SGSN Pool 技术原理及改造浅析论文

　　摘 要：上海龙凤1314 shlf本文主要介绍了SGSN Pool的实现机制、实现意义，对SGSN Pool的技术原理进行简单分析和阐述，并针对SGSN Pool改造工程中BSC部分的配置数据进行解析。

　　关键词：SGSN POOL、GB over IP、NRI

　　一、 研究背景

上海龙凤1314 shlf　　随着移动通信网络的快速发展，移动数据用户数也在不断增长，数据流量日益增加，使得网络对SGSN的容量合理配置及处理能力提出了更高的要求，另一方面，网络需要不断的增加节点来满足其发展，每次扩容都使运行商不得不重新规划和分割网络的位置区，于是简化网络的扩容被重视起来，合理分担网络中的话务也显得越发重要，同时还要兼顾网络资源，注重网络安全，原有的BSC与SGSN之间一对一的控制关系，制约了运营商数据业务增长速度。在完成了GB over IP改造后，SGSN POOL就能很好解决上述问题。SGSN POOL 基本原理

上海龙凤1314 shlf　　SGSN以Pool的形式共同向BSC/RNC提供分组域服务。SGSN In Pool功能的实现，可以减少因跨SGSN切换或路由区更新所引起的信令开销，可以方便SGSN的扩容，同时可以提供N＋1保护，提高SGSN的整体可靠性。BSC/RNC与Pool中的SGSN都有连接，当分组域业务建立时，BSC/RNC根据一定的算法，选择Pool中负载较轻的SGSN，Pool 内用户和业务平均分配，最大限度提高设备利用率。在广东移动现网BSC实现Gb口IP化之后，不需要更改网络结构，只需要BSC打开软件就可以实现此功能。

　　二、 SGSN POOL 核心工作原理

　　用户附着：

上海龙凤1314 shlf　　NRI路由:实现SGSN节点池的`负载均衡功能

上海龙凤1314 shlf　　SGSN选择: 实现SGSN节点池的实时自动备份

上海龙凤1314 shlf　　流量负荷被平均分配给资源池中的SGSN，对每个SGSN来说没有负荷高峰

　　当终端执行GPRS附着(Attach)时，BSC选择合适的SGSN。SGSN把其标识——网络资源标识（NRI）编码到分组临时移动用户标识(P-TMSI）中，使终端、BSC、服务SGSN都知道国际移动用户标识号与网络资源标识（IMSI-NRI）的映射关系。BSC、SGSN可以相应地路由分组包。

　　中国移动对NRI分配要求

　　集团建议在一个省组一个POOL的情况下，建议使用23bit和22bit两位用作省际间标识，由全国统一分配来保证相邻省份的NRI不同

上海龙凤1314 shlf　　剩余4bit（21bit-18bit）用作POOL内部的NRI标识。这样的话一个POOL内可有16个SGSN

　　BSC对用户的路由原则

上海龙凤1314 shlf　　BSC根据NRI路由选择SGSN

上海龙凤1314 shlf　　如果BSC下发起请求的用户所带的P-TMSI中NRI字段与BSC自带路由表匹配，BSC直接将用户请求转发到路由表对应的SGSN

　　场景：位置更新，切换

　　如果BSC下发起请求的用户所带的P-TMSI中NRI字段与BSC自带路由表不匹配，或者路由表中的SGSN状态为不可达，则BSC根据路由表中的容量因子(CAP)直接将用户请求转发到路由表对应的SGSN

　　场景：从POOL外到内(RAU&ATTACH)

　　用户切换&位置更新

　　BSC/RNC把漫游进入SGSN POOL服务区的用户分配给SGSN。

　　用户始终保持登记在同一个SGSN上，直到用户漫游出该SGSN POOL服务区。

上海龙凤1314 shlf　　SGSN Pool可大大降低局间的位置更新/切换次数，减少SGSN和HLR的系统信令开销，减少核心网的信令负荷。

　　核心网设备负载均衡以及实现备份冗余

上海龙凤1314 shlf　　当SGSN节点池中的某个节点发生故障时，BSC/RNC把接入网络的终端的服务请求重新分配给资源池中仍然正常工作的SGSN，不会导致业务中断。

　　唯一的标准机制，3GPP规范定义。

　　SGSN Pool的引入，使话务在所有节点中平均分配，避免网络资源不均衡利用。而传统设计SGSN容量时，为了使SGSN满足业务要求，都是按可能的最大容量来进行设计，这就导致了SGSN资源的浪费。SGSN Pool能实现SGSN之间资源共享与互助，大大节省了SGSN的资源，提高SGSN资源利用效率，也能提高市中心SGSN的容量。

　　三、 SGSN POOL改造流程

　　针对广东移动工程中现网BSC大部分已完成GB over IP改造，结合实际工程情况，详细分析爱立信 SGSN in Pool 中BSC部分改造流程及需要配置的数据：

上海龙凤1314 shlf　　1.BSC GB over IP 改造完成。

上海龙凤1314 shlf　　2.LAN switch部分（现网配置的主要有NWI-E 450A 和summit 48SI），数据配置部分主要是到达不同SGSN的路由可达并且完成测试。

上海龙凤1314 shlf　　3.BSC工作部分。包含BSC 开启软件功能，BSC 数据配置以及割接。

　　四、 结束语

上海龙凤1314 shlf　　移动通信网络的快速发展，需要更加高效安全快捷的网络，而通过简单的数据改造就能实现SGSN Pool，从而减少核心网络信令开销负荷，使得核心网设备负载均衡，网络规划扩容灵活、简化工程实施，并能实现网络级冗余备份保障。

　　参考文档

上海龙凤1314 shlf　　1 田辉. 3GPP核心网技术. 人民邮电出版社，2007

　　2 里吉斯,朱洪波.通用分组无线业务(GPRS)技术与应用[M].北京:人民邮电出版社,2004.

　　3 YD/T 1106-2001. 900/1800MHz TDMA数字蜂窝移动通信网通用分组无线业务（GPRS）基站子系统与服务GPRS支持节点（SGSN）间接口（Gb接口）技术规范

上海龙凤1314 shlf　　4 ALEX B MODULE “BSC LAN Switch Configuration”

上海龙凤1314 shlf　　5 ALEX B MODULE “User Description, Gb over IP and SGSN in Pool”

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