雙歸屬在安徽電信軟交換組網(wǎng)中的應用

摘要：雙歸屬組網(wǎng)方式能較好地實現(xiàn)對軟交換server 的保護。該文重點介紹安徽電信雙歸屬組網(wǎng)中雙歸屬的備份原理、心跳機制和倒換原理，以及在開局過程中出現(xiàn)的相關問題的故障現(xiàn)象和解決辦法，為后續(xù)的技術使用提供參考意見。

關鍵詞：雙歸屬；安徽電信；倒換；心跳；虛擬MSC

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）13-2958-04

1 雙歸屬簡介

雙歸屬（Dual Homing），是指一個媒體網(wǎng)關MGW從屬于兩個MGC的組網(wǎng)模式。正常運行時，一個媒體網(wǎng)關MGW只注冊到主用MGC上。當該主用MGC發(fā)生故障時，媒體網(wǎng)關MGW可以自動重新注冊到另一個備用MGC上，繼續(xù)為此媒體網(wǎng)關MGW所管理的用戶提供業(yè)務控制功能。

本期工程安徽電信在全省新建綜合關口局，采用軟交換架構，在合肥集中部署一對移動軟交換綜合關口局CSOFTX3000，做為新建綜合關口局的核心交換設備，在16個地市各新建一套媒體網(wǎng)關設備，，做為各個本地網(wǎng)與其他運營商的網(wǎng)間關口局使用。

兩臺GMSCe采用1+1互助雙歸屬容災方案，并異地容災。邏輯上劃分為兩個大區(qū)，其中合肥、蚌埠、淮南、宿州、阜陽、滁州、淮北和亳州等8個本地網(wǎng)的GMGW歸屬于GMSCe3，馬鞍山、安慶、黃山、銅陵、宣城、六安、池州和蕪湖等8個本地網(wǎng)的GMGW歸屬于GMSCe4。兩臺GMSCe的負荷相對均衡，各處理50%的業(yè)務量，設備的利用率較高。

圖1

1.1 1+1互助雙歸屬組網(wǎng)介紹

CDMA移動軟交換中心（MSCe）在網(wǎng)絡中所處的位置較高，覆蓋業(yè)務面大。當出現(xiàn)重大網(wǎng)絡災難時，如人為操作失誤、設備故障、自然災害等，會導致大范圍的業(yè)務中斷，影響非常大。為了實現(xiàn)CDMA網(wǎng)絡的安全可靠運行，華為實現(xiàn)了CDMA軟交換中心（MSCe）的異地容災備份，即為網(wǎng)絡上主用的MSCe增加一個備份的MSCe。正常情況下，主用MSCe處理各種信令和業(yè)務，接受來自MGW的注冊處理；當主用MSCe發(fā)生故障時，容災備份的MSCe能夠承接原主用MSCe的全部業(yè)務工作，保證移動網(wǎng)絡正?？煽窟\行。雙歸屬組網(wǎng)模式可有效提高系統(tǒng)的安全性，組網(wǎng)靈活并節(jié)省成本。

“1+1互助”組網(wǎng)方案是指在MSCe層采用兩個CSOFTX3000以互助的方式進行雙歸屬組網(wǎng)，即每個CSOFTX3000既是主用MSCe，同時也是另外一個CSOFTX3000的備用MSCe，其典型組網(wǎng)如下圖。

圖2

CSOFTX3000 3在正常情況下承擔A區(qū)的業(yè)務控制功能，即MGW 1正常情況下僅向CSOFTX3000 3發(fā)起注冊請求；CSOFTX3000 4在正常情況下承擔B區(qū)的業(yè)務控制功能，即MGW 2在正常情況下僅向CSOFTX3000 4發(fā)起注冊請求。

當CSOFTX3000 3發(fā)生故障或者是當系統(tǒng)出現(xiàn)突發(fā)災害事故時，CSOFTX3000 4將接管A區(qū)的業(yè)務控制功能，即MGW 1在失去主用MSCe控制的情況下將改向CSOFTX3000 4發(fā)起注冊請求，反之亦然。

2 安徽電信雙歸屬組網(wǎng)技術點分析

2.1 虛擬MSCe節(jié)點概念

為實現(xiàn)在備份MSCe上管理主用MSCe的業(yè)務，提出了虛擬MSCe節(jié)點的概念。并通過虛擬MSCe節(jié)點進行標識，其中虛擬MSCe節(jié)點0固定表示本節(jié)點，虛擬MSCe節(jié)點1固定表示其他備用局節(jié)點，在主用局CSFOTX30003上，配置兩個雙歸屬節(jié)點，索引為0的節(jié)點管理本局業(yè)務，索引為1的節(jié)點和索引為0的節(jié)點配置成互助關系，索引為1的節(jié)點正常情況下沒有業(yè)務。

虛擬MSCe節(jié)點類型共有兩種：本局虛擬MSCe節(jié)點和他局虛擬MSCe節(jié)點。

虛擬MSCe節(jié)點的狀態(tài)，每個虛擬MSCe節(jié)點有“Active（激活）”和“Deactive（去激活）”兩種狀態(tài)。

虛擬MSCe節(jié)點的工作模式有獨立工作模式和互助工作模式兩種。綜合關口局采用手工切換模式。

圖3

2.2 雙歸屬心跳

雙歸屬“心跳”信號存在于兩個互助的MSCe之間，通過WIFM板UDP定時發(fā)送檢測報文實現(xiàn)。它是本局MSCe用來判斷對端MSCe工作狀態(tài)的一種檢測機制，若本局MSCe在規(guī)定的時間內沒有接收到對端MSCe發(fā)送的“心跳”信號，則本局MSCe將認為對端MSCe已經(jīng)故障。

MSCe與MGW之間的“心跳”信號是MGW通過H.248協(xié)議的notify消息實現(xiàn)的，MGW定時發(fā)起檢測消息。它是MGW用來判斷MSCe工作狀態(tài)的一種檢測機制，若MGW在心跳檢測時間內沒有接收到MSCe的“心跳”響應信號，則MGW將認為當前控制它的MSCe已經(jīng)故障。MGW繼續(xù)發(fā)送心跳，當故障持續(xù)“故障切換MGC時長”后，MGW將向另外一個MSCe發(fā)起注冊請求。

2.3 雙歸屬備份原理

雙歸屬1+1互助方式組網(wǎng)邏輯結構如下圖所示。MSCe A的虛擬MSCe 0節(jié)點為本局節(jié)點，同時在MSCe B上配置虛擬MSCe 1節(jié)點作為互助節(jié)點。MGW1的承載及信令業(yè)務同時接入MSCe A（主用）和MSCe B（備份）的同一邏輯節(jié)點，MGW1節(jié)點業(yè)務的管理可以根據(jù)節(jié)點激活情況實現(xiàn)靈活切換。

圖4

2.4 雙歸屬倒換原理

將MSCe A的業(yè)務控制切換到MSCe B上的過程稱為雙歸屬倒換。當主用MSCe A需要搬遷或者升級時，可以人為地將主用MSCe A上的業(yè)務倒換到備用MSCe B上，只要在主用MSCe A上執(zhí)行MML命令，就可以將主用MSCe A的業(yè)務全部倒換到備用MSCe B上。安徽電信關口局采用此種方式：

圖5

2.5 雙歸屬倒換容災演習及故障分析

為了最大限度的保證安徽電信關口局網(wǎng)絡安全，在入網(wǎng)割接之前，進行了數(shù)次網(wǎng)絡的倒換容災，數(shù)據(jù)備份的演習，對于倒換后的相關問題做了處理。

雙歸屬手動倒換

綜合關口局采用手動倒換和手動倒回模式，如在WVDB、WCDB單或者H.248鏈路故障，無法正常使用情況下，采用以下步驟進行倒換。

步驟1

在備用局（CSOFTX3000 4）執(zhí)行MOD DHWM： WM=ASSIST， SN=“MSCe1”， SM=MANUAL， FS=ACTIVE；命令，將備用局節(jié)點“MSCe1”激活；

步驟2

在主用局（CSOFTX3000 3）執(zhí)行MOD DHWM： WM=ASSIST， SN=“MSCe1”， SM=MANUAL， FS=DEACTIVE；命令，將主用局的節(jié)點“MSCe1”去激活。觸發(fā)手動倒換流程。

注意：

若在業(yè)務正常的情況下進行倒換，需要將上述步驟掉換，先執(zhí)行步驟2，再執(zhí)行步驟1，避免雙活。

在倒換演練過程中，出現(xiàn)有一個MGW 下的用戶不能注冊到備用MSC上，經(jīng)過信令跟蹤進行分析，并核查相關網(wǎng)元情況，發(fā)現(xiàn)是HLR 將該MGW 的GT碼指向備用MSC 的尋址方式設置為GT 尋址，而關口局數(shù)據(jù)規(guī)范規(guī)定，省內各網(wǎng)元的尋址方式必須為DPC + SSN方式尋址，從而造成LSTP 翻譯地址有誤，導致該MGW下的用戶無法注冊到備用MSC上。

在倒換演練過程中出現(xiàn)另一現(xiàn)象是智能網(wǎng)用戶在容災倒換后作被叫時不能立即被叫，經(jīng)過信令跟蹤分析并核查數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)為智能網(wǎng)SCP（ servicecontrol point） 側將該虛擬MSC 的信令點未正確指向用于MAP 業(yè)務轉接的專用信令點編碼上。

從演練結果來看，本次網(wǎng)絡系統(tǒng)的容災能力是可以保證的，演練中發(fā)現(xiàn)的問題主要是系統(tǒng)配置數(shù)據(jù)的規(guī)范性導致。從演練的結果也可以看出要運維人員按照規(guī)范維護網(wǎng)絡系統(tǒng)的重要，保障網(wǎng)絡安全。

3 結束語

在現(xiàn)代軟交換網(wǎng)絡組網(wǎng)思路下，對電信設備的可靠性和安全性提出了更高的要求?，F(xiàn)在的軟交換設備在組網(wǎng)和研制過程中重點就是要保證設備運行的安全可靠，但是從整個網(wǎng)絡級的可靠性方面考慮的卻不多。當MSC server 在集中放置時，如果MSC server發(fā)生故障，使得MGW 和MSC server 信令不相通，將會造成業(yè)務全部中斷，會產生非常嚴重的影響。因此為了提高軟交換網(wǎng)絡的安全可靠性，可以考慮使用雙歸屬容災組網(wǎng)模式以提高整網(wǎng)的可靠性和安全性，把全網(wǎng)業(yè)務中斷的可能性降到最低。核心網(wǎng)的軟交換建設是每個電信運營商網(wǎng)絡競爭的焦點，而電信運營商在網(wǎng)絡部署時尤其關注如何根據(jù)當前情況以及網(wǎng)絡演進的需要，從而選擇合理的方案。隨著雙歸屬組網(wǎng)方式在軟交換組網(wǎng)中的應用，使無線網(wǎng)絡共享多個核心網(wǎng)絡節(jié)點設備，優(yōu)化網(wǎng)絡資源，最終確保網(wǎng)絡對承載業(yè)務的安全可靠。

圖4

2.4 雙歸屬倒換原理

將MSCe A的業(yè)務控制切換到MSCe B上的過程稱為雙歸屬倒換。當主用MSCe A需要搬遷或者升級時，可以人為地將主用MSCe A上的業(yè)務倒換到備用MSCe B上，只要在主用MSCe A上執(zhí)行MML命令，就可以將主用MSCe A的業(yè)務全部倒換到備用MSCe B上。安徽電信關口局采用此種方式：

圖5

2.5 雙歸屬倒換容災演習及故障分析

為了最大限度的保證安徽電信關口局網(wǎng)絡安全，在入網(wǎng)割接之前，進行了數(shù)次網(wǎng)絡的倒換容災，數(shù)據(jù)備份的演習，對于倒換后的相關問題做了處理。

雙歸屬手動倒換

綜合關口局采用手動倒換和手動倒回模式，如在WVDB、WCDB單或者H.248鏈路故障，無法正常使用情況下，采用以下步驟進行倒換。

步驟1

在備用局（CSOFTX3000 4）執(zhí)行MOD DHWM： WM=ASSIST， SN=“MSCe1”， SM=MANUAL， FS=ACTIVE；命令，將備用局節(jié)點“MSCe1”激活；

步驟2

在主用局（CSOFTX3000 3）執(zhí)行MOD DHWM： WM=ASSIST， SN=“MSCe1”， SM=MANUAL， FS=DEACTIVE；命令，將主用局的節(jié)點“MSCe1”去激活。觸發(fā)手動倒換流程。

注意：

若在業(yè)務正常的情況下進行倒換，需要將上述步驟掉換，先執(zhí)行步驟2，再執(zhí)行步驟1，避免雙活。

在倒換演練過程中，出現(xiàn)有一個MGW 下的用戶不能注冊到備用MSC上，經(jīng)過信令跟蹤進行分析，并核查相關網(wǎng)元情況，發(fā)現(xiàn)是HLR 將該MGW 的GT碼指向備用MSC 的尋址方式設置為GT 尋址，而關口局數(shù)據(jù)規(guī)范規(guī)定，省內各網(wǎng)元的尋址方式必須為DPC + SSN方式尋址，從而造成LSTP 翻譯地址有誤，導致該MGW下的用戶無法注冊到備用MSC上。

在倒換演練過程中出現(xiàn)另一現(xiàn)象是智能網(wǎng)用戶在容災倒換后作被叫時不能立即被叫，經(jīng)過信令跟蹤分析并核查數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)為智能網(wǎng)SCP（ servicecontrol point） 側將該虛擬MSC 的信令點未正確指向用于MAP 業(yè)務轉接的專用信令點編碼上。

從演練結果來看，本次網(wǎng)絡系統(tǒng)的容災能力是可以保證的，演練中發(fā)現(xiàn)的問題主要是系統(tǒng)配置數(shù)據(jù)的規(guī)范性導致。從演練的結果也可以看出要運維人員按照規(guī)范維護網(wǎng)絡系統(tǒng)的重要，保障網(wǎng)絡安全。

3 結束語

在現(xiàn)代軟交換網(wǎng)絡組網(wǎng)思路下，對電信設備的可靠性和安全性提出了更高的要求?，F(xiàn)在的軟交換設備在組網(wǎng)和研制過程中重點就是要保證設備運行的安全可靠，但是從整個網(wǎng)絡級的可靠性方面考慮的卻不多。當MSC server 在集中放置時，如果MSC server發(fā)生故障，使得MGW 和MSC server 信令不相通，將會造成業(yè)務全部中斷，會產生非常嚴重的影響。因此為了提高軟交換網(wǎng)絡的安全可靠性，可以考慮使用雙歸屬容災組網(wǎng)模式以提高整網(wǎng)的可靠性和安全性，把全網(wǎng)業(yè)務中斷的可能性降到最低。核心網(wǎng)的軟交換建設是每個電信運營商網(wǎng)絡競爭的焦點，而電信運營商在網(wǎng)絡部署時尤其關注如何根據(jù)當前情況以及網(wǎng)絡演進的需要，從而選擇合理的方案。隨著雙歸屬組網(wǎng)方式在軟交換組網(wǎng)中的應用，使無線網(wǎng)絡共享多個核心網(wǎng)絡節(jié)點設備，優(yōu)化網(wǎng)絡資源，最終確保網(wǎng)絡對承載業(yè)務的安全可靠。

圖4

2.4 雙歸屬倒換原理

將MSCe A的業(yè)務控制切換到MSCe B上的過程稱為雙歸屬倒換。當主用MSCe A需要搬遷或者升級時，可以人為地將主用MSCe A上的業(yè)務倒換到備用MSCe B上，只要在主用MSCe A上執(zhí)行MML命令，就可以將主用MSCe A的業(yè)務全部倒換到備用MSCe B上。安徽電信關口局采用此種方式：

圖5

2.5 雙歸屬倒換容災演習及故障分析

為了最大限度的保證安徽電信關口局網(wǎng)絡安全，在入網(wǎng)割接之前，進行了數(shù)次網(wǎng)絡的倒換容災，數(shù)據(jù)備份的演習，對于倒換后的相關問題做了處理。

雙歸屬手動倒換

綜合關口局采用手動倒換和手動倒回模式，如在WVDB、WCDB單或者H.248鏈路故障，無法正常使用情況下，采用以下步驟進行倒換。

步驟1

在備用局（CSOFTX3000 4）執(zhí)行MOD DHWM： WM=ASSIST， SN=“MSCe1”， SM=MANUAL， FS=ACTIVE；命令，將備用局節(jié)點“MSCe1”激活；

步驟2

在主用局（CSOFTX3000 3）執(zhí)行MOD DHWM： WM=ASSIST， SN=“MSCe1”， SM=MANUAL， FS=DEACTIVE；命令，將主用局的節(jié)點“MSCe1”去激活。觸發(fā)手動倒換流程。

注意：

若在業(yè)務正常的情況下進行倒換，需要將上述步驟掉換，先執(zhí)行步驟2，再執(zhí)行步驟1，避免雙活。

在倒換演練過程中，出現(xiàn)有一個MGW 下的用戶不能注冊到備用MSC上，經(jīng)過信令跟蹤進行分析，并核查相關網(wǎng)元情況，發(fā)現(xiàn)是HLR 將該MGW 的GT碼指向備用MSC 的尋址方式設置為GT 尋址，而關口局數(shù)據(jù)規(guī)范規(guī)定，省內各網(wǎng)元的尋址方式必須為DPC + SSN方式尋址，從而造成LSTP 翻譯地址有誤，導致該MGW下的用戶無法注冊到備用MSC上。

在倒換演練過程中出現(xiàn)另一現(xiàn)象是智能網(wǎng)用戶在容災倒換后作被叫時不能立即被叫，經(jīng)過信令跟蹤分析并核查數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)為智能網(wǎng)SCP（ servicecontrol point） 側將該虛擬MSC 的信令點未正確指向用于MAP 業(yè)務轉接的專用信令點編碼上。

從演練結果來看，本次網(wǎng)絡系統(tǒng)的容災能力是可以保證的，演練中發(fā)現(xiàn)的問題主要是系統(tǒng)配置數(shù)據(jù)的規(guī)范性導致。從演練的結果也可以看出要運維人員按照規(guī)范維護網(wǎng)絡系統(tǒng)的重要，保障網(wǎng)絡安全。

3 結束語

在現(xiàn)代軟交換網(wǎng)絡組網(wǎng)思路下，對電信設備的可靠性和安全性提出了更高的要求。現(xiàn)在的軟交換設備在組網(wǎng)和研制過程中重點就是要保證設備運行的安全可靠，但是從整個網(wǎng)絡級的可靠性方面考慮的卻不多。當MSC server 在集中放置時，如果MSC server發(fā)生故障，使得MGW 和MSC server 信令不相通，將會造成業(yè)務全部中斷，會產生非常嚴重的影響。因此為了提高軟交換網(wǎng)絡的安全可靠性，可以考慮使用雙歸屬容災組網(wǎng)模式以提高整網(wǎng)的可靠性和安全性，把全網(wǎng)業(yè)務中斷的可能性降到最低。核心網(wǎng)的軟交換建設是每個電信運營商網(wǎng)絡競爭的焦點，而電信運營商在網(wǎng)絡部署時尤其關注如何根據(jù)當前情況以及網(wǎng)絡演進的需要，從而選擇合理的方案。隨著雙歸屬組網(wǎng)方式在軟交換組網(wǎng)中的應用，使無線網(wǎng)絡共享多個核心網(wǎng)絡節(jié)點設備，優(yōu)化網(wǎng)絡資源，最終確保網(wǎng)絡對承載業(yè)務的安全可靠。