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LTE核心网MME Pool技术及组网规划研究
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　　摘 要：结合LTE核心网的技术现状以及发展趋势，介绍了MME Pool的发展背景与核心技术；在对MME Pool和SGSN Pool技术比较的基础上，阐述了MME/SGSN融合Pool的组网优势及技术要点，MME Pool是LTE核心网的关键技术之一，接下我将对对其组网规划提出我自己的见解。 中国论文网 /8/view-6577859.htm　　关键词：LTE；技术；规划研究 　　引言：21世纪是网络通信行业飞速发展的时代，我国三大信息运营行业绞尽脑汁展开了激烈的角逐。如何为广大客户提供更优质的服务，推出创新型套餐，赢得广大客户的信赖，是当代信息网络运营商应当着重考虑的问题。与此同时，随着3G网络逐渐取代了2G网络，所以，3G网络逐渐成为我国网络信息运营商的招牌产品。随着新技术层出不穷，而LTE（Long Term Evolution）作为准4G技术，正越来越多的走进人们日常生活之中。MME（Mobility Management Entity）是LTE核心网重要组成部分，主要负责用户控制面的管理。 　　一、组成MME Pool的成分 　　在3GPP R8中，定义了MME Pool的概念，即MME Pool由多个MME组成，当用户初始进入Pool的覆盖范围时，eNodeB依据负载均衡原则为其选择Pool内某个服务的MME，当用户在Pool内漫游时，为其服务的MME保持不变。 　　通过 MME Pool 功能，可以达到资源共享、负荷分担。充分利用各个节点的容量，节约投资，实现网络容灾，增强网络可靠性。 　　二、MME Pool对核心网络作用及核心应用价值 　　1、MME Pool 重要标识MME Pool 通过 GUMMEI 标识每个 MME。 = =+通过 GUMMEI 中的 MME Group ID 就可以知道是否是属于同一个Pool；通过 GUMMEI中的 MMECode 就可以区分同一个 Pool中的单个MME；通过UE携带的GUTI中的 GUMMEI 信息就可以知道 UE的源 MME 是否是 Pool 中的某个MME。 　　2、NNSF 功能位于 eNode B 节点，核心功能是选择MME，选择原则是：负载均衡原则和减少跨 MME 的TAU/Handove（UE在Pool内移动不改变MME节点）；MMEC 是由 MME 分配给 UE，用于标识已注册的MME 节点，eNode B 可以根据该标识为 UE 选择 MME。 　　3、在 MME Pool 的组网中，由于一个 eNode B 与MME Pool内的多个MME连接，所以当 TA 业务区中的UE发起新的业务时，需要eNode B为UE选择一个服务的 MME，为了帮助 eNode B 合理选择MME，MME会将负载权重下发给eNode B，从而eNode B可以根据负载均衡原则为UE选择 Pool 中的MME。 　　4、如果 UE 没有发生过 S1 Release 流程，后续 UE或 eNode B 发起的所有的消息处理都会在第一次选择的 MME 上。如果发生了 S1 Release 流程，则 eNodeB 会重新根据负载均衡原则重现为 UE 选择 MME。同时，MME Pool 组网具备了一定的 MME 级的容灾能力。当 MME Pool 中某 MME 发生故障时，eNodeB 识别该 MME 故障后，会将本来分配给该 MME 的新发起的用户业务转移到 MME Pool 中其他有效的 MME上，从而实现 MME Pool 内 MME 间的容灾。 　　三、MME Pool组网规划 　　SGSN Pool是3GPP组织在R5阶段提出的组网方案，目前已广泛的应用于现网之中。 　　1、在SGSN Pool中，SGSN通过NRI （Network Re-source Identifier） 标识，NRI的位数未作规定，而在MME Pool中，MME由MMEC（MME Code）标识，MMEC明确定义为8位。 　　2、在SGSN Pool中，通过BSC/RNC的NNSF（NASnode selection Function）实现Pool内的负载均衡，若要调整Pool内SGSN的负荷，则需通过网管修改各个BSC/RNC的权重；而在MME Pool中，增加了MME对eNodeB的反馈机制，即MME可向eNodeB下发权重，eNodeB可根据相应权重信息，灵活调整Pool内各节点的负荷，保持负荷的均衡。 　　3、相较SGSN Pool，在MME Pool中，增加了MME和eNodeB间过载保护机制。若MME过载，MME给选定的eNodeB发送Overload Start消息，eNodeB会根据要求拒绝RRC连接请求！当MME恢复过载并希望增加负载时，MME给相应eNodeB发送Overload Stop消息，eNodeB则恢复向该MME发送消息。 　　4、如何将MME/SGSN Pool两种模式的网咯有效的结合在一起，是网络信息运营商需要考虑的焦点问题。如何摆脱单一的网络模式，实现两种网络的高度统一，在使用前期，应当首先考虑首先将MME还是SGSN作为开发的对象，进化出一种新型的网络模式。 　　四、MME POOL与MSC POOL并存技术所遇到难题以及解决方案 　　1、MSC POOL的工作原理为：当某个用户进入某个MSC POOL的覆盖范围内，RNC节点会按照负载均衡的原则将用户的位置更新请求随机地分配给池组中的某一个MSC。MSC在接收到运行信息后，会自动的将载体通过电讯号分配给各个用户。MSC POOL技术最大的优点就是会根据客户的不同要求，携带不同类型的资料。但是，这项服务必须满足一个条件，那就是要求客户必须要在MSC POOL覆盖网络的地域才有效。这个是MSC POOL的优点，也是它的局限性，也为MME POOL的诞生埋下了伏笔。引入MSC，POOL技术，多个MSC节点可以看作是一个大容量的MSC，这样用户在池区内移动时减少了MSC间的位置更新、切换和重定位，降低了C/D/E接口消息流量。如果当MSC POOL某个拓扑点出现了错误，MSC POOL内的其他拓扑点会自动将客户的信息载体分配给相近的拓扑点，这也是MSC POOL防止客户私人资料被窃取的一项措施。
　　2、RAI + NRI 标识 SGSN 节点，MME Group ID +MMEC 标识 MME 节点；LAC 和 MME Group ID 相互映射，NRI 和 MMEC相互映射 ；eNode B 根据映射的 GUMMEI 查找 MME，需保证能够找到融合节点 ；RNC/BSC 根据映射的 NRI 查找 SGSN，需保证能够找到融合节点 ；MME/SGSN 需要支持融合节点的判断和处理。 　　3、3GPP TS23.003 协议，在异系统改变，UE 和 MME应该支持这种映射关系，SGSN/MME 融合节点内支持GUTI 和 RAI/PTMSI 关联相同用户。在进行 MME/SGSN 融合 Pool 组网规划时，需注意以下问题 ：MME 对应的 RAI 应该规划到 SGSN Pool 区内 ；SGSN Pool 内 LAC 对应的 MMEGI 应该规划到MME Pool 区内；NRI 长度会影响共 Pool 区域的 MMEC 的规划，NRI 长度小于 MMEC 长度时，无论 eNode B 是否支持Mapped GUMMEI，都需要占用多个 MMEC ；eNode B 支持一个 MME 有多个 MMEGI 和 MMEC，通过 S1 接口获得 MMEGI 和 MMEC 列表；MMEGI 和 2/3G LAC 独立，便于互操作时区分接入制式 ；对 RNC/BSC 没有功能要求。 　　4、MME POOL技术的组网优势在3个月的运行实践中得到充分的验证。移动通过引入MSC POOL之后，信令开销减少，网络质量提高。让手机用户在任何位置都可以获取高质量的网络信息服务，不会因为地域的差别而而产生漫游等增值业务费用。随着MME POOL组网技术的不断得到提升，运营商在其他方面的投资成本也随之减少，与此同时，MME POOL组网覆盖的区域内的网络更加稳定，不会出现网络资源被窃取和浪费的弊端。网络运营商在运用了MME POOL技术之后，各项资源都达到了平衡，受到其他核心网的冲击程度也比变小了，更趋于稳定化和高速化。 　　五、结束语 　　MME/SGSN 融合 Pool 可以提升跨系统切换效率，简化网络管理，保护现有 2G/3G 投资，是LTE核心网络演进的目标和方向。MME Pool是LTE核心网部署中的重要一环，一方面可有效提高网络设备的利用，另一方面也进一步的加强了网络的安全性。本文基于中国移动现有网络，首先简要介绍了MME Pool的基本原理，然后着重从MME Pool和SGSN Pool的关系。ME/SGSN融合组Pool方案以及MSC Pool对MME Pool的影响三个方面，进行了对比分析，并给出了相应的部署建议。■ 　　参考文献 　　[1] 3GPP TR 23.882. 3GPP system architecture evolution（SAE）： Report on technical options and conclusions[S]， V8.0.0， 2008-09 　　[2] 张长青，TD-LTE演进型分组核心网技术分析， 移动通信，2013（8），P51-57 　　[3] 3GPP TR 23.882：3GPP System Architecture Evolution （SAE）：Report on Technical Options and Conclusions[S].
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