MME Pool组网解决方案

MME Pool内MME配置缺失导致TD-LTE切换失败案例分
析
张锐
【期刊名称】《通讯世界》
【年(卷),期】2017(000)011
【摘要】TD-LTE网络中的数个MME可以组成MME Pool,从而起到MME负载分担和容灾备份的作用.eNodeB需要同时与多个MME建立连接,如果eNodeB与Pool内某个MME之间的连接中断,该MME上的用户会重新附着到Pool内其它MME上,但其他站点附着到该MME的用户切换到该小区时,会发生切换失败.本文从实际应用出发,对TD-LTE中因MME配置缺失导致切换问题进行深入分析和总结,希望对同类网络优化问题起到指导借鉴作用.
【总页数】2页(P33-34)
【作者】张锐
【作者单位】四川中移通信技术工程有限公司,四川成都610041
【正文语种】中文
【中图分类】TN929.5
【相关文献】
1.MME和终端HTCM8T异常导致VOLTE起呼失败探讨 [J], 胡尚武
2.TD-LTE核心网MME/SGSN融合组POOL组网及演进方案探索 [J], 罗由
3.MME POOL组网方案的研究 [J], 黄伟航
4.MME POOL组网浅析 [J], 杨海桂
5.TD-LTE核心网MME/SGSN融合组POOL组网及演进方案研究 [J], 吴倩;邱钧;周远明
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中国电信集团公司企业标准 2013 SX-081LTE （混合组网）系统设备技术要求-MMETechnical Requirements for LTE ( Hybird Network) Network Equipments-MME2013-08发布 2013-08实施中国电信集团公司 发布普通商密2013 SX-081目次目次 (I)前言......................................................................................................................................... I V LTE（混合组网）系统设备技术要求-MME (7)1范围 (7)2规范性引用文件 (7)3缩略语 (7)4EPS网络参考模型 (9)5功能要求 (11)5.1接入控制功能 (11)5.1.1安全 (11)5.2移动性管理功能 (12)5.2.1移动性管理状态模型 (12)5.2.2周期性跟踪区更新定时器 (12)5.2.3附着 (13)5.2.4分离 (13)5.2.5跟踪区列表管理 (13)5.2.6跟踪区更新 (13)5.2.7切换 (13)5.2.8清除 (14)5.2.9业务请求 (14)5.2.10漫游区域限制功能 (14)5.2.11多PDN连接 (14)5.2.12寻呼 (14)5.2.13IMSI屏蔽（可选） (14)5.2.14ODB功能 (14)5.3会话管理功能 (14)5.4网元选择功能 (15)5.4.1P-GW选择 (15)5.4.2S-GW选择 (15)5.4.3MME选择 (15)5.5标识管理功能 (16)5.5.1EPS 承载标识符 (16)5.5.2全球唯一临时UE标识符 (16)5.5.3跟踪区域标识符(TAI) (16)5.5.4eNodeB S1-AP UE 标识符(S1-AP UE ID) (16)5.5.5MME S1-AP UE 标识符(MME S1-AP UE ID) (16)5.5.6ME Identity (16)I2013 SX-081II5.5.7IMSI (16)5.5.8MSISDN (16)5.5.9TEID (16)5.6用户上下文信息管理功能 (16)5.7Diameter路由选择功能 (16)5.7.1偶联管理 (16)5.7.2路由管理 (17)5.7.3路由重选（可选） (17)5.7.4HSS主机标识存储 (17)5.7.5Diameter错误消息处理（可选） (17)5.8组网功能 (17)5.8.1支持网络不同安全域隔离功能 (17)5.8.2支持VRF隔离功能（可选） (17)5.8.3支持MME Pool功能 (17)5.8.4支持IPV4及IPV6组网 (18)5.9MME容灾备份功能 (18)5.10合法监听功能 (18)5.11单收单发配置下的终端的CS Fall Back功能（可选） (18)5.12双收单发配置下的终端的CS Fall Back (18)5.13优化切换（可选） (18)5.14多PLMN (19)5.15定位功能 (19)5.16同时支持LTE FDD和TD-LTE (19)6接口和协议要求 (19)6.1总体接口要求 (19)6.1.1IP协议接口 (19)6.1.2物理接口 (19)6.2S1-MME接口 (19)6.3S6a接口 (20)6.4S10接口 (20)6.5S11接口 (21)6.6S13接口 (21)6.7NAS接口 (21)6.8SLg接口 (22)6.9SLs接口 (22)6.10S102接口（可选） (22)6.11S101/S103接口（可选） (22)7性能要求 (22)7.1设备可靠性要求 (22)7.2网络性能要求 (22)8操作维护和网管要求 (23)9定时和同步要求 (23)10环境要求 (23)2013 SX-081 10.1正常工作的温度、湿度条件 (23)10.2防尘要求 (23)10.3防电磁干扰要求 (23)10.4抗电磁干扰的能力 (24)10.5防雷击能力 (24)11电源和接地要求 (24)11.1电源 (24)11.2接地要求 (25)附录 A (26)A.1 MME存储的MM上下文信息和承载上下文信息 (26)表A.1 MME存储的MM上下文信息和承载上下文信息 (26)III2013 SX-081IV前言《LTE（混合组网）系统设备技术要求-MME》是LTE（混合组网）系统系列规范之一，该系列规范的结构和名称如下：a)《LTE（混合组网）系统设备技术要求-FDD分布式基站》b)《LTE（混合组网）系统设备技术要求-FDD宏基站》c)《LTE（混合组网）系统设备技术要求-FDD小基站》d)《LTE（混合组网）系统设备技术要求-TDD宏基站》e)《LTE（混合组网）系统设备技术要求-TDD分布式站》f)《LTE（混合组网）系统设备技术要求-天线》g)《LTE（混合组网）系统设备技术要求-MME》h)《LTE（混合组网）系统设备技术要求-SGW》i)《LTE（混合组网）系统设备技术要求-PGW》j)《LTE（混合组网）系统设备技术要求-HSS》k)《LTE（混合组网）系统设备技术要求-3GPP AAA》l)《LTE（混合组网）系统设备技术要求-DRA》m)《LTE（混合组网）系统设备技术要求-CG》n)《LTE（混合组网）系统设备技术要求-eHRPD HSGW》o)《LTE（混合组网）系统设备技术要求-eHRPD eAN》p)《LTE（混合组网）系统设备技术要求-PCRF/SPR》q)《LTE（混合组网）系统设备技术要求-PCEF》r)《LTE（混合组网）系统设备技术要求-BBERF》s)《LTE（混合组网）系统设备技术要求-DNS的增补要求》t)《LTE（混合组网）系统接口技术要求-FDD Uu接口》u)《LTE（混合组网）系统接口技术要求-TDD Uu接口》v)《LTE（混合组网）系统接口技术要求-X2接口》w)《LTE（混合组网）系统接口技术要求-S1接口》x)《LTE（混合组网）系统接口技术要求-S5/S8/S10/S11接口》y)《LTE（混合组网）系统接口技术要求-S6a/S13接口》z)《LTE（混合组网）系统接口技术要求-eHRPD 空中接口》aa)《LTE（混合组网）系统接口技术要求-eHRPD A接口》bb)《LTE（混合组网）系统接口技术要求-eHRPD STa/Pi*/SWd/SWx/S6b接口》cc)《LTE（混合组网）系统接口技术要求-eHRPD S2a接口》dd)《LTE（混合组网）系统接口技术要求-Gx接口》ee)《LTE（混合组网）系统接口技术要求-Gxa接口》ff)《LTE（混合组网）系统接口技术要求-Rx接口》本标准替代标准编号为2013 SX-019的原试行稿标准。

VoLTE网络MME容灾恢复方案解析作者：骆英旋来源：《中国新通信》 2018年第13期【摘要】 VoLTE 网络中EPC 核心网域信令节点MME 设备故障时存在VoLTE 业务无法自动恢复的问题，本文分析MME 故障对网元和对业务的影响，从网络部署角度研究与分析MME 故障的容灾恢复方案，从而保障MME 故障时VoLTE 业务实时快速恢复。

【关键词】 MME SGW POOL NTSR 容灾恢复一、引言第四代移动通信技术提供了高速率的数据业务，同时还提供了高质量的音频视频通话业务，后者是基于支持IMS语音业务的VoLTE 网络来实现的。

目前中国各大运营商的VoLTE 业务进入了商用阶段，4G 语音业务形成了双待、CSFB、VoLTE 并行发展的格局，目标是最终向VoLTE迁移，因此VoLTE 网络质量越发重要，VoLTE 网络的容灾恢复能力将直接影响用户的业务体验。

4G 的VoLTE 网络包括EPC、PCC 和IMS 三个核心网域，其中EPC 核心网域的MME 设备作为网络业务承载的关键信令节点，从最初的承载传统数据信令业务转变为承载数据加语音信令业务，MME 设备故障会导致对数据和语音业务的影响，其中用户对于VoLTE 业务影响感知会比数据业务明显，因此VoLTE 网络对于MME 设备的可用性、可靠性、安全性有了更进一步的要求，如何实现与部署MME 设备的容灾恢复功能以保障用户的VoLTE 业务体验至关重要。

本文主要解析MME 在Pool 的组网场景下的VoLTE 主被叫容灾恢复方案，在MME 故障时Pool 内其它的MME 如何快速接替业务，确保VoLTE 主被叫业务快速恢复，实现VoLTE 网络MME容灾恢复功能。

二、MME 故障影响现状2.1 MME 故障网元影响MME 作为信令节点，在VoLTE 网络中主要涉及MME与ENB 之间的S1 接口、MME 与SGW 之间的S11 接口的相关功能，这两个接口出现故障甚至是MME 出现整机宕机或者重启故障时，涉及的相关网元都会启动故障检测与处理机制，为后续的业务恢复起到先决条件。

浅议MME Pool可靠性组网作者：彭华东来源：《电脑知识与技术》2014年第16期摘要：随着用户容量增加、网络复杂度提高、核心网元容量提高、潮汐现象使MME间负载不均衡、用户无法容忍服务中断等等都对MME网元可靠性带来了新的挑战，单个MME网元组网无法适应这些新的要求，由此引入MME POOL。

MME POOL可靠性组网能使MME之间达到负荷分担、提升资源利用率、实现MME设备级的异地容灾备份减少局间位置更新。

关键词： MME；EPC；SAE；MME POOL；负荷分担；冗灾；潮汐效应；OPEX中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2014）16-3746-04MME（Mobile management Entity），是EPC（Evolved Packet Core）系统SAE（System Architecture Evolution）控制面上的主要网元，与eNodeB之间存在信令面的接口S1-MME.与S-GW之间存在S11接口，与HSS之间的接口是S6a（Diameter类型协议）。

与S4-SGSN之间存在S3接口。

与MSC之间存在SGs接口。

与其他的MME之间通过S10接口相连。

随着用户容量增加，需要更多的核心网元，网络越来越复杂， OPEX 也随之增加；大容量的核心网元对网络可靠提出了更高的要求；人口流动带来潮汐现象，使MME间负载不均衡；用户对网络可靠性的要求越来越高，无法容忍服务中断。

1 MME Pool组网1.1 MM E POOL 介绍MME Pool特性是多个MME同时为相同的无线区域服务（MME Pool区），Pool内MME 与Pool区内所有eNodeB互联，Pool内MME之间实现资源共享，业务负荷分担。

UE接入哪个MME与eNodeB的负荷均衡策略有关，因此eNodeB需感知MME的设备状态。

如果探测到MME不可用，需要及时调整负荷均衡策略，将新接入业务请求消息分配给其它正常状态的MME。

LTE核心网MME Pool技术及组网规划研究作者：马强来源：《科学与财富》2014年第08期摘要：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。

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。

• 73•EPC架构核心网组网方式探讨中国电信股份有限公司恩施分公司 杨妮娜本文在研究中以EPC 架构为核心，分析EPC 标准架构，明确EPC 技术特征，提出EPC 架构核心网组网方式，形成多元无线接入技术的系统框架，提高网络层次性，并为相关研究人员提供一定的借鉴和帮助。

移动通信网络面临着整个IP 网络，特别是在当前的技术现状下，演变进化接入方式逐渐多样化发展，并以EPC 架构为主要标准，构建具备高数据吞吐能力的系统架构，延迟率低，具有极强的数据分组化能力，支持多种无线接入技术的连接，为各种网络业务的开展创造所需环境。

相比于传统3G/4G 分组网络，EPC 结构核心网组网方式更有利于业务的开展，强化网络层次的扁平化处理，应用范围广阔。

对此，本文深入分析EPC 架构核心网组网方式，明确EPC 标准框架，以IP 协议为基础，加强移动通信网络的技术演进，为5G 技术的应用打下基础，进而保证网络的层次性和业务开展的便利性。

在这样的环境背景下，探究EPC 架构核心网组网方式探讨具有非常重要的现实意义。

一、EPC核心网标准架构分析如图1所示，为EPC 核心网标准架构，EPC 核心网包括移动性管理设备（MME ）、服务网关（S-GW ）、分组数据网关（P-GW ）及存储用户签约信息（HSS ）、策略控制单元（PCRF ）等元件系统构成，而服务网关与分组数据网关可以基于逻辑分设和基于物理合设，分离3G/4G 分组域SGSN 自身的移动性管理功能、信令控制功能、媒体转发功能，由不同网元进行操作，MME 以移动性管理和信令处理功能为主，而S-GW 以媒体流处理功能与转发功能为主，P-GW 还保持原有的GGSN 职能。

不同的是，HSS 职能与HLR 职能相同，但功能不断加强，增设PCRF 组件实施计费和QOS 策略，而EPC 架构中主要以IP 协议进行各个功能实体的连接，一些接口协议从2G/3G 分组域标准进行演进升级形成，而另一些接口协议为新增协议，包括MME 和HSS 之间的S6接口协议。

MSC POOL被叫恢复方案中STP组网方式简介一、STP组网方式介绍重庆MSC POOL组网中，当前只有华为POOL实现了被叫恢复容灾（一次恢复）。

对于STP和MSC POOL组网方式，触发被叫数据恢复的场景如下：1、集中式备份方式下的STP非对称组网基于路由优先级方式实现被叫数据恢复。

STP到MSC Server为TDM组网，且主备STP为非对称组网或可以改造成非对称组网，建议采用基于路由优先级方式实现被叫数据恢复。

图1 集中式备份方式下的STP非对称组网基于路由优先级方式实现被叫数据恢复原理MSC Server1，MSC Server2和MSC Server3为主用MSC Server，MSC Server4为集中备份MSC Server。

MSC Server4不仅配置了本局的信令点DD，还配置了MSC Server1，MSC Server2和MSC Server3的信令点AA，BB和CC，并且将信令点DD配置成信令点AA，BB和CC的互助信令点。

以MSC Server1和MSC Server4为例，被叫数据恢复原理如下：STP采用互助方式，并对MSC Server1和MSC Server4进行非对称的数据配置：a.STP1和STP2分别配置到MSC Server1的直达路由为第一路由，优先级为最高。

b.STP1和STP2之间配置的直达路由为第二路由，优先级为次高。

c.STP2配置经过MSC Server4直达链路集转接到MSC Server1信令点的路由为第三路由，优先级为最低。

说明：当现网采用STP互助方式组网时，如果采用路由优先级方式实现被叫数据恢复，则不能在STP上进行对称的数据配置，即不能在图1中增加STP1经过MSC Server4直达链路集转接到MSC Server1信令点的路由。

因为主用MSC Server故障后，对称的数据配置会引起TFP/TFA管理消息的振荡（路由震荡案例及分析见附件）。

池组（Pool）化技术在EPC核心网中的应用探讨李军【摘要】MME Pool technology as an important means of EPC core network security, can effectively help mobile operators to solve the network load balancing and disaster recovery in the LTE core network, to maximize network resource value, to provide customers with better service quality. The EPC core network architecture and the Pool group in EPC core network applications are introduced in this paper. The MME Pool network planning principles are summed up based on the application analysis of MME Pool load balancing and disaster recovery. A reference is provided for the MME Pool deployment and application in this article.%MME Pool技术作为EPC核心网络安全保障的一个重要手段，能够有效的帮助移动运营商解决LTE核心网络中存在的负载均衡和容灾备份问题，最大化网络资源价值，为客户提供更好的服务质量。

文章首先对池组化在EPC核心网的应用进行了介绍，通过对MME Pool技术的负载均衡和容灾备份应用分析，总结出MME Pool的组网规划原则，为MME Pool的部署和应用提供了参考。

MME Pool组网解决方案发布时间：2014-09-12MME设备是EPC系统中关键的控制面节点，在部署中通常集中设置；一旦MME设备发生故障，带来的损害往往影响较大，且故障恢复时间较长，影响用户感知。

针对MME的可靠性保护，3GPP提出MME Pool概念以及MME间的负载均衡、负载重分配和过载控制等方案。

运营商可根据各自的网络特征规划部署MME Pool，进而搭建高效、稳健、易维护的EPC系统。

解决方案MME Pool指由一个或者多个MME组成的区域，是完整的TA区的集合，MME Pool内每个eNodeB 与MME全互联；不同MME Pool之间可相互叠加，重叠区域中的eNB可以同时与两个MME池中的某些MME建立S1连接。

UE在MME Pool内的TA区移动可不用更换服务MME。

MME Pool组网MME POOL组网优势：提升网络效率及可靠性；优化负载均衡及过载控制。

MME POOL关键技术/原理在UMTS中，为了支持负荷分担设计了MSC池和SGSN池。

一个池区域（Pool Area）定义为，当一个终端在这个区域中漫游时，不需要改变为其提供服务的核心网节点。

一个池的区域由一个或多个核心网节点共同提供服务。

一个RNC或BSC所控制的所有小区都属于同一个池的区域。

在SAE中，继承并沿用了这个概念，定义了MME池和S-GW池的概念。

MME POOL最终目的是满足系统负荷分担，通过定义池区域（Pool Area），使在其区域内漫游的终端，不需要改变其提供服务的核心网节点，从而减少系统信令负荷。

主要技术及原理为：一方面，用户进入MME Pool区域，eNB根据权重信息为UE选择接入的MME，均衡Pool内MME间的负载，最终使Pool内的MME均衡的接入UE，达到系统内的平衡；另一方面，通过网管触发或相关策略迁移部分或者全部UE迁移到MME Pool内其他MME，有序卸载，最终达到负载重分配；同时，当MME出现过载后，通过信令触发eNB进行过载控制策略，减少转发给过载的MME消息数量。

S1链路优化解决5G接入MME问题一、关键词：MME、注册二、案例分类1.问题分类：接入类2.手段分类：参数调整三、优化背景在进行测试期间，一个设备无法正常接入5G网络。

四、原因分析创进锚点站点已搬迁至现网，但MMEpool中只有一个MME支持接入5G网络，为保证100%接入5G网络，只保留一条S1链路，其他链路删除；GU用户的MME选择算法开关和NNSF功能增强开关均为关闭状态，当开关关闭时，eNodeB优先为UE选择上一次注册的 MME，无法按照优先级、拓扑关系、负载来选择合适的MME，导致终端无法注册在支持5G的MME上。

五、解决方案打开GU用户的MME选择算法开关和NNSF功能增强开关，enodeb 重新为UE选择MME，成功接入5G网络。

GU用户的MME选择算法开关：该参数表示2G/3G用户的MME 选择开关，用于控制当UE从2G/3G网络重选到4G网络时，eNodeB 为其选择MME的流程。

当开关关闭时，eNodeB优先为UE选择有其上下文信息的MME；当开关打开时，eNodeB按照优先级、拓扑关系、负载来选择合适的MME。

该参数仅适用于FDD及TDD。

NNSF功能增强开关：该参数表示NNSF（NAS Node Selection Function）功能增强开关,UE携带Registered MME接入；当开关关闭时,针对LTE用户,eNodeB选择MMEGI与MMEC均能匹配的MME，针对GSM或UMTS重选回LTE的用户eNodeB选择MMEC能匹配的MME,若不能匹配则按照优先级、拓扑关系、负载来选择合适的MME。

当开关打开时,eNodeB会优先选择MMEGI与MMEC均能匹配的MME,其次选择MMEC能匹配的MME,若均不能匹配则按照优先级、拓扑关系、负载来选择合适的MME。

六、效果评估由于支持5G的MME较少，割接入现网的锚点站S1链路优化必不可少， GU用户的MME选择算法开关和NNSF功能增强开关需要全部打开，确保终端能够接入5G网络。