軟交換網絡中的雙歸屬應用

張小平

摘 要：在CDMA網絡集中控制的組網下，必須要求核心控制設備安全可靠運行，雙歸屬功能是確保軟交換設備穩定運行的必要手段。本文介紹了雙歸屬工作機制，對雙歸屬切換關鍵因素進行分析，為維護人員掌握雙歸屬功能的應用提供參考，對構建高效、卓越、可靠的CDMA軟交換核心網絡具有十分重要意義。

關鍵詞：雙歸屬；切換；MSCe；MGW

1 引言

軟交換技術將傳統的交換設備部件化，分為呼叫控制與媒體處理，二者之間采用標準協議（MGCP、H248）實現基本呼叫控制功能，實現呼叫傳輸與呼叫控制的分離。目前軟交換系統主要有軟交換控制設備（MSCe）、媒體網關（MGW）等設備組成，根據需求設置MSCe和MGW的組網方式（1對1或者1對多）。在山西電信CDMA軟交換網絡中，采用集中控制和集中部署的原則，即一個MSCe控制多個MGW，MSCe設置在省會城市，MGW設備在各本地網。在這種組網模式下，網絡復雜度較高，MSCe控制設備覆蓋范圍較大，存在較大的安全隱患。為了避免由于人為操作失誤、設備故障、自然災害等突發情況引發大范圍的業務中斷，影響用戶感知，需要實現CDMA移動軟交換的異地容災備份，確保在網絡突發情況下備份局能夠正常地接管業務，引入了雙歸屬備份組網機制，能夠最大限度的保證網絡能夠正常運行。

2 雙歸屬工作機制

軟交換雙歸屬功能是指一個MGW屬于兩個MSCe控制，MGW通過優先級設置，正常情況下注冊到一個MSCe，當該注冊MSCe發生故障時，MGW可注冊到另一個MSCe。

2.1 雙歸屬組網與切換原理

MSCe的雙歸屬組網有多種方式，目前常用的雙歸屬的組網方式有：“1+1”備份、“1+1”互備、“N+1”備份，“N+K”備份等。山西電信使用的是“1+1”互備和“N+1”備份，本文主要討論這兩種組網方式。

2.1.1 “1+1”互備組網

“1+1”互備組網是指控制層以互備的方式進行組網，即每個控制設備既是主用MSCe，同時也是其他設備的備用MSCe；如下圖（2-1）所示，正常情況下MSCe1控制MGW1和MGW2，MSCe2控制MGW3和MGW4，當MSCe1故障時，MGW1和MGW2就切換到MSCe2上，由MSCe2控制。

2.1.2 “N+1備份”組網

“N+1備份”組網是指在控制層以“N+1”的方式進行組網，即“N”個MSCe均為主用MSCe，“1”個MSCe為備用MSCe；如下圖（2-2）所示，正常情況下主用MSCe1控制MGW1和MGW2，主用MSCe2控制MGW3和MGW4，備用MSCe屬于空轉狀態，當主用MSCe1故障時，MGW1和MGW2就切換到備用MSCe上，由備用MSCe控制。

3 雙歸屬切換

3.1 雙歸屬的切換方式

雙歸屬的切換方式有自動切換和手動切換兩種方式。

自動切換是指MGW在預先設定的鏈路中斷檢測時間到達后，自動向備用的MSCe注冊，合理設置鏈路中斷檢測時間是自動切換成功的保障。手工切換方式是指不論主備MSCe用狀態如何，通過人工命令的方式使MGW向備用MSCe注冊。

3.2 切換過程

雙歸屬的切換過程包括切換和倒回，切換是指MGW從主用MSCe切換到備用MSCe，倒回是指MGW從備用MSCe切回到主用MSCe。切換和倒回都可以分為自動和手工切換方式。在自動切換的過程中，華為域設備和中興域設備的觸發條件有所差別，下邊分別說明。

（1）華為域：雙歸屬設備間心跳狀丟失后會觸發雙歸屬切換。引起心跳丟失可能的情況有：軟交換掉電癱瘓、主備WIFM單板都故障、軟交換網口全部故障等。若主用MSCe與備用MSCe之間的心跳斷且主用MSCe與MGW之間的H248心跳超時時，主用MSCe管理的MGW將全部注冊到備用MSCe。

（2）中興域：主用MSCe控制的MGW去注冊數達到一定數量后會觸發雙歸屬切換。正常情況下，備用MSCe的注冊通道關閉，主備MSCe之間建立心跳。在心跳異常時，備用MSCe會自動打開MGW的注冊通道備，同時把自身狀態升為主用，接受MGW的注冊。

3.3 雙歸屬容災切換后的主被叫實現

3.3.1 主叫起呼

如果主用MSCe發生故障，對應MGW被備用MSCe接管，備用MSCe轉為主用MSCe。原來主用MSCe下的用戶主叫起呼，信令將被送到備用MSCe，如果系統開啟動態用戶數據備份機制，備用MSCe的VLR中會存有該用戶數據，若沒有該用戶數據，則發起隱含登記。

3.3.2 被叫終呼

備用MSCe查詢VLR數據庫，獲取用戶信息后，進行后續處理。若此時被叫用戶沒有登記，則備用MSCe將根據系統開關發起全局尋呼，從而實現被叫尋呼。

3.4 數據同步

數據同步分為靜態數據同步和動態數據同步，靜態數據主要是局數據，如主用MSCe配置的局向，鏈路，CI，LAC，VMSC，號碼分析等等。通過數據規劃和OMC網管同步技術，完成主備MSCe的靜態配置數據同步。動態數據是指VLR用戶數據，主要通過主備MSCe的心跳鏈路實時同步到備用MSCe的VLR中。在主用MSCe故障，備用MSCe接管主用MSCe的業務后，可以直接利用備用MSCe的用戶數據，從而減少對BSC，HLR等的沖擊。數據同步方向是從主用MSCe同步到MSCe。

3.5 相關網元的配置

根據目前CDMA軟交換的部署情況，主用MSCe相關的直連網元主要包括LSTP和關口局，為了實現雙歸屬切換后業務正常，需要直連的相關網元做如下配置：

（1）LSTP：采用MTP迂回路由方式實現，將MSCe設備信令點碼的信令路由設置為首選主用MSCe的鏈路，次選備用MSCe鏈路。

（2）關口局配：關口局與主備用MSCe采用SIP協議進行互通，將到主用MSCe的備份路由設置為備用MSCe。

4 雙歸屬切換應用的場景

（1） MSCe設備故障，主備MSCe之間心跳異常，MGW到主用MSCe鏈路中斷，此時備用MSCe會激活雙歸屬節點，允許故障MSCe下的MGW注冊，并完成故障MSCe的業務接管。

（2）承載網故障，MGW到主用MSCe的H.248鏈路中斷，主備MSCe之間的心跳正常，中興設備會激活備用MSCe的雙歸屬節點完成切換；華為設備需要手動激活備用MSCe的雙歸屬節點，接管故障MSCe的MGW。

（3）LSTP到主用MSCe的鏈路全部中斷，主備MSCe的心跳正常，MGW到主用MSCe之間的鏈路也正常，通過手動激活。

5 雙歸屬切換應用實例

本例采用 山西電信“1+1”互備組網方式和 “N+1”備份組網方式來說明。

5.1 山西雙歸屬組網

（1）“1+1”互備組網，山西電信C網關口局采用此種組網方式，正常情況下朔州、忻州、太原、呂梁、大同的MGW歸屬于GMSCe1，陽泉、晉中、長治、晉城、臨汾、運城MGW歸屬于GMSCe2。假設GMSCe1故障無法處理業務，，GMSCe2就會自動接管GMSCe1下的所有MGW，保證業務不受影響。

（2）“N+1”備份組網：山西電信核心網采用此種組網方式，正常情況下MSCe1、MSCe2、MSCe3 作為主用MSCe運行，備用MSCe上配置了三個主用MSCe的全部數據，平時空轉，不承載任何業務。假設主用MSCe1故障，備用MSCe會自動接管MSCe1下的所有MGW， 保證業務不受影響。

5.2 雙歸屬切換后業務驗證

（1）確認MSCe與MGW的SCTP偶聯鏈路通；

（2）確認MSCe的雙歸屬節點已經激活，故障MSCe下的所有MGW全部成功注冊到備用MSCe上；

（3）確認MSCe到各個相鄰局向可達，相鄰局向的鏈路、電路全部正常；

（4）使用手機撥打測試。

5.3 雙歸屬切換常見問題

在進行雙歸屬切換時，幾個常見的典型問題處理方法如下：（1）雙歸屬切換后出現主備MSCe同時激活，需手工設置故障的MSCe為去激活狀態，或者在LSTP閉塞到主用MSCe的信令鏈路，盡快恢復容災心跳鏈路。（2）PSTN局向出現中繼狀態不一致，在PSTN和MSCe進行中繼的閉塞和解閉的操作，以恢復局間中繼狀態一致。

6 結束語

在CDMA網絡集中控制的組網下，必須要求核心控制設備安全可靠運行，雙歸屬功能是確保軟交換設備穩定運行的必要手段，維護人員需要熟練掌握雙歸屬切換的使用方法，為突發故障提供應急保障，提升CDMA網絡的服務質量和客戶感知度。因此，雙歸屬功能的應用策略研究為維護人員掌握雙歸屬功能應用方法提供參考，對構建高效、卓越、可靠的CDMA核心網絡具有十分重要意義。

[參考文獻]

[1]《華為CDMA 軟交換雙歸屬切換指導》.華為公司，2008年.

[2]《中興CDMA MSCe與MGW容災功能特性指導書》.中興通訊公司，2008年.