传统网络是基于TDM的PSTN话音网,以电路交换为主,当初主要是为了传输语音业务而设计建造的。随着数据业务飞速增长,这种专为传输语音的设计给数据用户带来的巨大的痛苦:通信价格高、上网速度慢、等待时间长、传输质量低、增加新业务难。

作为NGN关键技术之一的软交换,他的基本含义就是把呼叫控制功能从媒体网关中分离出来,通过服务器上的软件实现基本呼叫控制功能,包括呼叫选路、管理控制、连接控制和信令互通。MSCE主要实现的是业务控制功能。MGW实现媒体承载功能。

MSCe是多种逻辑功能实体的集合,支持移动性管理,提供呼叫控制、连接、部分业务功能,是实时语音/数据业务的呼叫、控制、业务提供的核心设备。

MGW(媒体网关)为核心网中的分组环境和PSTN网络中的电路交换环境提供承载业务支持,提供话音编解码的声码器功能,提供在电路音频modem音和数字音频字节流之间相互转换。

目前,河北电信的CDMA网核心网组网时均采中兴公司的设备,在中兴公司3GCN网络中,由于控制和承载的分离,可以采用一个MSCe带多个MGW的组网模式,因此,引入了“大本地网”的概念,即将MSCe集中设置在中心城市,MGW设置在本地,由同一MSCe控制的多个MGW组成一个“大本地网”。组网方式与传统网络有较大的差异,组网复杂度越来越高,对于网络安全性的要求也越来越高,因此需要3GCN系统能够实现多种安全备份机制,最大限度地保证网络的安全运行。

1 MSCe容灾的概念

大本地网的建立使MSCe的位置突显重要,MSCE带控制几个城市的MGW,MSCE一旦故障将会造成所控制城市的MGW上的业务全部中断,造成重大故障。因此,引入了MSCe故障备份的概念,称为“MSCe容灾”。

2 工作原理

城市A为大型城市,有1台MSCE,2台MGW;

城市B为中等城市,有1台MSCE,1台MGW;

城市C为中等城市,有1台备用的MSCE和1台MGW。

大区一中有2+1个MSCe,其中 城市A MSCe和城市B MSCe处于主用状态,城市C MSCe处于备用状态,城市A的2个MGW以双归属的方式同时连接到城市A主用MSCe和城市C 备用MSCe,城市B MGW和 城市C MGW以双归属的方式同时连接到城市B主用MSCe和城市C备用MSCe,正常运行时,MGW只归属于主用MSCe;当主用MSCe发生故障时,MGW自动切换到备用MSCe,备用MSCe接管故障MSCe的业务。

2.1 发生容灾倒换的情况

1)通过人工倒换操作,发生倒换:在主用局上对本资源域进行从本局到对端局(容灾局)的切换操作时,主用局会将相挂的所有MGW网元链路闭塞,则主MSCe下的MGW自动向备用MSCe注册,完成倒换;在容灾局上使用对某个资源域进行从对端局(主用局)到本局(容灾局)的切换操作时,通过主备局间的检测信道,通知主用MSCe进行闭塞所有下挂的MGW的网元链路操作,则同样主用的MSCe下挂的MGW会自动向备用MSCe进行注册,完成容灾倒换。

2)自动倒换:在自动倒换模式下,采用强化心跳方法,MSCe根据当前心跳和网关注册的情况判断当前自身是否转主或转备。

在心跳好情况下的处理方式,只有所有的网关去注册的情况下,主机(域)才会转备;即心跳好的情况下,备机(域)只有接收到所有的网关的注册,才会转主。

在心跳断的情况下的处理方式,主机(域)只有规定数目的网关(可配置)去注册的情况下,才会转备;即在心跳断的情况下,备机(域)只有接收到规定数目的网关的注册,才会转主。

2.2 主备MSCE的数据同步方式

每个主用MSCe保持各自的数据,备用保存所有主用MSCe的数据,包括静态数据和动态数据在系统正常运行时,通过数据备份和数据传送保证静态数据和动态数据的同步;

静态数据同步:通过网管数据备份/恢复工具实现静态数据同步;备份MSCe保存所有MSCe的数据;

2)动态数据同步:动态数据包括:用户IMSI和位置信息等。动态数据通过主用MSCe与备用MSCe之间的专用数据通道(心跳偶联)进行备份;动态数据同步采用应答机制,如果没有收到备份成功消息,主用MSCe进行重传;

秦皇岛电信在2010年2月在CDMA网现网中进行了一次容灾测试,模拟秦皇岛MSCE脱网,秦皇岛MGW成功注册到承德备用MSCE中,取得圆满成功,容灾的倒换只对业务造成了非常短时间的影响。

随着技术的发展,相信容灾技术会更加成熟,为用户提供更可靠的通讯服务,提供更加安全可靠的网络,不断推动软交换容灾方案的进一步完善和发展。