NGN軟交換通信網容災方案的選擇

摘要：軟交換是下一代通信網NGN的核心技術，必將成為下一代通信的發展方向。文章介紹了軟交換技術的基本概念和網絡優勢，簡單分析了NGN軟交換通信網容災方案。

關鍵詞：NGN軟交換通信容災雙歸屬池組

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

1 軟交換技術

1.1 軟交換

軟交換（SoftSwitch）是下一代通信網絡NGN呼叫與控制的核心，為NGN提供實時的業務呼叫控制和連接控制。軟交換的基本思想是硬件軟件化，通過服務器或網絡上的軟件實現呼叫選路、連接控制、管理控制和信令互通等基本呼叫控制功能。

1.2 軟交換網絡的優越性

軟交換網絡是一個基于分組交換技術的開放網絡，采用分層網絡結構，組網靈活方便，包括以下4個功能層：接入層、傳輸層、控制層和業務層。具有以下幾個明顯優勢

（1）網絡互通融合 運維成本低。軟交換網絡具有簡潔、清晰的層次結構，網絡結構開放，各個網元之間使用標準的協議和接口，使得系統各部分在地理上可以自由分離，系統各部分均可獨立發展和升級，可實現各種異構網的互通和網絡融合，降低運營維護成本。

（2）多媒體業務能力強。軟交換支持各種協議，實現各種業務及用戶的綜合接入，并允許網絡內所有用戶遠程接入，為用戶提供多媒體綜合業務平臺，能最大限度地保護用戶投資，充分發揮現有通信網絡的作用。

（3）系統穩定 安全可靠。軟交換基于策略的運行支持系統，基于策略的實現方式來完成運行支持系統的功能，將PSTN的可靠性和數據網的靈活性有機結合起來，按照一定的策略對網絡特性進行實時、智能、集中式的調整和干預，以保證整個系統的穩定性和可靠性。

（4）組網靈活 應急能力強。基于軟交換技術組網，靈活方便，且具有較強的備份數據能力，在實際運行中可提供較強的應急通信功能，可靈活選擇符合實際的容災方案。

2 軟交換通信網容災方案選擇

隨著通信技術的發展，降低自然災害和突發事件對通信系統的影響已成為重要課題。基于軟交換的通信系統可采用雙歸屬方案和池組技術防止網絡大面積癱瘓，具有應急通信功能和應急恢復機制。

2.1 雙歸屬方案

在組網上，一個MG歸屬兩個軟交換設備的管理，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，一個媒體網關MG連接到兩個互為主/備用的軟交換設備上，正常運行時，MGW僅受主用設備控制，并定時查詢主用設備的當前運行狀態，一旦主用設備故障，則自動按預先配置的地址向備用軟交換設備注冊，備用設備將被激活，接替主用設備的業務。

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備上，兩個軟交換設備并非主/備用關系，而是設置成互助關系。在正常情況時候，它們分別承擔著各自的通信負荷，只有在異常發生時，正常的一個才接管另外一個故障設備所控制的MG。

雙歸屬“1+1”方案的優點是為保障容災的安全性，兩個軟交換設備通常建設在不同的地區。兩個互助設備在物理上位于不同的地區，可提供大容量的異地容災能力。其缺點是業務切換需要時間較長，網元配置數據比較復雜；且由于每套軟交換設備均應預留資源，建設成本高。

③ 雙歸屬“N+1”主備方案

在雙歸屬“N+1”主備方案中需設置“1”個軟交換設備，做為其他“N”個主用軟交換設備的冗余備份系統。在正常情況下，“N”個設備是激活狀態，備份設備完全處于備份狀態。一旦“N”個軟交換設備中的某一個設備出現故障時，備份設備則立即被激活來接管故障設備的后續業務。N+1備份方案相當于是“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互助方案中需設置“1”個獨立的容災軟交換設備，在正常情況下，容災軟交換設備承擔著自已的通信負荷，一旦的“N”個軟交換設備中的某一個出現故障，容災設備則立即被激活來代替承載故障設備的所有業務。“N+1”互助方案相當于是“1+1”互助方式的疊加。

“N+1”該方案的優點是無需預留備份容量，軟交換設備的利用率較高；而且服務器無需成對設置，易于網絡擴展。其缺點是需建設獨立的容災服務器，核心網元需配置的備份鏈路較多，工程建設比較復雜；而且無法處理兩個以上設備故障，故不適于應對大面積故障現象。

2.2 池組技術

將某一區段的軟交換設備設置在一個池組內，當池組內某一軟交換設備發生故障時，池組會自動選擇其他可用軟交換設備實時接管其業務，以“N+1”的冗余，實現了“1+1”備份效果和網絡級冗余安全保障機制。所有節點具有完全一致的局數據，各軟交換設備容量平均分配，適合對核心網元的集中化設置和管理。可隨時通過指令將池組中的某一個軟交換設備退服進行維護和升級，其業務自動均衡分配到池組內其他軟交換設備上，因此可隨時進行維護。當維護結束后還可隨時通過指令再將該軟交換設備添加回池組內，池組再一次自動完成容量均衡分配。

池組技術的優點是大大地提高了網絡的容災能力，并在確保集中化管理前提下，簡化了運維工作，有效地降低了運維成本。其缺點是池組技術需要大量中繼接口，需耗費大量傳輸資源。

由于軟交換設備故障會嚴重影響鐵路專用通信網絡，因此一般首先選擇雙歸屬方案對軟交換設備進行備份，在擁有豐富傳輸資源的區段可采用池組容災方案。但由于各區段業務與設備差異較大，在實際建設過程中可根據區段的實際情況靈活選擇容災方案。

3 結語

NGN軟交換是下一代通信的發展方向，它將以其先進的技術、開放靈活的網絡結構、可靠穩定的綜合的多媒體業務能力、廣闊的發展空間，為保障未來國民經濟的發展提供高質量的通信技術支持和保障。

參考文獻

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