IP承載網(wǎng)單平面丟包問(wèn)題的組網(wǎng)優(yōu)化

摘要:針對(duì)移動(dòng)軟交換Mc接口組網(wǎng)中IP承載網(wǎng)單平面丟包問(wèn)題，分析其在主備接入方式、負(fù)荷分擔(dān)接入方式下對(duì)軟交換業(yè)務(wù)的影響，并重點(diǎn)分析了負(fù)荷分擔(dān)接入方式下的相關(guān)優(yōu)化思路，提出了具體的組網(wǎng)優(yōu)化建議，對(duì)移動(dòng)軟交換組網(wǎng)優(yōu)化及網(wǎng)絡(luò)安全有一定的參考意義。

關(guān)鍵字:移動(dòng)軟交換；Mc接口； IP承載網(wǎng)單平面丟包問(wèn)題；組網(wǎng)優(yōu)化

英文摘要:This article addresses the issue of single-plane packet loss in IP bearer networks, which occurs in Mc interface optimization in soft-switching systems, and this article will discuss the impact of this problem on soft-switching services which underlie the active-standby access mode and load-sharing mode. It also analyzes issues related to the load-balancing mode and offers suggestions for network optimization. It is a reference for optimization and safety protectionof mobile soft-switching networks.

英文關(guān)鍵字:Mobile soft-switching; Interface Mc; single-plane packet loss in IP-bearer network; network optimization

基金項(xiàng)目：中國(guó)聯(lián)通軟交換長(zhǎng)途網(wǎng)一期、二期、三期工程項(xiàng)目；中國(guó)移動(dòng)2G網(wǎng)絡(luò)軟交換IP化改造工程項(xiàng)目

在移動(dòng)軟交換系統(tǒng)中，Mc接口是指(網(wǎng)關(guān)MSC服務(wù)器)((G) MSCS)和媒體網(wǎng)關(guān)(MGW)之間的接口。該接口的協(xié)議傳輸可以基于IP，也可以基于異步傳輸模式(ATM)，但是在目前的實(shí)際組網(wǎng)結(jié)構(gòu)中基本都是采用基于IP的承載方式。

由于MGW通常還需要兼做信令網(wǎng)關(guān)功能，因此MSCS和MGW之間需要通過(guò)IP承載網(wǎng)來(lái)傳輸?shù)目刂葡�息除了Mc接口的H248信令以外，通常還需要轉(zhuǎn)接A口信令（基站系統(tǒng)應(yīng)用部分(BSSAP)/信令連接控制部分(SCCP))、局間信令(ISDN用戶部分(ISUP)、電話用戶部分(TUP))，有些組網(wǎng)情況下可能還需要轉(zhuǎn)接移動(dòng)應(yīng)用部分(MAP)/SCCP信令(移動(dòng)交換中心子系統(tǒng)移動(dòng)應(yīng)用部分(MSCMAP)、拜訪位置寄存器子系統(tǒng)移動(dòng)應(yīng)用部分(VLRMAP)、歸屬位置寄存器子系統(tǒng)移動(dòng)應(yīng)用部分(HLRMAP))[1]。

因此，在軟交換設(shè)備組網(wǎng)中，IP承載網(wǎng)是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，是軟交換系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的必要條件。
通常IP承載網(wǎng)采用雙平面的組網(wǎng)方式，其中任意一個(gè)平面中斷不會(huì)影響其承載的軟交換業(yè)務(wù)。但是在實(shí)際應(yīng)用中卻發(fā)現(xiàn)當(dāng)IP承載網(wǎng)出現(xiàn)單平面丟包(非完全中斷)時(shí)，軟交換業(yè)務(wù)會(huì)受到嚴(yán)重的影響，表現(xiàn)為偶聯(lián)擁塞、偶聯(lián)中斷、接通率下降等現(xiàn)象。

本文以中興通訊ZXWN CS設(shè)備為例，從軟交換設(shè)備的角度，針對(duì)IP承載網(wǎng)單平面丟包問(wèn)題進(jìn)行分析，并提供優(yōu)化解決的方法，希望給相關(guān)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和優(yōu)化人員提供有益的參考。

1 主備接入方式和負(fù)荷分擔(dān)接入方式組網(wǎng)介紹

在移動(dòng)軟交換設(shè)備逐步替換傳統(tǒng)交換設(shè)備的初期，當(dāng)還未具備接入全網(wǎng)統(tǒng)一的IP承載網(wǎng)的條件時(shí)，往往會(huì)采用IP承載網(wǎng)專網(wǎng)的方式，提供點(diǎn)到點(diǎn)之間的IP承載。隨著IP承載網(wǎng)建設(shè)的完善，再逐步把軟交換設(shè)備割接到一個(gè)統(tǒng)一的IP承載網(wǎng)中[2]。

軟交換設(shè)備在接入IP承載網(wǎng)時(shí)，通常有兩種典型的組網(wǎng)方式，即主備接入方式、負(fù)荷分擔(dān)接入方式。
主備接入方式的特點(diǎn)是：

(1)軟交換側(cè)通常配置1對(duì)SIPI(信令I(lǐng)P接口板)單板，每個(gè)單板出1個(gè)快速以太網(wǎng)(FE)接口，分別接入2臺(tái)二層交換機(jī)，再通過(guò)交換機(jī)分別接入2臺(tái)站點(diǎn)接入設(shè)備(CE)；

其中二層交換機(jī)的主要作用是保證軟交換側(cè)SIPI主備倒換和CE側(cè)虛擬路由器冗余協(xié)議(VRRP)倒換可以分別獨(dú)立進(jìn)行，當(dāng)某些CE支持二層接口時(shí)可以不用再單獨(dú)配置二層交換機(jī)。

(2)軟交換側(cè)的接口板采用主備工作方式，CE對(duì)軟交換側(cè)啟用VRRP；

(3) SIPI、CE間故障檢測(cè)是獨(dú)立進(jìn)行的、兩者沒(méi)有關(guān)聯(lián)，其中SIPI主備倒換檢測(cè)的主要依據(jù)為SIPI和二層交換機(jī)之間端口狀態(tài)，CE的VRRP倒換檢測(cè)的主要依據(jù)為CE之間心跳消息。

(4) 在正常情況下，采用主備方式接入的MSCS和MGW之間實(shí)際只能使用其中的1條傳輸通道（主用通道），示例如下：

負(fù)荷分擔(dān)接入方式的特點(diǎn)是：

(1)軟交換側(cè)通常配置1對(duì)SIPI單板，每個(gè)單板出1個(gè)FE接口，可以直接接入CE或者通過(guò)交換機(jī)匯聚以后再接入CE；

(2)軟交換側(cè)的接口板采用負(fù)荷分擔(dān)工作方式，CE也采用負(fù)荷分擔(dān)的工作方式；

(3) SIPI和CE之間可以通過(guò)雙向轉(zhuǎn)發(fā)檢測(cè)(BFD)進(jìn)行檢測(cè)；

(4) 在正常情況下，采用負(fù)荷分擔(dān)方式接入的MSCS 和MGW之間可以使用2條傳輸通道，示例如下：

2 兩種組網(wǎng)方式下對(duì)IP承載網(wǎng)單平面丟包問(wèn)題的分析

(1) 主備接入方式下，業(yè)務(wù)只承載于主用傳輸通道，針對(duì)IP承載網(wǎng)單平面丟包問(wèn)題的表現(xiàn)如下：

備用傳輸通道出現(xiàn)丟包問(wèn)題時(shí)，由于軟交換業(yè)務(wù)不會(huì)承載于備用傳輸通道，因此對(duì)業(yè)務(wù)沒(méi)有任何影響；軟交換設(shè)備也無(wú)法檢測(cè)到備用通道是否存在丟包；

主用傳輸通道出現(xiàn)丟包問(wèn)題時(shí)，由于軟交換業(yè)務(wù)全部承載于主用傳輸通道，因此對(duì)業(yè)務(wù)會(huì)有一定影響，影響程度和IP承載網(wǎng)的丟包率有關(guān)；軟交換設(shè)備可以檢測(cè)到主用通道存在丟包，但是無(wú)法控制IP承載網(wǎng)倒換到備用通道上。

也就是說(shuō)，當(dāng)主用通道中斷時(shí)，IP承載網(wǎng)可以檢測(cè)到并切換到備用通道；當(dāng)主用通道出現(xiàn)丟包時(shí)，IP承載網(wǎng)通常無(wú)法檢測(cè)到，也就不會(huì)切換到備用通道。

因此，主備接入方式下針對(duì)IP承載網(wǎng)單平面丟包問(wèn)題，軟交換側(cè)基本上無(wú)法再繼續(xù)進(jìn)行相關(guān)的優(yōu)化工作。

(2) 負(fù)荷分擔(dān)接入方式下，業(yè)務(wù)可以承載在2個(gè)傳輸通道上，針對(duì)IP承載網(wǎng)單平面丟包問(wèn)題的表現(xiàn)如下：

其中任何1個(gè)傳輸通道出現(xiàn)丟包，只會(huì)影響承載在此通道上的業(yè)務(wù)，另一個(gè)通道上的業(yè)務(wù)不受影響。同時(shí)，軟交換側(cè)可以檢測(cè)到其中存在丟包的傳輸通道，也就可能主動(dòng)選擇其中傳輸質(zhì)量較好的通道進(jìn)行傳輸。

因此，負(fù)荷分擔(dān)接入方式下針對(duì)IP承載網(wǎng)單平面丟包問(wèn)題，軟交換側(cè)基本具體繼續(xù)進(jìn)行相關(guān)的優(yōu)化工作的條件。