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中国移动软交换IP承载语音业务的实现
2007年11月5日 10:03    泰尔网    评论()    
作 者:徐建

    1.2.1.1主要设备技术要求

    (1)MSCServer:通过接入A接口的控制面实现对2GBSS的接入控制,通过Mc接口控制MGW,并提供呼叫控制和移动性管理功能。对于BICC承载建立方式,在不启用TrFO和启用TrFO的情况下都应按“前向延迟不通知方式”建立承载。为了保证软交换系统的正确接入,要求软交换机MSCServer/VLR支持SCTP多归属机制;

    (2)MGW:MGW支持在软交换机的控制下完成分组语音编解码之间的转换和互通,包括AMR编码语音与G.711编码语音之间的转换。为了保证软交换系统的正确接入,要求与软交换机MSCServer/VLR之间的信令链路支持SCTP多归属机制;

    (3)MGW内置SG:用于转接BSSAP及互通ISUP信令。MGW内置SG可以采用M3UA代理方式转接BSSAP信令。考虑到将来网络引入A-Flex功能的需求,MGW内置SG也可以采用M3UA转接点方式转接BSSAP信令。在这种情况下,要求接入到该MGW的所有BSC均支持多信令点功能。要求MGW内置SG,转接ISUP信令时工作在M3UA转接点方式;

    (4)GMSCServer和GMGW:即关口局软交换机和关口局媒体网关。主要负责疏通端局与他网的互连互通话务和本地网内IP承载的软交换端局和TDM端局间的互通话务。(当本地网内IP承载的软交换端局和TDM端局间不具备直达电路设置条件时,端局间的话务由IP关口局转接疏通)。GMGW具备内置信令网关SG,支持其它TDM网元与该GMGW所归属的GMSCServer互通时SS7信令基于SIGTRAN方式的转接;

    (5)CMN:即呼叫协调节点,负责全网被叫号码分析及省际软交换机之间信令链路的汇聚。CMN不需支持Mc接口、不需控制MGW。以省或大区为中心设置。

    1.2.1.2主要接口协议要求

    (1)Nc接口:MSCServer之间、GMSCServer与MSCServer之间、CMN与(G)MSC Server之间、以及CMN之间通过Nc接口连接。该接口基于IP承载,接口协议栈为BICC/M3UA/SCTP/IP。对于BICC承载建立方式,在不启用TrFO和启用TrFO的情况下都应按“前向延迟不通知方式”建立承载。Nc接口支持SCTP多归属机制;

    (2)Mc接口:MSCServer与MGW之间、GMSCServer与GMGW之间通过Mc接口连接。该接口基于IP承载和H.248协议。Mc接口支持SCTP多归属机制;

    (3)Nb接口:Nb接口是MGW之间、MGW与GMGW之间的接口。该接口基于IP承载,语音编解码采用AMR212.2kbit/s,接口承载协议栈为RTP/UDP/IP。对于IP承载语音的软交换网,其承载层采用全网扁平化组网模式,任意两个MGW之间的媒体流直接通过IP专用承载网进行疏通,不再经过其它媒体网关进行中间转接;

    (4)ISUP协议接口:R4软交换机与TDM交换机(2GMSC/GMSC)互通的ISUP信令,由MGW内置的SG进行转接。TDM交换机与SG之间仍采用TDM方式承载,其协议栈为ISUP/MTP(E1);MGW内置SG与软交换机之间采用IP承载,其协议栈为ISUP/M3UA/SCTP/IP,其中的SCTP协议应支持多归属机制。

    1.2.2软交换设备主要接口保护机制

    软交换设备接口的保护可以在承载层面和软交换业务层面实现多层保护。

    软交换设备间主要接口包括Mc口(Server与MGW间)、Nc口(Server间)、Nb口(MGW间)。Mc/Nc采用SCTP多归属进行保护。软交换上处理Nb口流量业务的单板一般都是主备工作,可以进行主备保护。

    1.2.2.1SCTP多归属保护

    每个SCTP偶联的端点有多个IP地址,例如图2中的R4MSC1和R4MSC2之间,使用SCTP偶联连接,R4MSC1上使用IP地址IP1和IP2,R4 MSC2上使用IP地址IP3和IP4。

    图2  SCTP多归属保护

    当默认的首选地址出现通信故障时自动倒换到备用的IP通路上。假定IP1和IP3分别是两个MSC的首选IP地址,正常情况下,包含信令消息的IP包是从IP1发给IP3或者是从IP3发给IP1,在IP2和IP4之间使用SCTP的HeartBeat消息进行IP通信状态的监测。

    当信令消息从IP1发给IP3时,在发送端会使用定时器等待对方的接收确认,如果收到对端的确认表示数据已经完成传输,如果是发生定时器超时,则意味着消息丢失或者发生了较大的拥塞延时。发送端则在备用的IP地址上重传这个数据消息,以保证对端能够及时的接收到这个数据消息。当某个IP通路上连续发生了多次传递消息失败,达到了设定的Path.Max.Retrans次数,则这个IP通路被标记为不可用,所有的数据消息都被倒换到其余的IP通路上传递。

    倒换时间和设置的HeartBeat间隔及RTO设置有关。

    1.2.2.2MGW上Nb口保护

    MGW检测Nb口单板的工作状态,当SCTP主用通路故障之后,SCTP备用通路所在的单板立即接管控制权,切换在1s内完成;处理Nb口业务的单板均支持标准BFD功能,可以快速检测链路中断异常,具备网关间自动切换功能,可与网关配合完成BFD功能。如图3中所示两处站点异常会导致主备单板切换,倒换成功后MGW信令面和用户面新的路由如箭头所示。

    图3  Nb口保护

    1.2.3LANSwitch的引入

    配置两台LANSwitch,两台LANSwitch之间用多条FE或GE链路连接,LANSwitch配置LACP协议,将LAN Switch之间的多条物理链路捆绑为一条逻辑链路,保证LAN Switch之间连接的可靠性。

    在LANSwitch上对应Nc口业务、Mc口业务、Nb口业务、网管、计费等不同的业务划分多个VLAN,每个VLAN只处理一种业务,隔离媒体、信令、网管、计费等数据流。实现各业务之间的隔离。

    主用Switch异常,将导致软交换设备相关主备单板检测到主板的网口异常,切换到备板。同时由于CE间启用VRRP协议,当主用Switch故障时,也立即产生VRRP切换,保证业务的正常进行,VRRP可以设置fast-interval至100ms,中断的时间在300ms左右,如不调整VRRP定时器值,缺省情况1s左右完成切换,推荐使用VRRP缺省配置。切换成功后新的路由如图4中箭头所示。

    图4  引入LANSwitch

[1]  [2]  [3]  [4]  编 辑:张翀
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