运营商交换核心网元容灾备份技术的应用

摘 要随着通信网络不断发展和演进，目前在核心网络安全容灾备份方面运营商采用较多的“1+1”热备、“N+1”冷备等方式面临向更安全高效的技术方式迁移的需求。通过某市通信运营商交换核心网络容灾备份系统建设现状对在设计、实施等层面需重点考虑的问题做初步的分析和探讨。

【关键词】核心网 安全容灾 备份策略 解决方案

1 引言

目前核心网元容灾备份技术及相关体系建设成为运营商核心网络考虑的首要问题，处于网络架构中关键位置的交换核心网元MSS、HLR的原有备份容灾模式面临向更安全高效的技术方式迁移的紧迫需求。本文拟通过对MSS及HLR设备现有及改进的备份容灾模式的比较和分析，提出适应于当前网络架构的解决方案。

2 SERVER容灾备份现状

某市通信运营商移动核心网配备了3套软交换MSSSERVER，承担了省内10地州的移动网信令处理功能。其容灾备份采用了“3+1”冷备方式，在异地放置了一台备用的SERVER，具体实现方式是备用的SERVER配备了3条155M的TDM光纤，通过省内二干传输网络分别连接到主用的3套SERVER上。

这种冷备方式存在的问题是：

（1）系统只能提供到“某一时间点上”的恢复；

（2）只能保障备份时点的数据安全，恢复过程比较麻烦，操作步骤繁琐，需要定时备份，如果备份失效或者未成功，会导致冷备份无效；

（3）必须保证整个传输通道的稳定可靠。优点是：因为备份SERVER放置于异地机房，数据可以安全转移，不受突发事故影响。

3 SERVER容灾备份模式改进方案及实施中必须解决的问题

鉴于SERVER冷备方式存在的问题，一种较为安全高效的容灾技术MSCPOOL被考虑作为替代的选择。在具体的组网规划、方案设计和实施过程中，我们发现有几个必须特别注意并重点解决的问题：

3.1 用户被叫丢失问题

在完成MSCPool的建设后，发现若池组中某一MSCSERVER发生故障，被叫用户只能等待位置更新后才能做被叫，否则无法接续，对这种问题有几种解决方案：

3.1.1 全网寻呼

全网寻呼是较为简单的解决方案，但在MSCPool已组网完成的情况下，由于MSCPool区域较大，启用全网寻呼对各类资源的耗费程度过大，所以这种方式的可行性不高。

3.1.2 采用数据备份方式解决被叫问题

简单来说备份用户呼叫流程中的PRN信令和LAI信息，在此基础上正确地寻呼被叫。在实际组网中，具体实现过程如下：本地区共有3套MSCSERVER，设计采用互备的方式，即MSCPOOL中的每一个SERVER都为另外一个SERVER提供备份，组成类似“环形”的备份，流程如图1所示。

在配置过程中还需注意修改以下数据：

（1）需在相关的HLR和STP修改数据，并配置冗余的路由到备份的MSCSERVER，做到当主用SERVER故障后，由HLR将取路由消息转发至备份SERVER，由备份SERVER根据保存的用户备份数据分配漫游号码给HLR，完成呼叫的接续；

（2）需要在POOL内MSCSERVER上加载相关功能补丁。

3.2 传输资源的IP化进度问题

实现MSCPool构建，需要做到池中的每个MSCServer和覆盖区中的所有BSC/RNC有逻辑连接。在传统TDM网络模式下BSC全互联会消耗大量的TDM传输资源，必须进行全IP化改造。

3.3 IP化之前的Nb口电路迂回问题

现阶段MGW与关口局间仍采用TDM/汇接局电路，存在Nb口电路迂回问题，即话务路由在不同MGW之间的分配会产生一定比例的话务迂回。为彻底解决Nb口电路迂回问题，必须进行Nb口电路IP化改造。

4 HLR的备份容灾方案

目前某运营商在全省范围内按厂商不同（华为、爱立信）各设置了一套备份HLR，根据不同厂商的技术特点采取了不同的备份实施策略，较好地解决了HLR冗余备份问题，其备份运作机制如下。

4.1 华为备份HLR备份实施策略

华为主备HLR之间通过IP专线自动实现实时同步静态数据，并通过主备HLR之间直连的高速信令网实现动态数据的同步，当容灾HLR接管主用HLR时，业务可实时恢复，无需在计费系统BOSS侧进行改造。简要来说，静态数据同步过程为：备用HLR定时提取主用HLR在执行成功指令后保存的数据文件；动态数据同步过程为：动态用户数张艺林据更新完成后，主用的HLR将构建一条私有的MAP消息将该操作同步到备用HLR，从而实现动态数据同步。

4.2 爱立信备份HLR备份实施策略

主备HLR通过扩展的爱立信私有用于HLR1+1备份的MAP操作—更新用户数据（USD）和冗余控制（RC）来实现主备HLR中的临时用户数据同步，同时备份HLR通过信令连接与各个主用的HLR相连，实时检测HLR状态，一旦发现某个主用的HLR不可用，即采取倒换措施。

5 结语

从上述介绍中可以看到，在容灾备份技术成为网络安全运行的主要保障措施的情况下，MSCServer池备份模式、HLR備份策略等技术是运营商核心交换网络容灾备份的较好选择。

参考文献

[1]杨抗，何方白，张溪.关于3GPPR5核心网规划的综合思考[J].移动通信，2008（09）：66-70.

[2]孙志刚，姜金池.软交换核心网MSCPOOL技术研究[J].中国新通信，2015（07）：82-82.

作者单位

中国联合网络通信有限公司玉溪市分公司建设维护部 云南省玉溪市 653100