NGN軟交換通信網(wǎng)容災(zāi)方案的選擇

摘要：軟交換是下一代通信網(wǎng)NGN的核心技術(shù)，必將成為下一代通信的發(fā)展方向。文章介紹了軟交換技術(shù)的基本概念和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢，簡單分析了NGN軟交換通信網(wǎng)容災(zāi)方案。

關(guān)鍵詞：NGN軟交換通信容災(zāi)雙歸屬池組

中圖分類號：TN915.08文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X(2012)03(c)-0000-00

1 軟交換技術(shù)

1.1 軟交換

軟交換（SoftSwitch）是下一代通信網(wǎng)絡(luò)NGN呼叫與控制的核心，為NGN提供實(shí)時的業(yè)務(wù)呼叫控制和連接控制。軟交換的基本思想是硬件軟件化，通過服務(wù)器或網(wǎng)絡(luò)上的軟件實(shí)現(xiàn)呼叫選路、連接控制、管理控制和信令互通等基本呼叫控制功能。

1.2 軟交換網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)越性

軟交換網(wǎng)絡(luò)是一個基于分組交換技術(shù)的開放網(wǎng)絡(luò)，采用分層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，組網(wǎng)靈活方便，包括以下4個功能層：接入層、傳輸層、控制層和業(yè)務(wù)層。具有以下幾個明顯優(yōu)勢

（1）網(wǎng)絡(luò)互通融合 運(yùn)維成本低。軟交換網(wǎng)絡(luò)具有簡潔、清晰的層次結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)開放，各個網(wǎng)元之間使用標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議和接口，使得系統(tǒng)各部分在地理上可以自由分離，系統(tǒng)各部分均可獨(dú)立發(fā)展和升級，可實(shí)現(xiàn)各種異構(gòu)網(wǎng)的互通和網(wǎng)絡(luò)融合，降低運(yùn)營維護(hù)成本。

（2）多媒體業(yè)務(wù)能力強(qiáng)。軟交換支持各種協(xié)議，實(shí)現(xiàn)各種業(yè)務(wù)及用戶的綜合接入，并允許網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有用戶遠(yuǎn)程接入，為用戶提供多媒體綜合業(yè)務(wù)平臺，能最大限度地保護(hù)用戶投資，充分發(fā)揮現(xiàn)有通信網(wǎng)絡(luò)的作用。

（3）系統(tǒng)穩(wěn)定 安全可靠。軟交換基于策略的運(yùn)行支持系統(tǒng)，基于策略的實(shí)現(xiàn)方式來完成運(yùn)行支持系統(tǒng)的功能，將PSTN的可靠性和數(shù)據(jù)網(wǎng)的靈活性有機(jī)結(jié)合起來，按照一定的策略對網(wǎng)絡(luò)特性進(jìn)行實(shí)時、智能、集中式的調(diào)整和干預(yù)，以保證整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

（4）組網(wǎng)靈活 應(yīng)急能力強(qiáng)?；谲浗粨Q技術(shù)組網(wǎng)，靈活方便，且具有較強(qiáng)的備份數(shù)據(jù)能力，在實(shí)際運(yùn)行中可提供較強(qiáng)的應(yīng)急通信功能，可靈活選擇符合實(shí)際的容災(zāi)方案。

2 軟交換通信網(wǎng)容災(zāi)方案選擇

隨著通信技術(shù)的發(fā)展，降低自然災(zāi)害和突發(fā)事件對通信系統(tǒng)的影響已成為重要課題。基于軟交換的通信系統(tǒng)可采用雙歸屬方案和池組技術(shù)防止網(wǎng)絡(luò)大面積癱瘓，具有應(yīng)急通信功能和應(yīng)急恢復(fù)機(jī)制。

2.1 雙歸屬方案

在組網(wǎng)上，一個MG歸屬兩個軟交換設(shè)備的管理，稱為雙歸屬。雙歸屬備份方案有“1+1”主備方案、“1+1”互助方案、“N+1”主備方案和“N+1”互助方案4種類型。

① 雙歸屬“1+1”主備方案

在雙歸屬“1+1”主備方案中，一個媒體網(wǎng)關(guān)MG連接到兩個互為主/備用的軟交換設(shè)備上，正常運(yùn)行時，MGW僅受主用設(shè)備控制，并定時查詢主用設(shè)備的當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)，一旦主用設(shè)備故障，則自動按預(yù)先配置的地址向備用軟交換設(shè)備注冊，備用設(shè)備將被激活，接替主用設(shè)備的業(yè)務(wù)。

② 雙歸屬“1+1”互助方案

在雙歸屬“1+1”互助方案中，一個MG連接到兩個軟交換設(shè)備上，兩個軟交換設(shè)備并非主/備用關(guān)系，而是設(shè)置成互助關(guān)系。在正常情況時候，它們分別承擔(dān)著各自的通信負(fù)荷，只有在異常發(fā)生時，正常的一個才接管另外一個故障設(shè)備所控制的MG。

雙歸屬“1+1”方案的優(yōu)點(diǎn)是為保障容災(zāi)的安全性，兩個軟交換設(shè)備通常建設(shè)在不同的地區(qū)。兩個互助設(shè)備在物理上位于不同的地區(qū)，可提供大容量的異地容災(zāi)能力。其缺點(diǎn)是業(yè)務(wù)切換需要時間較長，網(wǎng)元配置數(shù)據(jù)比較復(fù)雜；且由于每套軟交換設(shè)備均應(yīng)預(yù)留資源，建設(shè)成本高。

③ 雙歸屬“N+1”主備方案

在雙歸屬“N+1”主備方案中需設(shè)置“1”個軟交換設(shè)備，做為其他“N”個主用軟交換設(shè)備的冗余備份系統(tǒng)。在正常情況下，“N”個設(shè)備是激活狀態(tài)，備份設(shè)備完全處于備份狀態(tài)。一旦“N”個軟交換設(shè)備中的某一個設(shè)備出現(xiàn)故障時，備份設(shè)備則立即被激活來接管故障設(shè)備的后續(xù)業(yè)務(wù)。N+1備份方案相當(dāng)于是“1+1”主備方式的疊加。

④ 雙歸屬N+1互助方案

在雙歸屬N+1互助方案中需設(shè)置“1”個獨(dú)立的容災(zāi)軟交換設(shè)備，在正常情況下，容災(zāi)軟交換設(shè)備承擔(dān)著自已的通信負(fù)荷，一旦的“N”個軟交換設(shè)備中的某一個出現(xiàn)故障，容災(zāi)設(shè)備則立即被激活來代替承載故障設(shè)備的所有業(yè)務(wù)?！癗+1”互助方案相當(dāng)于是“1+1”互助方式的疊加。

“N+1”該方案的優(yōu)點(diǎn)是無需預(yù)留備份容量，軟交換設(shè)備的利用率較高；而且服務(wù)器無需成對設(shè)置，易于網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展。其缺點(diǎn)是需建設(shè)獨(dú)立的容災(zāi)服務(wù)器，核心網(wǎng)元需配置的備份鏈路較多，工程建設(shè)比較復(fù)雜；而且無法處理兩個以上設(shè)備故障，故不適于應(yīng)對大面積故障現(xiàn)象。

2.2 池組技術(shù)

將某一區(qū)段的軟交換設(shè)備設(shè)置在一個池組內(nèi)，當(dāng)池組內(nèi)某一軟交換設(shè)備發(fā)生故障時，池組會自動選擇其他可用軟交換設(shè)備實(shí)時接管其業(yè)務(wù)，以“N+1”的冗余，實(shí)現(xiàn)了“1+1”備份效果和網(wǎng)絡(luò)級冗余安全保障機(jī)制。所有節(jié)點(diǎn)具有完全一致的局?jǐn)?shù)據(jù)，各軟交換設(shè)備容量平均分配，適合對核心網(wǎng)元的集中化設(shè)置和管理。可隨時通過指令將池組中的某一個軟交換設(shè)備退服進(jìn)行維護(hù)和升級，其業(yè)務(wù)自動均衡分配到池組內(nèi)其他軟交換設(shè)備上，因此可隨時進(jìn)行維護(hù)。當(dāng)維護(hù)結(jié)束后還可隨時通過指令再將該軟交換設(shè)備添加回池組內(nèi)，池組再一次自動完成容量均衡分配。

池組技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是大大地提高了網(wǎng)絡(luò)的容災(zāi)能力，并在確保集中化管理前提下，簡化了運(yùn)維工作，有效地降低了運(yùn)維成本。其缺點(diǎn)是池組技術(shù)需要大量中繼接口，需耗費(fèi)大量傳輸資源。

由于軟交換設(shè)備故障會嚴(yán)重影響鐵路專用通信網(wǎng)絡(luò)，因此一般首先選擇雙歸屬方案對軟交換設(shè)備進(jìn)行備份，在擁有豐富傳輸資源的區(qū)段可采用池組容災(zāi)方案。但由于各區(qū)段業(yè)務(wù)與設(shè)備差異較大，在實(shí)際建設(shè)過程中可根據(jù)區(qū)段的實(shí)際情況靈活選擇容災(zāi)方案。

3 結(jié)語

NGN軟交換是下一代通信的發(fā)展方向，它將以其先進(jìn)的技術(shù)、開放靈活的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、可靠穩(wěn)定的綜合的多媒體業(yè)務(wù)能力、廣闊的發(fā)展空間，為保障未來國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供高質(zhì)量的通信技術(shù)支持和保障。

參考文獻(xiàn)

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