利用SGSN本地解析功能实现池组内RNC间快速切换方法

张杰，蔡家鹏，黄建平

（1 中国移动通信集团广东有限公司惠州分公司，惠州 516003; 2 中国移动通信集团广东有限公司，广州 510623）

GPRS是一种基于GSM的移动分组数据业务，在现有的GSM网络基础上叠加了一个新的网络，同时增加网关GPRS支持节点GGSN（Gateway GPRS Supporting Node）和服务GPRS支持节点SGSN（Serving GPRS Supporting Node），为手机用户提供移动分组的IP或者X.25连接。

SGSN 池组（SGSN Pool）是一种新的组网模式，这种组网模式打破了传统网络中一个BSC/RNC只能连到一个SGSN的限制。Pool区包含了一组SGSN节点所服务的BSC/RNC的所有RA区域。Pool区内有多个SGSN并行地运行，它们共同分担Pool区内的业务。如图1所示。

TD-SCDMA用户在SGSN池组内进行数据业务时可能会发生RNC间切换。下面针对RNC间切换问题进行详细分析。

图1 SGSN组Pool前后的组网结构示意图

1 RNC间切换流程

1.1 RNC间切换规范流程

图2是3GPP规定的用户在进行数据业务过程中发生RNC间切换的流程，整个过程可以划分为两个部分：一是Relocation流程，另外一个是RAU流程。

其中Relocation流程是RNC间切换所特有的一个流程，Source RNC决定并发起该流程到Old SGSN侧（该流程中会携带目的RNC ID、用户IMSI等信息），Old SGSN来决定发起Intra或者Inter Relocation流程，如发起Inter流程，Old SGSN将该请求发到Target RNC所在的New SGSN侧，New SGSN将请求发送到Target RNC使其与用户终端建立无线连接。

如 果Old SGSN发 起 的是Intra Relocation流程，则Old SGSN就是New SGSN，可以立刻通知向其下带的Target RNC与用户终端建立无线连接，不需要SGSN之间的信令交互以及和GGSN更新相关的PDP上下文，从而快速的完成业务迁移。

Relocation流程完成后是RAU流程即用户完成位置的更新。

图3左图是3GPP规定的在完成切换之前用户数据流量与Old SGSN进行交互。右图是切换之后用户数据流量与New SGSN进行交互。

1.2 DNS查询流程

在以上流程中Old SGSN需要通过一定的方式找到Target RNC归属的New SGSN，现网中一般是通过DNS服务器来实现的。流程如图4所示。

图2 3GPP规定的RNC切换流程

图3 切换前后用户数据流量走向

图4 DNS查询流程

Old SGSN利用Old RNC上报的目的RNC ID信息查询DNS服务器，DNS服务器里面预先配置了RNC ID对应的SGSN IP地址列表，会响应SGSN的查询请求，将目的RNC ID对应的New SGSN IP地址发送给Old SGSN。

1.3 SGSN池组内RNC切换存在问题

RNC间发生Intra或Inter切换流程是由Old SGSN通过查询DNS服务器来决定的，在SGSN池组的组网方式下采用这种方式是不合理的。如图5所示是某地市SGSN池组1的组网情况，RNC与池组内4个SGSN为全连接关系，在DNS服务器里面一个RNC对应配置了这4个SGSN的IP地址。

图5 SGSN池组后的DNS配置情况

根据DNS配置情况，RNC间的切换会有75%的概率发生在SGSN之间，即Inter SGSN切换。因此，如果池组内SGSN数量为n，则发生此种情况的概率为(n-1)/n，这就是问题所在。

2 利用SGSN的本地解析功能实现RNC间快速切换

2.1 SGSN本地解析功能

SGSN的本地解析功能就是将SGSN池组内下带的所有RNC ID对应的IP地址以列表的形式配置在SGSN本地，当发生池组内RNC间切换时，SGSN可以通过查询本地的RNC ID列表解析到自己的IP地址，而快速发起Intra切换流程，这样就避免发生Inter SGSN切换。

本地解析列表配置方法如图6所示。

图6 本地解析列表

2.2 快速切换流程

快速切换流程如图7所示，其减少了SGSN之间的信令以及到GGSN更新PDP上下文的信令交互。

目前广东移动现网已经基本实现了SGSN池组组网，经过现网测试验证，利用该方案可以有效避免池组内RNC间的Inter SGSN切换，效果显著。

（1）减少不必要的信令流程，将RNC间切换时延缩短约200 ms，加快了切换速度。

（2）切换过程中TD-SCDMA的FTP下载速率大约提升了10%～20%。

（3）减少大量核心网与DNS服务器的交互信令，减轻核心设备负荷。

图7 快速切换流程

（4）有效降低了SGSN设备到HLR的Gr信令链路负荷。

3 总结

本文研究了SGSN池组内的RNC切换问题，并通过在SGSN本地配置解析列表的方式而实现快速切换，并在现网环境中进行了测试验证，效果显著，实现了网络性能和用户感知的双提升。

[1] 3G Telecom Management Architecture,3GPP TS 32.102[S].

[2] Intra-domain Connection of Radio Access Network (RAN) Nodes to Multiple Core Network (CN) Nodes 3GPP TS 23.236[S].