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1、学科门类： 工 学 分类号： TN915 单位代码：102931 密 级： 工程硕士研究生学位论文论 文 题 目：江苏联通WCDMA核心网组网安全保障技术研究与实施研 究 生 赵 越 指 导 教 师 孟旭东 学 科 专 业 电子与通信工程 研 究 方 向 下一代网络技术 申请学位级别 工程硕士 二00九年十二月南京邮电大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含获得南京邮电大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研
2、究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：日期：南京邮电大学学位论文使用授权声明南京邮电大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，允许论文被查阅和借阅，可以公布（包括刊登）论文的全部或部分内容。论文的公布（包括刊登）授权南京邮电大学研究生部办理。研究生签名：导师签名：日期：南 京 邮 电 大 学工程硕士学位论文摘要学 科、专业：工科 电子与信息工程研 究 方 向：下一代网络技术作 者 ：2006级研究生 赵越 指导教师 ：孟旭东题 目：江苏联通WCDMA核心网组网安全保障技术研究与实
3、施英文题目：WCDMA Core Network Group and the Evolution of Network Security In Jiangsu Unicom主题词：软交换 双归属 HLR 容灾Keywords：MSC Server ；Dual Homing ；HLR；Disaster摘 要随着通信网络技术的飞速发展，人们对于宽带及业务的要求也在迅速增长，为了向用户提供更加灵活、多样的现有业务和新增业务，提供给用户更加个性化的服务，提出了下一代网络的概念，且目前各大电信运营商已开始着手进行下一代通信网络的实验。软交换是下一代通信网络解决方案中的核心技术之一，已成为近年来业界讨论的
4、热点话题。论文首先简要介绍软交换网络体系架构和协议结构，描述了软交换控制设备、业务平台、信令网关、媒体网关、终端等主要网元，分析了软交换设备的技术特点。在此基础上，结合江苏联通网络的实际情况，详细研究软交换应用的若干关键技术问题，着重对软交换核心网的组网安全保障技术进行了研究，首先对江苏软交换双归属组网和HLR容灾方案存在的问题进行了分析研究，提出了解决方案，并在网络建设中加以实施，内容全面报告了实施的过程，通过测试，达到了预期效果。论文研究认为，不合理的组网方式对系统的容灾能力造成很大损伤，因为提出合理的网络架构可以最大程度降低系统故障时降低运营商整体信誉和竞争能力，通过新的组网结构提高设备
5、和网络的稳定性和可靠性，已经成为迫在眉睫的问题。关键词：软交换；双归属；HLR；容灾ABSTRACTWith the rapid development of communication network technology, people and business demand for broadband is growing rapidly, in order to provide users with more flexible, diverse existing business and new business, providing users a more personalized
6、 service, under the proposed The concept of generation of the network, and is currently the major telecom operators have started to test next-generation communications networks. Softswitch is a next-generation communications network solutions, one of the core technology has become a hot topic of dis
7、cussion in recent years the industry. Paper begins with a brief introduction softswitch network architecture and protocol structure, and describes the soft-switching control equipment, business platform, signaling gateway, media gateway, IP terminals and other major network elements, analysis of the
8、 technical characteristics of soft-switching equipment. On this basis, combined with the actual situation of Jiangsu Unicoms network, detailed study of soft-switching applications, a number of key technical issues, focusing on the softswitch core network security technologies in networking research,
9、 first in Jiangsu softswitch networking and dual homing HLR disaster recovery problems of the program was analyzed and put forward solutions, and be implemented in the network construction, the contents of a comprehensive report on the implementation process, through testing, to achieve the desired
10、results. Paper studies suggest that unreasonable Networking Method of disaster recovery capabilities of the system caused great damage, because a reasonable network architecture can minimize the system failure of operators to reduce the overall credibility and competitiveness, through a new group of
11、 network structure to improve equipment and network stability and reliability, has become a pressing issue. Keywords：MSC Server;Dual Homing ;HLR；Disaster目 录第一章 绪 论21.1软交换技术的研究背景21.2本文的研究目标和章节安排3第二章 软交换技术简介42.1 软交换总体架构42.2 设备功能说明42.3 接口说明6第三章 江苏联通移动网络介绍83.1江苏移动网络概况83.2江苏核心网软交换网络结构83.3联通软交换长途汇接网网络情况10
12、3.4 联通TDM长途汇接网网络情况123.5 联通七号信令网网络情况133.6联通移动本地网结构14第四章软交换设备容灾分析164.1 双归属功能174.2 双归属容灾方案简介184.2.1互助方案194.2.2N+1备份方案194.2.3容灾方案之间的关系204.3双归属倒换204.3.1双归属倒换方式214.4 双归属倒换的影响214.5 MSC POOL网络组织224.5.1 MSC POOL基本网络结构224.5.2 虚拟MGW功能234.5.3 NNSF功能的实现244.5.4 SIGTRAN组织244.5.5 话音和信令的IP化264.6 MSC POOL组网规划274.6.1
13、池区划分274.6.2 池区规划原则304.6.3 NRI的规划304.6.4 Default MSC的配置规划324.7 MSC POOL技术优势324.7.1 容灾效果324.7.2 核心网优化324.8 HLR的数据容灾334.9 HLR的业务容灾344.9.1 1+1互备344.9.2 N+1主备354.9.3 N+M主备364.10 业务容灾配置原则374.11 业务容灾数据同步方式384.12 业务容灾对相关网元配置的影响394.13 HLR容灾实施时应注意的问题394.14 HLR容灾的实施建议40第五章江苏联通软交换系统存在问题及解决方案415.1华为双归属R3版本存在问题及解
14、决方案415.1.1 R3版本SERVER双活问题415.1.2 备用局局数据表过大425.1.3 双归属方案没有数据同步功能445.1.4 VDB用户数据没有实现备份445.2阿朗NGHLR N+1容灾解决方案455.2.1 HLR容灾原理455.2.2通路组织情况475.2.4 NGHLR倒换485.2.5 NGHLR倒回51第六章南京MSC双归属演进POOL方案536.1方案一536.2方案二556.3推荐方案57结 束 语58致 谢59参 考 文 献60 第一章 绪 论1.1软交换技术的研究背景当前，电信业正面临信息技术革命以来最严峻的挑战，电信业在持续多年高速发展之后走向低谷。如何创
15、造新的盈利业务，是每个电信运营商最迫切要解决的问题。预计在未来年，从业务需求和市场应用的角度看，电信业最大和最深刻的变化将是主要业务从话音向数据的战略性转变。话音业务向数据业务的转变对目前的电信网结构尤其是交换技术提出了严峻的挑战。目前主要的电信交换方式是传统的电路交换，设计思想是以基本恒定的对称话路为中心的。无论从容量还是组网方式，电路交换的方式都无法适应突发性的数据业务发展的需要。随着电信业务从话音为主向数据为主的转移，传统的电路交换技术逐步转向分组交换技术特别是以无连接技术为基础的整个电信新框架将是历史的必然。随着基于和的高速分组交换网络的日益成熟、宽带光传输网络的广泛部署、和等相关技术
16、和标准的研究和应用，在一个统一、基于高速分组交换的网络平台上提供集成的话音和数据等多种业务已经成为可能。因此，无论是电信运营商还是电信业务提供商都一致认为，在一个一体化平台上能够同时提供话音、数据和视频等多种业务的基于软交换的下一代网络将是发展的方向。从我国电信企业通信业务的发展情况来看，随着移动话音业务对固定电话业务的替代作用越来越明显，IP业务对话音业务的分流也越来越大，话音业务呈现出不断下降的趋势，电信运营商仅仅向市场提供简单的业务不再能产生足够的效益，为了进一步提高电信运营企业的核心竞争力，实现企业的可持续发展，如何向市场提供范围广泛的、有用的和使用方便的业务，包括为商业用户提供高工作
17、效率的固定业务和移动业务、为住宅用户提供各种休闲业务等等，已是我国各电信运营商急待部署的工作。业务与网络和设备是紧密相连的，中国联通联通传统通信网络在人们日益增长的通信新需求前逐渐暴露出其固有的局限性：交换机路由功能差，智能化程度不高，新业务开放能力差，新功能实施速度慢，无法适应多运营商环境下新的技术规范要求（如黑白名单、呼叫鉴权、呼叫拦截、各种话务控制等新功能）。而由于传统网络规模大，网络进行升版改造需要较大投资，同时由于部分设备供应商生产战略上的转移，导致不能提供现有设备的后续技术支持，使新业务的开发和推广比较困难。软交换技术的应用及软交换网络的引入有利于拓展业务的个性化种类、加快业务的开
18、发速度，增加业务收入，打造新的业务价值链。由于软交换网络构筑方式上较传统网络有较大突破，降低了建设和运营成本，这一点对处于激烈竞争下的电信运营商特别重要。软交换技术作为我国电信业逐步引入和应用的新技术，带来一系列技术的变革和运营商运维管理体制的改变，这些变化随着技术的不断深入应用和各种新业务的开发尚待进一步完善，本文针对商用网络的特点提出不同的软交换网络组织模式，并进行分析，致力使网络结构规范清晰，业务研发及开放灵活方便，利于日后网络规模进一步拓展，便于网络维护和管理，增强联通的服务品牌和市场竞争力。1.2本文的研究目标和章节安排第一章是绪论，本章阐述了研究下一代网络技术在江苏联通中的应用的发
19、展背景和意义以及本论文的研究目标和研究内容。 第二章研究软交换技术基础，包括软交换体系、网络结构、协议结构、软交换技术特点等。 第三章介绍江苏联通移动，包括联通话务组网、信令组网架构。第四章结合现网网络架构，研究软交换技术中SERVER、HLR容灾备份机制。第五章对江苏联通现网存在问题进行讨论研究，并提出解决方案第六章以南京为例，提出南京MSC双归属演进POOl方案 最后总结全文。第二章 软交换技术简介2.1 软交换总体架构中国联通GSM/WCDMA数字蜂窝移动通信网中的核心网电路域主要包括MSC Server/VLR、GMSC Server、CS-MGW、HLR/AUC/EIR、NPHLR、
20、SACP、SMSC、RBT/MRBT、IVR Server、BSS、RNS等设备，如图2.1所示。图2.1 核心网电路域架构示意图2.2 设备功能说明1） MSC ServerMSC Server主要提供呼叫控制和移动性管理功能，负责控制移动用户发起和终结的电路域呼叫，还终结用户-网络间的信令并转换为网络-网络间的信令。MSC Server使用VLR保存当前服务区注册用户的业务数据和CAMEL相关数据。MSC Server还控制CS-MGW中的媒体通道。2） VLRVLR是MSC Server为所管辖区域中终端呼叫接续所需检索信息的数据库。VLR存储与呼叫处理有关的一些数据，例如用户的号码，所
21、处区域的识别码，向用户提供的业务等参数。 VLR和MSC Server一般都集成在一起。3） GMSC ServerGMSC Server负责查询HLR来得到被叫移动用户的实际位置，并提供移动被叫用户的呼叫路由功能。4） CS-MGWCS-MGW终结电路交换网络的承载通道和分组网络的媒体流，还通过Iu接口为CS业务提供媒体转换、承载控制、载荷处理（编码、回声拟制、会议桥）等功能。5） HLR运营商管理部门用于移动用户管理的数据库。每个移动用户都应在其归属位置寄存器中注册登记。 6） AUC为认证移动用户身份和产生相应鉴权参数的功能实体，一般与HLR集成在一起。7） EIR为认证移动终端的功能实
22、体，一般与HLR集成在一起。8） NPHLR存储号码携带用户的相关信息。9） SACPSACP负责处理CAMEL2业务的业务逻辑程序和提供CAMEL2业务的数据。10） SMSC进行短消息的存储及转发。11） RBT/MRBTRBT是为电话用户提供炫铃的系统，具备炫铃存储、播放和管理能力。在被叫用户申请该业务后，该平台应可以为主叫终端提供炫铃的播放，并在被叫用户接听时应可以自动中断该炫铃的播放。MRBT是为视频电话用户提供视频炫铃的系统，具备视频炫铃存储、播放和管理能力。在被叫用户申请该业务后，该平台应可以为主叫终端提供视频炫铃的播放，并在被叫用户接听时应可以自动中断该视频炫铃的播放。12）
23、PSTN/外部网络PSTN/外部网络为固定电话用户和其它运营商用户提供各种电信业务。13） BSSBSS为GSM用户接入核心网。14） RNSRNS为WCDMA用户接入核心网。2.3 接口说明1） BSS与MSC Server、BSS与CS-MGW（A接口）BSS与MSC Server 、BSS与CS-MGW之间采用A接口，用来传送的信息涉及BSS管理、呼叫处理和移动性管理等。2） RNS与MSC Server、RNS与CS-MGW（Iu-CS接口）RNS与MSC Server 、RNS与CS-MGW之间采用Iu-CS接口，用来传送的信息涉及RNS管理、呼叫处理和移动性管理等。3） GMSC
24、Server与HLR（C接口）GMSC Server与HLR之间采用C接口，用来传送的信息涉及移动被叫用户的路由数据。4） HLR与VLR（D接口）HLR与VLR之间采用D接口，用来交换移动台的位置数据和用户管理数据。5） MSC Server与MSC Server（E接口）MSC Server与MSC Server之间采用E接口，用来传送的信息涉及MSC Server间的切换和短消息。6） MSC Server与EIR（F接口）MSC Server与EIR之间采用F接口来传送移动台的IMEI和移动台状态等数据。7） VLR与VLR（G接口）VLR与VLR之间采用G接口来交换移动用户的IMSI
25、和用户管理数据。8） （G）MSC Server与CS-MGW（Mc接口）（G）MSC Server与CS-MGW之间采用Mc接口来进行事务处理、承载控制等。9） GMSC Server与MSC Server（Nc接口）GMSC Server与MSC Server之间采用Nc接口来进行网络-网络的呼叫控制。10） CS-MGW与CS-MGW（Nb接口）CS-MGW与CS-MGW之间采用Nb接口来进行媒体流传送和承载控制等。11） RBT/MRBT与MSC Server（Cc接口）RBT/MRBT与MSC Server之间采用Cc接口来进行签约用户的呼叫控制。12） RBT/MRBT与CS-MG
26、W（Cb接口）RBT/MRBT与CS-MGW之间采用Cb接口来进行签约用户的媒体流传送和承载控制等。13） PSTN/外部网络与MSC Server（PSTN接口）PSTN/外部网络与MSC Server之间采用PSTN接口来进行签约用户的呼叫控制。14） PSTN/外部网络与CS-MGW（PSTN接口）PSTN/外部网络与CS-MGW之间采用PSTN接口来进行签约用户的媒体流传送和承载控制等。15） SACP与MSC ServerSACP与MSC Server之间进行CAMEL签约用户的呼叫控制、事件处理等。16） GMSC Server与NPHLRGMSC Server与NPHLR之间用来
27、传送的信息涉及移动被叫号码携带用户的路由数据。17） NPHLR与VLRNPHLR与VLR之间用来交换号码携带用户移动台的位置数据和用户管理数据。18） （G）MSC Server与SMSC（G）MSC Server与SMSC之间进行短消息的发送与接收。第三章 江苏联通移动网络介绍3.1江苏移动网络概况到2009年底，全省共形成资产228.88亿元，其中，网络用资产206.24亿元，占90.11% 。网络资产中，移动网100.51亿元，占48.73%。端局交换机容量21台Server，39台MGW，容量1430万户关口交换机容量26台，实占率66.45%HLR容量25套，容量2230万户分组域
28、SGSN7套、GGSN2套智能网容量SCP5套、SMP2套、668万户GSM无线容量BSC141套、1859万户WCDMA无线容量RNC52套、NodeB6690套短信中心容量短信中心5套、BHSM1728万基站配套物理基站7681个：W、G共站5783个，W、G、C共站3219个3.2江苏核心网软交换网络结构江苏公司移动网核心网网络端局全部采用软交换网络，覆盖全省13个地市，分为南京、无锡、苏州三个大区(如图3.1.1南京大区网络结构图)，核心网关口局采用传统交换机，每地市分别设置两台。 江苏公司软交换网络主要是华为、爱立信两个厂家，华为覆盖10个地市，共17套MSS，32套MGW，爱立信覆
29、盖3个地市，共4套MSS，7套MGW 。图3.1.1南京大区网络结构图中国联通移动通信网采用三级结构：一级移动业务汇接中心、省级移动业务汇接中心、本地移动业务交换中心。即：在业务量大的省(市)设立一级移动业务汇接中心，一级移动业务汇接中心之间网状相连；在每个省设置1对省级移动业务汇接中心，本地移动业务交换中心与本省的二级汇接中心相连，分别以负荷分担方式疏通话务。3.3联通软交换长途汇接网网络情况济南呼和浩特南京长沙西安石家庄沈阳长春北京上海郑州杭州广州哈尔滨福建昆明成都武汉乌鲁木齐北京1北京2天津山西山东1山东2吉林内蒙古辽宁江苏1江苏2上海江西河南1河南2浙江1浙江2广东1广东2广西海南新疆
30、福建黑龙江云南湖南重庆四川贵州河北湖北陕西甘肃宁夏青海合肥安徽图3.3. 软交换长途汇接网网络组网拓扑图软交换长途汇接网在北京、上海、广东、辽宁、湖北、四川、山东、江苏、浙江、陕西、黑龙江、河北、福建、河南、安徽、湖南、新疆、内蒙、吉林、云南等20个省各设置1对TMSC Server，其中北京、上海、广东、四川、陕西等5省的TMSC Server 负责处理本大区内所辖省的长途话务，其他15个省均为处理本省长途话务。软交换长途网在除西藏以外的30个省设置中继媒体网关兼信令网关TMSC MGW(TMG/SG)设备，全国共建有36个TMG/SG，其中在广东、浙江、山东、河南、北京、江苏各建有1对，在
31、其余24个省、自治区、直辖市各建有1个TMG/SG设备。表1.移动通信网软交换长途汇接网现状省份设备名称主用TSS备用TSS北京市TMG1北京TSS1北京TSS2TMG2北京TSS2北京TSS1天津市TMG1北京TSS1北京TSS2河北省TMG1河北TSS1河北TSS2山西省TMG1北京TSS2北京TSS1内蒙古TMG1内蒙TSS1内蒙TSS2辽宁省TMG1辽宁TSS1辽宁TSS2吉林省TMG1吉林TSS1吉林TSS2黑龙江省TMG1黑龙TSS1黑龙TSS2上海市TMG1上海TSS1上海TSS2江苏省TMG1江苏TSS1江苏TSS2TMG2江苏TSS2江苏TSS1浙江省TMG1浙江TSS1浙江
32、TSS2TMG2浙江TSS2浙江TSS1安徽省TMG1安徽TSS1安徽TSS2福建省TMG1福建TSS1福建TSS2江西省TMG1上海TSS2上海TSS1山东省TMG1山东TSS1山东TSS2TMG2山东TSS2山东TSS1河南省TMG1河南TSS1河南TSS2TMG2河南TSS2河南TSS1湖北省TMG1湖北TSS1湖北TSS2湖南省TMG1湖南TSS1湖南TSS2广东省TMG1广东TSS1广东TSS2TMG2广东TSS2广东TSS1广西TMG1广东TSS1广东TSS2海南省TMG1广东TSS2广东TSS1重庆市TMG1四川TSS2四川TSS1四川省TMG1四川TSS1四川TSS2四川省TM
33、G2四川TSS2四川TSS1贵州省TMG1四川TSS2四川TSS1云南省TMG1云南TSS1云南TSS2陕西省TMG1陕西TSS1陕西TSS2甘肃省TMG1陕西TSS2陕西TSS1青海省TMG1陕西TSS2陕西TSS1宁夏TMG1陕西TSS2陕西TSS1新疆TMG1新疆TSS1新疆TSS23.4 联通TDM长途汇接网网络情况图3.4. TDM长途汇接网网络组网拓扑图中国联通GSM话务网采用三级结构组网，在北京、上海、广州、沈阳、武汉、成都、济南、南京、杭州、西安、哈尔滨、石家庄（唐山）、福州（厦门）分别设置一对一级话务汇接中心（TMSC1）。13对一级汇接中心之间网状相连，每对一级汇接中心之间
34、建立直达电路，负责汇接全国的GSM网话务。其他各省二级汇接中心TMSC2以负荷分担方式连接到所属的一对一级汇接中心，之间建立直达电路。每个地市业务区的多台MSC成网状互联，均通过负荷分担方式连接到本省一对汇接中心TMSC2（说明：本省若无TMSC2则连接本省TMSC1），以实现省内和省际业务的汇接。表2.移动通信网TDM长途汇接网现状序号汇接局所辖省份1 北京北京、天津、山西、内蒙。2沈阳辽宁、吉林。3上海上海、安徽、江西。4广州广东、海南、广西。5成都四川、重庆、贵州、云南、西藏。6武汉湖北、河南、湖南。7西安陕西、宁夏、甘肃、青海、新疆8济南山东9南京江苏10杭州浙江11哈尔滨黑龙江12石
35、家庄（唐山）河北13福州（厦门）福建3.5 联通七号信令网网络情况网状网连接海口长春兰州西宁乌鲁木齐拉萨呼和浩特南宁长沙郑州天津太原重庆昆明南昌合肥银川贵阳济南福州杭州北京西安上海南京哈尔滨广州沈阳成都武汉石家庄图3. 信令网网络组网拓扑图中国联通移动通信网七号信令网设置13对HSTP，分别设在：北京、上海、广州、沈阳、济南、南京、杭州、成都、武汉、西安、哈尔滨、石家庄（唐山）、福州（厦门）。13对HSTP分平面设置，本平面内13个高级信令转接点之间以网状网相连，平面间通过成对HSTP间的C链路相连。在其他省市设置一个或两个LSTP，低级信令转接点以负荷分担方式与所属的一对高级信令转接点相连。
36、表3. 七号信令网网络现状序号汇接HSTP汇接省份1北京北京、天津、山西、内蒙2上海上海、安徽、江西3广州广东、海南、广西4沈阳辽宁、吉林5成都四川、重庆、贵州、云南、西藏6武汉湖北、河南、湖南7西安陕西、宁夏、甘肃、青海、新疆8济南山东9南京江苏10杭州浙江11哈尔滨黑龙江12石家庄（唐山）河北13福州（厦门）福建3.6联通移动本地网结构图3.6 移动通信网本地网组网拓扑图中国联通移动通信网本地网包括核心网络和无线网络。移动通信网核心网络分为电路域和分组域。核心网电路域设备包括VLR、HLR 、端局、关口局等，为GSM/WCDMA网络共用。VLR存储与呼叫处理有关的一些数据，HLR是移动用户
37、管理的数据库。端局全部采用软交换设备，主要完成呼叫控制、媒体网关接入控制、移动性管理、资源分配、协议处理、路由、认证、计费等功能，并向用户提供相关业务，以及配合智能SCP提供多样化的第三方业务。关口局具有查询被叫路由的能力，完成移动通信网与外网业务的互联互通。核心网分组域设备包括SGSN和GGSN，SGSN主要执行移动性管理、安全管理、接入控制和路由选择等功能， GGSN主要负责提供分组域 PLMN与外部分组数据网的接口，并提供必要的网间安全机制（如防火墙）。移动通信网无线网络包括由基站(Node B)和无线网络控制器(RNC)组成的WCDMA无线接入系统和由基站收发信台(BTS)和基站控制器
38、（BSC）、分组控制单元（PCU）组成的GSM/GPRS无线接入系统。移动通信网本地网设备提供商主要有华为、中兴、爱立信、诺西、贝尔、摩托罗拉等。第四章软交换设备容灾分析近年来由于通信设备制造技术的迅猛发展以及刀片式服务器在电信级应用中的逐步普及，在数字移动通信核心网建设中，电信核心网“大容量、少局所”的传统设置原则，已经在HLR部署策略上得到充分体现。各种大容量和超大容量的核心网设备也已经在国内各运营商商用网络中屡见不鲜。大容量设备在提高了设备及配套资源利用率的同时，也给现网的安全运行带来了更大的风险，一旦其发生故障，受影响的用户和业务范围也将非常广泛。最近，工信部发布的电信网络运行监督管理
39、办法进一步表明了国家对通信保障重要性已经提高到了一个新的高度，加之在通信行业重组，市场竞争越来越激烈的大环境下，核心网元的严重故障对运营商整体信誉和竞争能力的影响是不可估量的，因此在引进大容量核心网设备的同时，通过技术手段提高设备和网络的稳定性和可靠性，已经成为迫在眉睫的问题。数字移动通信网络中的HLR设备的容灾备份技术主要分为两大类：数据容灾和业务容灾。其中，数据容灾实际为HLR内用户数据的异地（异系统）备份方案，数据容灾是业务容灾的基础，单纯的数据容灾对主备用HLR设备的功能均无特别要求，一般仅备份静态数据，倒换和倒回都是非实时的，倒换效果较差；而业务容灾技术则可以保证较短的倒换时间和用户
40、业务使用对倒换的感知度较小，但一般只能在同一厂家的HLR之间进行，具体又可以分为1+1互备、N+1主备、M+N主备等方式。移动软交换中心（MSC Server）在网络中所处的位置较高，出现重大灾难情况，如人为操作失误、设备故障、自然灾害等，会导致大范围的业务中断，影响巨大。为避免改问题，目前采用一个媒体网关（MGW）双归属两个MSC SERVER,可有效提高系统的安全性，组网灵活并节省成本。随着技术演进，现在越来越多的城市以“卫星城”的面貌出现。白天，用户集中在中心区，为了保证服务质量，要求为中心区服务的SERVER节点具有极高的容量。提出了MSC Pool解决方案。江苏十三地市，其中WCDM
41、A核心网软交换SERVER十地市采用华为软交换设备，现阶段采用N+1热备方式，三地市采用爱立信软交换现阶段N+1冷备方式。HLR阿朗NGHLR采用N+1热备方式，爱立信HLR采用互备HLR本文以华为软交换为例，分析双归属原理，以阿朗NGHLR为例，分析热备容灾方式。4.1 双归属功能为了实现移动网络运行的安全可靠，实现了移动软交换中心（MSC Server）的异地容灾备份，即为网络上运行的MSC Server增加一个备份的MSC Server。正常情况下，主用MSC Server处理各种信令和各项业务；当主用MSC Server发生故障时，容灾MSC Server能够完全承担主用MSC Ser
42、ver的工作，保证移动网络正常运行。双归属往往与大容量结合使用，可有效提高系统的安全性，组网灵活并节省成本。下面对容灾过程中出现的几个概念进行介绍：双归属（Dual Homing），指在R4组网构架（承载与控制分离）下，一个媒体网关（MGW）从属于两个MSC Server。正常运行情况下，MGW只注册到一个MSC Server上，而当该MSC Server发生故障时，MGW可注册到另一个MSC Server上，继续为此MGW下管理的用户提供业务。根据参与双归属组网的MSC Server的数量，可以分为1+1双归属和N+1双归属方案。对于MGW而言，每种方案都是相同的，每个MGW都有一个主MSC
43、 Server和一个备MSC Server。l MSC ServerMSC Server应用于R4构架组网中，为方便称呼，通常也称为Server或SX（SoftSwitch），在后面的叙述中，如果没有特别说明，Server和SX表达的含义都是指MSC Server。l 虚拟Server也称为虚拟节点。为实现MSC Server“N1”双归属方式，提出了虚拟MSC Server（简称为虚拟Server）的概念。其含义是把“N1”中的“1”（即备份的MSC Server）在逻辑上划分为N1个MSC Server。并通过Server节点进行标识，其中Server节点0固定表示本节点，其它虚拟Serv
44、er分别做为其它“N”个Server的容灾系统。如0所示。a.图4.1.1 虚拟Server示意l 主用MSC Server在系统正常使用时，相对容灾MSC Server而言，承担了网上业务处理的MSC Server。0中SX1和SX3为主用MSC Server。l 容灾MSC Server也称为备份MSC Server，用来为主用MSC Server提供数据和业务备份的MSC Server。0中SX2为容灾MSC Server。4.2 双归属容灾方案简介四种双归属容灾方案：l 1+1备份方案l 1+1互助方案l N+1备份方案l N+1互助方案1+1备份方案中备份MSC Server正常情况下一直处于空转状态，没有处理业务，只有在主用MSC Server出现故障的情况下才接管主用MSC Server的业务，对资源是一种浪费，所以不推荐使用1+1主备的容灾方案。N+1（N1）互助方案是主备和互助方案的结合体，组网复杂，维护起来不方便，所以也不推荐使用。华为N+1双归属推荐使用以下两种方案：l N+1主备方案：适用于VMSC、GMSC、TMSC； l 1+1互助方案：适
