GSM容災(zāi)體系部署方案

劉云艷

中國移動(dòng)通信集團(tuán)河北有限公司廊坊分公司，河北廊坊 065000

1 背景

在競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈的今天，網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量也越來越成為運(yùn)營商關(guān)注的生命線，而在移動(dòng)交換網(wǎng)絡(luò)中，MSC、HLR、MGW又是影響網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的重中之重，其穩(wěn)定性直接關(guān)系著幾乎所有移動(dòng)業(yè)務(wù)的正常使用和用戶感知。

核心網(wǎng)絡(luò)的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行是打造優(yōu)質(zhì)網(wǎng)絡(luò)的根本所在，MSC-S、HLR、MGW是移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中最重要的核心設(shè)備，它不僅是通信業(yè)務(wù)主體話音業(yè)務(wù)的處理層，也是智能業(yè)務(wù)、SMSC等移動(dòng)增值業(yè)務(wù)的承載層，因此其穩(wěn)定性直接關(guān)系著各項(xiàng)移動(dòng)業(yè)務(wù)的正常開展和用戶的直接感知。

2 解決方案

隨著MSC IN POOL技術(shù)、HLR容災(zāi)技術(shù)、BSC雙聯(lián)技術(shù)的逐步成熟，2009年廊坊移動(dòng)率先利用HLR容災(zāi)技術(shù)在全省第一個(gè)實(shí)施了HLR容災(zāi)部署，在一個(gè)HLR出現(xiàn)故障時(shí)，系統(tǒng)會(huì)將故障HLR的功能自動(dòng)倒換到配對(duì)的HLR，減少了對(duì)客戶的影響，因而也進(jìn)一步提高了我公司網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。2010年在廊坊實(shí)施了MSC IN POOL方案，MSC IN POOL為網(wǎng)絡(luò)提供MSC-S冗余備份功能，當(dāng)Pool內(nèi)某個(gè)MSC-S出現(xiàn)故障的時(shí)候，所有的話務(wù)將自動(dòng)均衡地分?jǐn)偟絇ool內(nèi)其它網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)上，降低了重大故障發(fā)生率。2011年在集團(tuán)公司的統(tǒng)一部署下，廊坊完成了BSC雙聯(lián)MGW，實(shí)現(xiàn)了MGW的容災(zāi)。

2.1 HLR容災(zāi)機(jī)制

愛立信HLR容災(zāi)技術(shù)采用的是1+1動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)備份方式，當(dāng)HLR1和HLR2互為備份時(shí)，HLR1中的用戶成為主用用戶，正常運(yùn)行時(shí)，用戶位置等數(shù)據(jù)通過HLR1和HLR2之間的信令實(shí)時(shí)的備份HLR2中，稱為備用用戶。反之HLR2中的主用用戶也會(huì)備份到HLR1，如果HLR1出現(xiàn)故障，會(huì)自動(dòng)倒換到HLR2，實(shí)現(xiàn)對(duì)客戶的不間斷服務(wù)。提高了HLR核心網(wǎng)的安全性。

HLR容災(zāi)示意圖

2.2 MSC-S容災(zāi)機(jī)制

MSC池技術(shù)并不是單純的網(wǎng)絡(luò)容災(zāi)備份方案，但是MSC池技術(shù)確實(shí)能夠在遵從3GPP標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的前提下有效地提升核心網(wǎng)的安全性能。

MSC池技術(shù)實(shí)時(shí)自動(dòng)冗余備份機(jī)制

當(dāng)MSC池中的某個(gè)MSC發(fā)生故障時(shí)，原來由該MSC所控制的用戶一旦有業(yè)務(wù)請(qǐng)求時(shí)，馬上會(huì)被池內(nèi)的其它MSC實(shí)時(shí)自動(dòng)地接替工作，成為該用戶新的主控MSC。在這一過程中，由于MSC池技術(shù)采用了真正意義上的實(shí)時(shí)自動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)級(jí)冗余安全機(jī)制，因此不需要任何操作，對(duì)用戶來說沒有任何感知，就可以自動(dòng)實(shí)現(xiàn)無線網(wǎng)不變、位置區(qū)不變、核心網(wǎng)重選的過程，使得網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的零中斷時(shí)間成為可能。

此外，由于MSC池技術(shù)是由池內(nèi)仍然正常工作的多個(gè)網(wǎng)元來分擔(dān)故障網(wǎng)元的話務(wù)負(fù)荷，而不像其它備份方式那樣僅僅由一個(gè)備份節(jié)點(diǎn)來承擔(dān)故障網(wǎng)元的話務(wù)負(fù)荷，因此MSC池備份方式不會(huì)造成故障傳遞引起的“雪崩效應(yīng)”。而且MSC池內(nèi)的各個(gè)MSC都是動(dòng)態(tài)的互為備份的關(guān)系，不需要再單獨(dú)投資設(shè)置一個(gè)備份節(jié)點(diǎn)，正常情況下也沒有容量的浪費(fèi)。

2.3 MGW容災(zāi)機(jī)制

在MSC IN POOL之后，一個(gè)BSC仍然是連接至一個(gè)MGW，如果POOL內(nèi)某一個(gè)MGW發(fā)生宕機(jī)故障，則該MGW下的BSC仍將斷掉所有連接，信令及話務(wù)受阻。

BSC雙聯(lián)之后拓?fù)鋱D

由拓?fù)鋱D可以看到，雙聯(lián)之后每個(gè)BSC都連接了兩個(gè)MGW，信令話務(wù)被平均分配到兩個(gè)MGW，實(shí)現(xiàn)了MGW的冗余備份。 如果MGW1發(fā)生宕機(jī)故障，會(huì)影響到BSC1/2/3/4內(nèi)已建立的部分通話。對(duì)于BSC1/2/3/4中的新的通話則會(huì)通過MGW2來實(shí)現(xiàn)，不會(huì)因MGW造成BSC退服。

3 結(jié)論

隨著MSC-S、HLR、MGW容災(zāi)方案的部署，大大提高了核心網(wǎng)設(shè)備的安全性。GSM應(yīng)急容災(zāi)體系是動(dòng)態(tài)、實(shí)施的進(jìn)行數(shù)據(jù)備份，縮短系統(tǒng)恢復(fù)的時(shí)間，真正體現(xiàn)了應(yīng)急的概念。在提升網(wǎng)絡(luò)安全的同時(shí)，也優(yōu)化了網(wǎng)絡(luò)的其它指標(biāo)，例如MSC IN POOL之后，由于減少了MSC間的切換和位置更新，降低了MSC和HLR之間的信令負(fù)荷，也降低了HLR的負(fù)載。

[1]陸遜.淺論HLR的容災(zāi)備份[J].中國新通信，2009(2)：77-80.

[2]陸國軍.愛立信移動(dòng)軟交換MSC POOL的應(yīng)用[J].科技信息，2008(33)：77-78.