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摘 要：本文介绍了软交换的功能特点，探讨如何实现华为软交换主备倒换。
关键词：移动核心网；华为软交换；主备倒换；模块
1 软交换技术简介
1.1 软交换技术简介
软交换是实现电信交换网络承载与控制分离的一种技术。通过分离，可以在核心网上更加灵活地提供业务。具体而言，软交换主要主要由MSC SERVER和媒体网关MGW组成：
1.1.1 MSC SERVER
MSC SERVER位于软交换网络的控制层，是软交换网络的控制核心，为具有实时性要求的业务提供呼叫控制和连接功能。其主要功能包括：呼叫控制和处理功能、协议处理功能、业务提供与交换、互通功能、对资源的管理功能、计费功能
1.1.2 媒体网关MGW
媒体网关定位于软交换网络的核心网，按照软交换网络的概念，媒体网关只是按照控制层MSC SERVER的指令执行操作，因此媒体网关是软交换网络的触角，通过它的延伸，软交换网络可以扩展到控制层MSC SERVER所在地以外的地方。媒体网关的主要功能包括：接入和协议处理功能、语音压缩及处理功能、资源控制与管理功能、QoS的管理功能。
2 软交换主备倒换测试的必要性
目前GSM交换网络规模巨大，网络结构复杂，设备运行时间较久，扩容频繁，不免存在交换设备故障发生概率增加的问题。一旦因自然灾害、设备故障或人为因素等原因使单板宕机，备用单板无法及时接管业务，将导致通信业务处理长时间中断，会对本地网内用户业务带来灾难性的影响。主备倒换测试软交换设备主备用热备份保护机制的完备性以及备用模块的可用性，及时发现故障隐患，预防网元单点故障而引起大面积网络瘫痪的情况发生。因此主备倒换测试是保证核心网交换设备可靠运行的重要手段。
3 华为软交换主备倒换测试
3.1 华为软交换主备倒换测试要求
华为软交换设备的主备倒换测试内容包括MSOFTX3000主要模块的主备倒换测试、UMG8900主要模块的主备倒换测试。为保证测试工作的顺利进行以及交换设备的通信安全，华为软交换设备主备倒换测试要求如下：
⑴主备倒换测试应在不影响现网业务的情况下进行，倒换测试过程应保证不会造成大面积的业务中断；
⑵倒换测试过程中如果出现系统故障，应及时中止倒换测试并倒回，查明并排除故障后，再选择适当的时间重新进行倒换测试；
⑶倒换测试原则上每半年进行一次，在特殊情况下（例如重大活动或重要节日前）为保障通信安全也可以进行倒换测试；
⑷倒换测试时间应安排在午夜至凌晨（0：00～5：00）进行，倒换测试应由交换维护人员和厂家现场维护工程师配合共同完成；
⑸倒换测试前应对系统进行状态检查和备份，倒换测试结束后应进行拨打测试并观察系统运行状态和性能统计数据，确认正常后方可认为倒换测试成功。
3.2 华为软交换MSOFTX3000主备倒换测试
3.2.1 华为MSOFTX3000倒换单板操作步骤
⑴查询交换机的电路和信令状态：DSP OFTS/DSP OFTK；DSP N7DLINK；查询设备两天的告警记录，保存成文件；
⑵查看交换机中软件版本信息（DSP PATCH），保存成文件；
⑶格式化数据库，FMT；
⑷确认前后台数据是否一致：
· 首先FMT格式化数据库，再使用命令STR CRC，对所有模块数据进行校验，确认是否存在前后台数据不一致的现象；
· 先确认不一致的数据，可以使用SND SPD命令设定不一致的表格；
· 设定好之后，重新进行数据校验，到前后台数据一致为止。
⑸在操作前仔细确认倒换单板操作的可行性，请执行（BKP DB）备份BAM数据库和注册表，准备几块要进行倒换操作的单板做为备件，以防后续可能进行的换掉坏板操作。
⑹打开要倒换模块主备板的备份开关，例如：SET BAKMODE：MN=22，SW=NMB；执行DSP BRD查看备板，是否“备份状态=备份完成”。如果不是，需要等待备份完成才能倒换；
⑺检查确认主备单板运行正常，没有相关的单板告警：
例如：BAM到主机连接中断告警（告警ID：2364）；
TCP链路故障告警（告警ID：2071）；
部分模块间通信故障告警（告警ID2069）；
⑻记录所有设备告警信息，在倒换完成后进行比较；
⑼倒换单板应加载最新的程序文件，数据文件，为保证单板加载后，前后台数据一致，请在倒换前做下面的检查：
· ExChange进程是否处于异常或者停止状态，出现这种情况，重新启动ExChange进程。如果重启进程还不能处于运行状态，收集Exchange.Log文件信息；
· 该框SMU板是否和BAM通信正常，使用DSP COMM命令查询TCP通信状态，必须每条TCP连接都正常；
⑽后台是否已经存有相应的配置程序文件，数据文件（默认路径：D：＼Data＼，程序文件S3000.XXX，数据文件：DB_YYY.dat，XXX为单板类型，YYY为此单板的模块号，例如如果倒换模块号为132的IFM单板，则需要到D：＼Data目录下查询是否存在其程序文件s3000.ifm，数据文件db_132.dat）。
⑾修改备板加载软开关状态（程序不可用、可写；数据不可用、可写），复位备板，观察事件告警，如果有加载告警说明完成了正常加载。
⑿在MML维护界面执行倒换命令，例如对2框5槽位单板进行倒换执行SWP BRD：FN=2，SLN=5；或者维护面板上点击该单板右键，选择倒换命令，并确认； ⒀观察告警和维护面板，直到告警恢复，和维护面板主备板的颜色正常（一般绿色为主用正常，兰色为备用正常）；
⒁当备板升主后；检查该模块主备板版本和补丁版本是否正确；
⒂建议倒换时按照同一类单板的顺序进行，不要同时操作多类单板进行倒换测试；
建议倒换顺序：VDB-BSG-CSU/CCU-IFM-CDB-MGC-CKI
⒃对所有单板倒换完成后，再次进行前后台数据校验， 查看软件版本信息（DSP PATCH，CHK VERSION）；在MSOFTX3000侧检查话单池信息（DSP BILL），确认话单时时传送至IGWB；
⒄进行各种呼叫的拨打测试并跟踪保存相关信令，确认单板倒换后业务没有影响；通过话单业务台查看话单是否正常。
⒅观察告警信息，确认未出现新的告警，性能统计（主要是到各个局向的话务量）和话单池信息（DSP BILL）；
⒆恢复软开关为正常状态（MSOFTX3000为四个“NO”-R002C01B139版本（R003版本需要设置为数据可用、可写；程序可用、不可写）；
3.3 华为软交换UMG8900主备倒换测试
3.3.1 倒换前准备工作
⑴检查框间FE、GE、TDM级联物理连接是否正确；
⑵检查时钟分发线物理连接是否正确；
⑶采用截图的方法，保存倒换前设备面板图，所有机柜、所有机框的前后插板位图都要保存，便于单板主备倒换后的故障处理、环境恢复；
⑷DSP CLK检查主备CLK的时钟状态，必须为“跟踪态”，否则CLK倒换会失败；
⑸保存N7DSP、MTP3/MTP2信令链路，M3UA/M2UA链路、H.248等链路状态，用于倒换后的状态对比；
⑹保存当前活动告警（LST ALMAF）；
⑺检查内存与BAM配置数据是否一致（DSP CFG：FP=DC；），若不一致，需SAVE CFG然后SYC BAMFILE；
⑻DSP CFG保存系统当前配置；
⑼DSP PATCH查询需要倒换的主备单板补丁一致且都处于confirm态，否则先进行相关操作，确保补丁一致，且都处于confirm态；
⑽LST BRDSTART检查单板加载方式，必须为FLASH，以加快单板启动速度；
⑾检查HRU主备状态一致性；
3.3.2 倒换操作步骤
⑴按板类型依次倒换，推荐顺序为：OMU（OMB）、MPU（MPB）、NET、CMU、HRU（RPU）、TNU（TNB、TNC、TCLU）、BLU、ASU、CLK、S2L（S1L）、PIE；
⑵同一种板类型，按框号由小到大依次倒换；
3.3.3 倒换完成后环境恢复
⑴对照倒换前单板面板图，恢复单板主备工作状态；
⑵观察告警台，与倒换前保存的告警信息对比，应该没有新增异常告警（单板倒换事件告警除外）；
⑶再次确认HRU单板主备一致性；
观察倒换后的话统结果，对比倒换后的话统指标和倒换前一天的话统指标，不应该出现大的偏差。
4 总结
网络安全是网络维护非常关键的一个问题，一旦出现故障，就会直接影响到运营商提供给用户的网络服务质量。本文详细介绍了华为软交换主备倒换测试方案，通过主备倒换测试工作，大大地提高网络的安全性。除了需考虑本文所述的主备倒换测试外，还需考虑其他层面的安全备份方式，采用多种安全备份策略，如相互备份网元设备应尽量安装在不同地点的机房、相同局向之间考虑链路的备份等， 防止故障隐患的发生。
[参加文献]
[1]强磊，等.基于软交换的下一代网络组网技术[M].北京：人民邮电出版社，2005.25-32.
[2]张永明，李骏，薛振宇，et al.基于MSC Pool的软交换组网策略[J].移动通信，2007（6）：86-89.
[3]张永明，朱亮，张冬茹，et al.MSC Pool在软交换组网中的应用[J].电信工程技术与标准化，2007（7）：31-55.
[4]胡尚可，傅晓红.MSC POOL和大本地网部署方案的比较与实施[J].移动通信，2007（5）：72-74.
关键词：移动核心网；华为软交换；主备倒换；模块
1 软交换技术简介
1.1 软交换技术简介
软交换是实现电信交换网络承载与控制分离的一种技术。通过分离，可以在核心网上更加灵活地提供业务。具体而言，软交换主要主要由MSC SERVER和媒体网关MGW组成：
1.1.1 MSC SERVER
MSC SERVER位于软交换网络的控制层，是软交换网络的控制核心，为具有实时性要求的业务提供呼叫控制和连接功能。其主要功能包括：呼叫控制和处理功能、协议处理功能、业务提供与交换、互通功能、对资源的管理功能、计费功能
1.1.2 媒体网关MGW
媒体网关定位于软交换网络的核心网，按照软交换网络的概念，媒体网关只是按照控制层MSC SERVER的指令执行操作，因此媒体网关是软交换网络的触角，通过它的延伸，软交换网络可以扩展到控制层MSC SERVER所在地以外的地方。媒体网关的主要功能包括：接入和协议处理功能、语音压缩及处理功能、资源控制与管理功能、QoS的管理功能。
2 软交换主备倒换测试的必要性
目前GSM交换网络规模巨大，网络结构复杂，设备运行时间较久，扩容频繁，不免存在交换设备故障发生概率增加的问题。一旦因自然灾害、设备故障或人为因素等原因使单板宕机，备用单板无法及时接管业务，将导致通信业务处理长时间中断，会对本地网内用户业务带来灾难性的影响。主备倒换测试软交换设备主备用热备份保护机制的完备性以及备用模块的可用性，及时发现故障隐患，预防网元单点故障而引起大面积网络瘫痪的情况发生。因此主备倒换测试是保证核心网交换设备可靠运行的重要手段。
3 华为软交换主备倒换测试
3.1 华为软交换主备倒换测试要求
华为软交换设备的主备倒换测试内容包括MSOFTX3000主要模块的主备倒换测试、UMG8900主要模块的主备倒换测试。为保证测试工作的顺利进行以及交换设备的通信安全，华为软交换设备主备倒换测试要求如下：
⑴主备倒换测试应在不影响现网业务的情况下进行，倒换测试过程应保证不会造成大面积的业务中断；
⑵倒换测试过程中如果出现系统故障，应及时中止倒换测试并倒回，查明并排除故障后，再选择适当的时间重新进行倒换测试；
⑶倒换测试原则上每半年进行一次，在特殊情况下（例如重大活动或重要节日前）为保障通信安全也可以进行倒换测试；
⑷倒换测试时间应安排在午夜至凌晨（0：00～5：00）进行，倒换测试应由交换维护人员和厂家现场维护工程师配合共同完成；
⑸倒换测试前应对系统进行状态检查和备份，倒换测试结束后应进行拨打测试并观察系统运行状态和性能统计数据，确认正常后方可认为倒换测试成功。
3.2 华为软交换MSOFTX3000主备倒换测试
3.2.1 华为MSOFTX3000倒换单板操作步骤
⑴查询交换机的电路和信令状态：DSP OFTS/DSP OFTK；DSP N7DLINK；查询设备两天的告警记录，保存成文件；
⑵查看交换机中软件版本信息（DSP PATCH），保存成文件；
⑶格式化数据库，FMT；
⑷确认前后台数据是否一致：
· 首先FMT格式化数据库，再使用命令STR CRC，对所有模块数据进行校验，确认是否存在前后台数据不一致的现象；
· 先确认不一致的数据，可以使用SND SPD命令设定不一致的表格；
· 设定好之后，重新进行数据校验，到前后台数据一致为止。
⑸在操作前仔细确认倒换单板操作的可行性，请执行（BKP DB）备份BAM数据库和注册表，准备几块要进行倒换操作的单板做为备件，以防后续可能进行的换掉坏板操作。
⑹打开要倒换模块主备板的备份开关，例如：SET BAKMODE：MN=22，SW=NMB；执行DSP BRD查看备板，是否“备份状态=备份完成”。如果不是，需要等待备份完成才能倒换；
⑺检查确认主备单板运行正常，没有相关的单板告警：
例如：BAM到主机连接中断告警（告警ID：2364）；
TCP链路故障告警（告警ID：2071）；
部分模块间通信故障告警（告警ID2069）；
⑻记录所有设备告警信息，在倒换完成后进行比较；
⑼倒换单板应加载最新的程序文件，数据文件，为保证单板加载后，前后台数据一致，请在倒换前做下面的检查：
· ExChange进程是否处于异常或者停止状态，出现这种情况，重新启动ExChange进程。如果重启进程还不能处于运行状态，收集Exchange.Log文件信息；
· 该框SMU板是否和BAM通信正常，使用DSP COMM命令查询TCP通信状态，必须每条TCP连接都正常；
⑽后台是否已经存有相应的配置程序文件，数据文件（默认路径：D：＼Data＼，程序文件S3000.XXX，数据文件：DB_YYY.dat，XXX为单板类型，YYY为此单板的模块号，例如如果倒换模块号为132的IFM单板，则需要到D：＼Data目录下查询是否存在其程序文件s3000.ifm，数据文件db_132.dat）。
⑾修改备板加载软开关状态（程序不可用、可写；数据不可用、可写），复位备板，观察事件告警，如果有加载告警说明完成了正常加载。
⑿在MML维护界面执行倒换命令，例如对2框5槽位单板进行倒换执行SWP BRD：FN=2，SLN=5；或者维护面板上点击该单板右键，选择倒换命令，并确认； ⒀观察告警和维护面板，直到告警恢复，和维护面板主备板的颜色正常（一般绿色为主用正常，兰色为备用正常）；
⒁当备板升主后；检查该模块主备板版本和补丁版本是否正确；
⒂建议倒换时按照同一类单板的顺序进行，不要同时操作多类单板进行倒换测试；
建议倒换顺序：VDB-BSG-CSU/CCU-IFM-CDB-MGC-CKI
⒃对所有单板倒换完成后，再次进行前后台数据校验， 查看软件版本信息（DSP PATCH，CHK VERSION）；在MSOFTX3000侧检查话单池信息（DSP BILL），确认话单时时传送至IGWB；
⒄进行各种呼叫的拨打测试并跟踪保存相关信令，确认单板倒换后业务没有影响；通过话单业务台查看话单是否正常。
⒅观察告警信息，确认未出现新的告警，性能统计（主要是到各个局向的话务量）和话单池信息（DSP BILL）；
⒆恢复软开关为正常状态（MSOFTX3000为四个“NO”-R002C01B139版本（R003版本需要设置为数据可用、可写；程序可用、不可写）；
3.3 华为软交换UMG8900主备倒换测试
3.3.1 倒换前准备工作
⑴检查框间FE、GE、TDM级联物理连接是否正确；
⑵检查时钟分发线物理连接是否正确；
⑶采用截图的方法，保存倒换前设备面板图，所有机柜、所有机框的前后插板位图都要保存，便于单板主备倒换后的故障处理、环境恢复；
⑷DSP CLK检查主备CLK的时钟状态，必须为“跟踪态”，否则CLK倒换会失败；
⑸保存N7DSP、MTP3/MTP2信令链路，M3UA/M2UA链路、H.248等链路状态，用于倒换后的状态对比；
⑹保存当前活动告警（LST ALMAF）；
⑺检查内存与BAM配置数据是否一致（DSP CFG：FP=DC；），若不一致，需SAVE CFG然后SYC BAMFILE；
⑻DSP CFG保存系统当前配置；
⑼DSP PATCH查询需要倒换的主备单板补丁一致且都处于confirm态，否则先进行相关操作，确保补丁一致，且都处于confirm态；
⑽LST BRDSTART检查单板加载方式，必须为FLASH，以加快单板启动速度；
⑾检查HRU主备状态一致性；
3.3.2 倒换操作步骤
⑴按板类型依次倒换，推荐顺序为：OMU（OMB）、MPU（MPB）、NET、CMU、HRU（RPU）、TNU（TNB、TNC、TCLU）、BLU、ASU、CLK、S2L（S1L）、PIE；
⑵同一种板类型，按框号由小到大依次倒换；
3.3.3 倒换完成后环境恢复
⑴对照倒换前单板面板图，恢复单板主备工作状态；
⑵观察告警台，与倒换前保存的告警信息对比，应该没有新增异常告警（单板倒换事件告警除外）；
⑶再次确认HRU单板主备一致性；
观察倒换后的话统结果，对比倒换后的话统指标和倒换前一天的话统指标，不应该出现大的偏差。
4 总结
网络安全是网络维护非常关键的一个问题，一旦出现故障，就会直接影响到运营商提供给用户的网络服务质量。本文详细介绍了华为软交换主备倒换测试方案，通过主备倒换测试工作，大大地提高网络的安全性。除了需考虑本文所述的主备倒换测试外，还需考虑其他层面的安全备份方式，采用多种安全备份策略，如相互备份网元设备应尽量安装在不同地点的机房、相同局向之间考虑链路的备份等， 防止故障隐患的发生。
[参加文献]
[1]强磊，等.基于软交换的下一代网络组网技术[M].北京：人民邮电出版社，2005.25-32.
[2]张永明，李骏，薛振宇，et al.基于MSC Pool的软交换组网策略[J].移动通信，2007（6）：86-89.
[3]张永明，朱亮，张冬茹，et al.MSC Pool在软交换组网中的应用[J].电信工程技术与标准化，2007（7）：31-55.
[4]胡尚可，傅晓红.MSC POOL和大本地网部署方案的比较与实施[J].移动通信，2007（5）：72-74.