(guī)劃和分割網(wǎng)絡的位置區(qū)，于是簡化網(wǎng)絡的擴容被重視起來，合理分擔網(wǎng)絡中的話務也顯得越發(fā)重要，同時還要兼顧網(wǎng)絡資源，注重網(wǎng)絡安全，原有的BSC與SGSN之間一對一的控制關系，制約了運營商數(shù)據(jù)業(yè)務增長速度。在完成了GB over IP改造后，SGSN POOL就能很好解決上述問題。SGSN POOL 基本原理
SGSN以Pool的形式共同向BSC/RNC提供分組域服務。SGSN In Pool功能的實現(xiàn)，可以減少因跨SGSN切換或路由區(qū)更新所引起的信令開銷，可以方便SGSN的擴容，同時可以提供N＋1保護，提高SGSN的整體可靠性。BSC/RNC與Pool中的SGSN都有連接，當分組域業(yè)務建立時，BSC/RNC根據(jù)一定的算法，選擇Pool中負載較輕的SGSN，Pool 內(nèi)用戶和業(yè)務平均分配，最大限度提高設備利用率。在廣東移動現(xiàn)網(wǎng)BSC實現(xiàn)Gb口IP化之后，不需要更改網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，只需要BSC打開軟件就可以實現(xiàn)此功能。
二、 SGSN POOL 核心工作原理
用戶附著：
NRI路由:實現(xiàn)SGSN節(jié)點池的`負載均衡功能
SGSN選擇: 實現(xiàn)SGSN節(jié)點池的實時自動備份
流量負荷被平均分配給資源池中的SGSN，對每個SGSN來說沒有負荷高峰
當終端執(zhí)行GPRS附著(Attach)時，BSC選擇合適的SGSN。SGSN把其標識——網(wǎng)絡資源標識（NRI）編碼到分組臨時移動用戶標識(P-TMSI）中，使終端、BSC、服務SGSN都知道國際移動用戶標識號與網(wǎng)絡資源標識（IMSI-NRI）的映射關系。BSC、SGSN可以相應地路由分組包。
中國移動對NRI分配要求
集團建議在一個省組一個POOL的情況下，建議使用23bit和22bit兩位用作省際間標識，由全國統(tǒng)一分配來保證相鄰省份的NRI不同
剩余4bit（21bit-18bit）用作POOL內(nèi)部的NRI標識。這樣的話一個POOL內(nèi)可有16個SGSN
BSC對用戶的路由原則
BSC根據(jù)NRI路由選擇SGSN
如果BSC下發(fā)起請求的用戶所帶的P-TMSI中NRI字段與BSC自帶路由表匹配，BSC直接將用戶請求轉(zhuǎn)發(fā)到路由表對應的SGSN
場景：位置更新，切換
如果BSC下發(fā)起請求的用戶所帶的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，則BSC根據(jù)路由表中的容量因子(CAP)直接將用戶請求轉(zhuǎn)發(fā)到路由表對應的SGSN
場景：從POOL外到內(nèi)(RAU&ATTACH)
用戶切換&位置更新
BSC/RNC把漫游進入SGSN POOL服務區(qū)的用戶分配給SGSN。
用戶始終保持登記在同一個SGSN上，直到用戶漫游出該SGSN POOL服務區(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)信令開銷，減少核心網(wǎng)的信令負荷。
核心網(wǎng)設備負載均衡以及實現(xiàn)備份冗余
當SGSN節(jié)點池中的某個節(jié)點發(fā)生故障時，BSC/RNC把接入網(wǎng)絡的終端的服務請求重新分配給資源池中仍然正常工作的SGSN，不會導致業(yè)務中斷。
唯一的標準機制，3GPP規(guī)范定義。
SGSN Pool的引入，使話務在所有節(jié)點中平均分配，避免網(wǎng)絡資源不均衡利用。而傳統(tǒng)設計SGSN容量時，為了使SGSN滿足業(yè)務要求，都是按可能的最大容量來進行設計，這就導致了SGSN資源的浪費。SGSN Pool能實現(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
針對廣東移動工程中現(xiàn)網(wǎng)BSC大部分已完成GB over IP改造，結(jié)合實際工程情況，詳細分析愛立信 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不同SGSN的路由可達并且完成測試。
3.BSC工作部分。包含BSC 開啟軟件功能，BSC 數(shù)據(jù)配置以及割接。
四、 結(jié)束語
移動通信網(wǎng)絡的快速發(fā)展，需要更加高效安全快捷的網(wǎng)絡，而通過簡單的數(shù)據(jù)改造就能實現(xiàn)SGSN Pool，從而減少核心網(wǎng)絡信令開銷負荷，使得核心網(wǎng)設備負載均衡，網(wǎng)絡規(guī)劃擴容靈活、簡化工程實施，并能實現(xiàn)網(wǎng)絡級冗余備份保障。
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.通用分組無線業(yè)務(GPRS)技術(shù)與應用[M].北京:人民郵電出版社,2004.
3 YD/T 1106-2001. 900/1800MHz TDMA數(shù)字蜂窩移動通信網(wǎng)通用分組無線業(yè)務（GPRS）基站子系統(tǒng)與服務GPRS支持節(jié)點（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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