WCDMA核心网三大容灾技术

容灾的必要性

WCDMA相对GSM网络，无线侧用户在接入速率上有了很大提高，这对核心网网元的处理能力提出了高要求，单个MSC、MSCServer、MGW所承当的用户话务和信令负荷大大提升。

同时，随着技术的进步和竞争的加重，各厂商推出的装备容量也不断提高。在2G网络中，MSC的容量通常为20~30万，HLR的容量通常为50~70万。而在3G网络中，R99阶段的MSC最大容量达100~180万左右;R4阶段的MSCServer、MGW的最大容量达100~180万左右，HLR最大容量达200万左右;R5版本的商用装备虽然还没有大范围推出，不过可以肯定容量将朝着更高的方向发展。

在核心网结构上，R4阶段引入了控制和承载分离的软交换架构，将传统2G网络中的MSC分离成MSCServer和MGW，其中MSCServer负责信令处理、路由和业务;MGW负责媒体流处理。由于MSCServer和MGW之间只是IP上承载的信令，占用的带宽非常少，因此，二者之间可以经济地拉远放置。MSCServer可集中设置在中心城市;MGW由于容量及处理能力的大幅提高，依照集中化原则，也可集中设置。这样，全部R4核心网的建设思路是“大容量，少局所”。一个MSCServer控制多个MGW，组成一个“大本地网”。

R5虽然目前还没有商用组网的实际例子，但它继承了R4的软交换架构思想，因此，仍会采取“大容量，少局所”的大本地网结构。

但是，在R4、R5之前的R99阶段，由于MSC之间的传输还是TDM话路，因此，集中设置MSC将造成传输的长途迂回，增加运营本钱。因此，R99的组网与现在的GSM相比不会有太大的变化，只是把原来的MSC进行软硬件升级，以支持WCDMA的接入。

从以上分析可以看出，基于移动软交换架构的WCDMA核心网，其集中设置的MSCServer将成为网络和装备安全的重要隐患，因此，有必要在建网时斟酌其容灾备份方案，预防网元单点故障特别是MSCServer装备故障，而引发大面积网络瘫痪的情况产生。

容灾方案分析

R99核心网容灾方案

R99核心网结构与GSM相比没有变化，因此，其单点故障位置及其对网络酿成的影响也与GSM一样：MSC失效，致使MSC覆盖区域的网络不可用;HLR失效致使HLR覆盖区域的网络不可用。因此，R99可以采取GSM组网的安全性措施。对HLR的容灾方案而言，可以采取N+1备份方案来解决HLR失效的问题。即对主用HLR配置备份HLR，并在二者之间通过数据同步机制实现用户数据的同步，当主用HLR出现故障时，备份HLR接收主用HLR的业务，减少对现网用户的影响。

GSM组网没有针对MSC失效的安全性措施，只是通过MSC装备本身的可靠性措施，即装备的单板备份和端口备份来保证MSC网元的安全。因此，在R99组网中也存在这个安全隐患。通常的解决方法是，尽可能采取小容量MSC的策略来规避风险，但这不能从根本上解决问题。

R4核心网容灾方案

R4核心网软交换架构。可以看出，其单点故障在于：(1)MSCServer失效，致使MSCServer覆盖区域的网络不可用。(2)MGW失效，致使MGW覆盖区域的网络不可用。(3)HLR失效，致使HLR覆盖区域的网络不可用。

针对上述故障点，相应的安全容灾方案有：(1)在MSCServer层面，实行双归属方案。建设MSCServer容灾备份中心，一个MGW同时接入两个MSCServer，一个主用，一个备用，当主用MSCServer产生故障后，MGW重新注册到备用MSCServer，继续原来的事务。(2)在MGW层面，实行MGW负荷分担技术。一个RNC同时接入多个MGW，MGW之间负荷分担，当一个MGW产生故障时，其RNC的负荷由其他MGW承当，RNC的业务处理不影响。(3)在HLR层面，采取HLR的N+1备份方案(和GSM的HLR容灾方案相同)。

另外，也能够同时通过板级和端口级的装备冗余备份来实现一定的安全容灾。

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