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TUhjnbcbe - 2020/7/3 10:57:00

MME POOL组浅析


与3G络有所不同,LTE络结构更加扁平化。MME与eNodeB之间的接口是S1-MME,该接口的协议S1-AP协议;MME与HSS之间的接口是S6a,该接口的协议为Diameter协议,MME 与 MME之间的接口是S10,该接口的协议为GTPV2-C协议。


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MME设备是EPC络中的控制面节点,在络中通常集中设置。


但假如MME设备发生故障,从故障发生到故障恢复需要花费较长的时间,影响用户使用业务,为此必须建立一套安全、可靠的MME系统。


3GPP提出了MME POOL概念及MME间负荷均衡、负荷重分配、过载控制等方案。运营商根据自己的络特点规划设计MME POOL,组建安全、可靠、高效、便于维护的EPC络。


一、MME POOL简介


MME POOL由多个MME组成, MME POOL 内每个eNodeB与MME全互联。MME POOL内所有MME与eNodeB之间路由均可达。当UE进入MME POOL覆盖范围时,eNodeB为其连接POOL内某个服务中的MME;当UE在POOL内漫游时,为其服务的MME保持不变,不用切换到新的MME。


不同的MME POOL之间可以互相叠加,重叠区的eNodeB可以同时与两个MME POOL中的某个MME建立S1连接。.


MME POOL 虽然与SGSN一样,完成信令的转发和控制功能,但与SGSN有所不同,MME POOL标识更加清晰。MME POOL增加了以下3个标识:GUTI、TAI、TAList。


GUTI包含GUMMEI和M-TMSI。GUMMEI由MCC、MNC、MME组成。M-TMSI为32个bit长度,在一个MME内唯一标识一个UE。


当MME处于EMM-REGISTED工作状态时,通过ATTACH或TAU流程向UE下发GUTI;当MME为ECMCONNECTED工作状态时,通过PTMSI重分配流程向UE下发GUTI。


TAI=MCC+MNC+TAC。


MCC:460。MNC:中国移动为00、02、07;中国联通为01;中国电信为03。


随着移动络的不断发展和用户数的激增,MNC会有所增加。TAList是跟踪区TA的列表。


当络寻呼用户时,在TAList表中的所有TA区中寻呼用户;UE在此TAList所包含的所有TA区中移动时,不需要发起TA更新;MME在Attach Accept 消息、TAU Accept消息和GUTI Reallocation Command 消息中,将TAList.下发给UE。


在MME POOL络中,一个eNodeB与MME POOL内多个MME相连接,当TA业务区中的UE发起新的业务时,MME要将负荷权重(Relative MME Capacity)下发给eNodeB,eNodeB根据所连接的MME的负荷权重,选择节点,为UE选择一个工作状态正常的的MME。


ENodeB实时测量与其连接的MME设备的工作状态是否可有,如果检测到某MME不可用,依据负荷均衡策略,eNodeB会将业务请求消息分配给其他状态正常的MME。


MME POOL中各MME可用容量确定了MME的负荷权重数值。


当S1AP连接建立时,MME负荷权重值通过S1 Setup Response消息下发给eNodeB,eNode保存此数值,为UE的接入做好数据准备,eNodeB向MME发起SCTP偶联建立请求Request消息,得到响应MME的Rsponse消息,偶联成功建立;


eNodeB向MME发送S1 Setup Request消息,请求建立接口设备的S1连接;


MME向eNodeB发送S1 Setup Rsponse消息,接口设备的S1连接成功建立,此消息中携带了MME的负荷权重信息。eNodeB保存MME的负荷权重信息。


当MME POOL络中有MME作调整如升级或扩容,MME向eNodeB发送MME Configuration Update请求,此消息中携带了MME新的负荷权重;


eNodeB收到消息后,重新配置MME负荷权重数据,并向MME发送MME Configuration Update ACK 消息,确认数据修改完毕。


二、MME POOL络特点


动态过载控制:当MME POOL内某MME过载,MME通知eNodeB启动过载控制策略,将任务消息转发给负荷较轻的MME,达到络负荷平衡。


灵活过载重分配:若当某MME负荷过大,MME POOL会动态调整负荷,有序卸载,不影响络运行,也不影响用户的感知。


池节点集中管理:MME POOL内所有MME均统一管理、数据集中配置、络集中监测、故障集中管理、各种性能统计报表都能随时调取,便于络的集中管理。


参 考 文 献


[1] 3GPP TS 36.413 3rd Generation Partnership Project;


[2]《LTE/LTE-Advanced:UMTS长期演进理论与实践》 [意]塞西亚 著 人民邮电出版社

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