随着移动通信技术的发展,移动通信网络中核心网设备的安全性越来越受到关注。为防止由于人为操作失误、设备故障、自然灾害等原因而导致的宕机,中兴通讯WCDMA核心网设备建立全方位、立体化备份机制,倾力为运营商打
造安全、稳定、可靠的移动网络,从而提高整个通信网络的可靠性和安全性。1.MSCServer容灾机制MSCServer容灾主要有以下几种方式:
■Server1+1备份方式
Server1+1备份方式是一种冷备份方式,Server1主1备,有如下几种工作方式:
方式1:固定主用方式,Server1固定主用,Server2备用,正常情况下由Server1来承担用户事务。当Server1出现故障后,备用Server2来接管Server1的事务,Server1正常后,再倒换回Server1。
方式2:主备倒换方式,类似MP的主备倒换,一主一备,主用出现故障后成为备用,直到新主用出现故障再次成为主用。
为了保证倒换的可靠性,增加人工干预机制,由人工来命令是否启动倒换。对于备份Server,启动MTP3的阻断程序,主动使自己的信令点不可达。当人工启动倒换后,原主用Server启动MTP3阻断程序,然后原备用Server启动MTP3的解阻断程序。邻接局对两个Server的可达状态进行切换,触发倒换程序,将新的信令转发给新主机处理。
■Servern+1备份方式
ServerN+1备份方式是对1+1方式的扩展。
备份Server完成对其他主用Server的备份,在主用发生故障时通过切换接管主用Server业务,达到容灾效果。
备份Server需要配置所有的Server局数据。因此对于备份Server来说,需要增加如下功能:
网络配置可以对本局配置多个MSC号码,并能够指定0个或1个主用MSC号码。即当MSCServer备用时,无主用MSC号码,当N个中的一个MSCServer发生故障后,须通过配置将需要接管的故障MSCServer的MSC号码设置为备用Server的主要MSC号码,这样对于其他Server来说,都有一个和自己配置数据一致的Server。倒换同1+1备份方式。
■IuFlex技术
3GPPR5引入了Iu-Flex功能,即RNC支持一个RAN节点到多个CN节点的域内连接路由功能,允许RAN节点把信息在相应的电路交换(CS)域或分组交换(PS)域路由分配到不同的CN节点。
一个RNC同时接入多个MSCServer,MSCServer间负荷分担,多个MSCServer组成一个“Server池”,共同控制几个位置区,每个MSCServer分配一个NRI(网络资源标志,对应于IMSI和TMSI的末几位),在这些位置区中的RNC同时接入各MSCServer,当收到MS发送的事务请求时,可以根据信令中携带的NRI或根据信令中的用户标志(i.eIMSI、TMSI、etc)来解析出NRI,将业务请求传送给对应的MSCServer来处理。当一个MSCServer出现故障时,RNC可以将发生故障的MSCServer的事务转发给其他MSCServer来处理。
在网络建设初期,由于本地网MGW数量有限,不具备引入Iu-Flex技术的条件。
■Mc双归属技术
Mc接口可以采用双归属来容灾。即一个MGW同时接入两个MSCServer,一个是主用,一个是备用,当主用MSCServer发生故障后,MGW重新注册到备用MSCServer,接管原来的MSCServer的事务。
对于双归属组网来说,每个主用MSCS都配置有一个备用MSCS,二者互为主备,所有的邻接网元同时和两个主备用MSCS建立相同的信令连接,这样当MSCS2接管MSCS1后,保证网络能够正常工作。为了保证MSCS的可靠倒换,MSCS之间建立了心跳线,互相监视对方的状态。
此外,双归属技术可以同Iu接口的MGW负荷分担技术结合使用,这样无论任何一个核心网元出现故障,均不会影响RNC的事务处理。
2.MGW容灾机制——MGW负荷分担
一个RNC可以同时接入到多个MGW,MGW间负荷分担,各MGW的负荷可以通过MSCS在资源分配时进行灵活调整。这样当一个MGW出现故障时,RNC的负荷由剩下的MGW来承担,不会影响RNC的业务处理。
3.HLR容灾机制
目前HLR容灾的方式主要分为两种:1+1容灾、N+1容灾。中兴HLR容灾中心采用模块化设计,具备良好的可扩充性;采用基于综合营账系统的备份方案,能备份、接管不同厂商的HLR。
容灾系统能同时备份的主用HLR不受数目限制,只受静态总容量限制。容灾HLR能够接管的主用HLR不受数目限制,只受动态总容量限制。
4.单板级容灾
中兴通讯在交换平台设计和规划时还充分考虑了设备基于单板级的容灾,为所有的关键单板设计了冗余备份,以此来确保设备的安全稳定运行。
5.中兴典型的容灾备份应用
中兴通讯承建中国电信现网50%以上的容灾SHLR(广州、武汉、长沙、重庆等),在网运行时间超过一年,经受住了大容量和大负荷的考验,保证了网络的安全和稳定,为中国电信的NGN演进和融合奠定了坚实的基础。
目前中兴通讯已采用N+1容灾备份方式承建现网最大的两个HLR容灾中心——山东移动HLR容灾中心和重庆移动HLR容灾中心,容灾中心共有静态用户3200万,动态用户400万的处理能力,实现山东移动全省23个主用HLR和重庆移动全市9个主用HLR的容灾备份,在网稳定运行3年,提高了网络运行的可靠性,提升了网络的服务质量,为中国移动今后网络的发展奠定了坚实的基础。