軟交換與承載網(wǎng)關(guān)聯(lián)性故障分析及應對

近幾年，中國電信運營(yíng)商都開(kāi)始大規模建設軟交換網(wǎng)絡(luò )。軟交換網(wǎng)絡(luò )和傳統PSTN的一個(gè)很大區別是從電路交換轉變?yōu)榉纸M交換，其承載網(wǎng)絡(luò )從傳輸網(wǎng)絡(luò )轉變?yōu)镮P分組網(wǎng)絡(luò )。這種轉變在網(wǎng)絡(luò )和業(yè)務(wù)上給運營(yíng)商帶來(lái)各種優(yōu)勢的同時(shí)，也對維護提出了一些新的挑戰。其中，軟交換和承載網(wǎng)關(guān)聯(lián)性故障的處理就是一個(gè)困擾軟交換網(wǎng)絡(luò )維護的主要難題。

軟交換和承載網(wǎng)關(guān)聯(lián)性故障是指故障現象體現在交換側，但實(shí)際故障點(diǎn)在IP承載網(wǎng)上網(wǎng)絡(luò )故障。軟交換網(wǎng)絡(luò )運行中已發(fā)生過(guò)多次相關(guān)故障，故障影響大、處理難，已成為相關(guān)維護部門(mén)普遍面臨的問(wèn)題。

關(guān)聯(lián)性問(wèn)題分析

目前軟交換網(wǎng)絡(luò )和IP承載網(wǎng)仍是松耦合關(guān)系，這種松耦合具體體現在兩個(gè)方面：首先體現在維護管理上，往往由不同的團隊分專(zhuān)業(yè)維護管理，由不同的網(wǎng)管系統監控，且IP網(wǎng)維護時(shí)往往只考慮了原有上網(wǎng)和專(zhuān)線(xiàn)數據業(yè)務(wù)的特點(diǎn)，未考慮話(huà)音這種實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的特征，其對承載網(wǎng)端到端服務(wù)質(zhì)量的變化，缺乏相應的手段;其次體現在技術(shù)上，軟交換網(wǎng)絡(luò )在業(yè)務(wù)層缺乏感知承載網(wǎng)端到端服務(wù)質(zhì)量的有效手段，承載網(wǎng)發(fā)生故障或服務(wù)質(zhì)量劣化時(shí)，軟交換無(wú)法及時(shí)準確告警并切換。

由于這種松耦合關(guān)系，造成設備和網(wǎng)管上都缺乏詳細準確的告警信息，且故障主要處理人員一般仍為交換專(zhuān)業(yè)人員，造成運維人員對故障處理不知如何下手，嚴重影響故障修復的效率。

同時(shí)，軟交換網(wǎng)絡(luò )相比于原有PSTN網(wǎng)絡(luò )，由于采用了IP網(wǎng)絡(luò )作為其承載網(wǎng)絡(luò )，其在承載和業(yè)務(wù)故障關(guān)聯(lián)上也體現出不同的特征，具體如下。

——交換側保護切換能力方面：PSTN網(wǎng)絡(luò )中交換機能感知TDM傳輸問(wèn)題(如中斷、滑碼)并切換，而IP網(wǎng)絡(luò )只能感知與承載網(wǎng)物理層中斷情況，不能感知承載網(wǎng)QoS的變化，因而軟交換網(wǎng)絡(luò )也無(wú)法根據承載網(wǎng)絡(luò )QoS變化進(jìn)行切換。

——承載網(wǎng)保護切換能力方面：PSTN網(wǎng)絡(luò )中傳輸設備能根據中斷、滑碼進(jìn)行保護切換，保護切換能力較強，而IP網(wǎng)絡(luò )只能根據物理層中斷進(jìn)行切換，無(wú)法根據QoS變化進(jìn)行切換，導致IP網(wǎng)絡(luò )板卡非中斷故障容易影響軟交換業(yè)務(wù)。

——故障定位手段方面：TDM網(wǎng)絡(luò )中傳輸協(xié)議較簡(jiǎn)單(主要是物理層)，依靠自環(huán)等簡(jiǎn)單維護手段就能快速定位，而IP網(wǎng)絡(luò )中涉及應用層等協(xié)議，快速定位軟交換還是IP承載問(wèn)題較困難，造成軟交換網(wǎng)絡(luò )中難以快速區分軟交換還是IP承載故障。

——語(yǔ)音質(zhì)量方面：PSTN網(wǎng)絡(luò )占有話(huà)路后即獨享帶寬，而IP網(wǎng)絡(luò )中所有用戶(hù)共享帶寬，使得基于IP承載的軟交換網(wǎng)絡(luò )難以保障語(yǔ)音可靠的帶寬。

——語(yǔ)音傳送的顆粒度方面：PSTN網(wǎng)絡(luò )中使用2M和155M的接口傳送業(yè)務(wù)，顆粒度較小，而基于IP網(wǎng)絡(luò )的軟交換網(wǎng)絡(luò )流量集中，核心設備多以GE口傳輸，業(yè)務(wù)顆粒度較大，使得一旦發(fā)生承載網(wǎng)故障對業(yè)務(wù)量的影響巨大。

——網(wǎng)絡(luò )維護指標方面：PSTN網(wǎng)絡(luò )中定義影響10萬(wàn)用戶(hù)小時(shí)即為網(wǎng)絡(luò )重大故障，而IP網(wǎng)最高服務(wù)標準(金牌客戶(hù))為4小時(shí)故障修復時(shí)間，使得承載網(wǎng)中認為較小的故障，在軟交換網(wǎng)絡(luò )中就提供語(yǔ)音業(yè)務(wù)而言將成為重大故障。

由于這些差異，相對于原有傳輸網(wǎng)故障對交換網(wǎng)的影響，IP承載網(wǎng)故障時(shí)對軟交換網(wǎng)絡(luò )的影響更大，且我們不能借用PSTN原有的一些故障處理方法和經(jīng)驗來(lái)處理軟交換和承載網(wǎng)的關(guān)聯(lián)故障。這就需要維護部門(mén)針對軟交換承載特點(diǎn)，從維護作業(yè)制度和維護手段創(chuàng )新，一方面盡量降低軟交換和承載關(guān)聯(lián)故障發(fā)生的概率，另一方面提升應對軟交換和承載關(guān)聯(lián)故障處理的效率。

應對措施建議

軟交換和承載關(guān)聯(lián)性問(wèn)題涉及的原因較復雜，許多技術(shù)性問(wèn)題和支撐手段也不可能在短期得到解決，因此建議相關(guān)維護部門(mén)在不同的階段，根據不同的條件，采取不同的應對措施。

(一)、短期應對措施

短期應對措施的目的是降低軟交換承載故障發(fā)生的概率，縮短承載層故障發(fā)生后故障處理的時(shí)間，避免故障范圍和影響面擴大，建議采取以下措施：

——開(kāi)展網(wǎng)絡(luò )自查，減少故障隱患;

——優(yōu)化軟交換設備和網(wǎng)管告警信息;

——增強承載網(wǎng)的透明度;

——將軟交換CE設備統一納入數據維護部門(mén)統一維護;

——對軟交換和承載網(wǎng)保護切換方式進(jìn)行梳理，確保其保護切換的協(xié)調性;

——總結故障現象，優(yōu)化故障處理流程，部分故障情況下建議相關(guān)部門(mén)并行同步處理。

(二)、中期應對措施

中期應對措施的目的是對于承載網(wǎng)絡(luò )質(zhì)量和故障能做到監測系統自動(dòng)發(fā)現、實(shí)時(shí)告警，維護人員主動(dòng)處理，在大范圍用戶(hù)受影響前業(yè)務(wù)能恢復正常。主要方式有建立承載層的全程質(zhì)量監測系統和軟交換綜合告警系統。

——建立承載層的全程質(zhì)量監測系統針對現有承載網(wǎng)缺乏端到端服務(wù)質(zhì)量監控手段的問(wèn)題，建議通過(guò)部署探頭的方式，建設承載層的全程質(zhì)量監測系統，對軟交換承載網(wǎng)端到端連通性及服務(wù)質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時(shí)監測。

——建立軟交換綜合告警系統目前現網(wǎng)軟交換和承載網(wǎng)通過(guò)各自的網(wǎng)管系統對設備實(shí)施管理，系統告警僅輸出至自身網(wǎng)管，在發(fā)生問(wèn)題時(shí)，維護人員需要綜合查看多個(gè)系統后進(jìn)行故障關(guān)聯(lián)分析判斷，影響故障處理速度。針對該問(wèn)題，建議建設軟交換綜合告警系統，將軟交換設備和承載網(wǎng)設備以及信令監控、承載監控等輔助系統的告警予以集中呈現，并將實(shí)現軟交換和承載網(wǎng)故障關(guān)聯(lián)，在網(wǎng)絡(luò )發(fā)生問(wèn)題時(shí)能將故障點(diǎn)快速呈現，引導維護人員及時(shí)處理。

(三)、遠期應對措施

遠期應對措施的目的是對于網(wǎng)絡(luò )故障承載層設備能自動(dòng)發(fā)現、實(shí)時(shí)告警、自動(dòng)切換，將影響面降到最小。主要措施有：

——在軟交換業(yè)務(wù)全程質(zhì)量監測系統的基礎上，增加對設備切換控制功能，使其能夠通過(guò)檢測結果，控制軟交換系統和承載網(wǎng)設備的切換。

——要求承載網(wǎng)設備廠(chǎng)商根據所承載的實(shí)時(shí)性業(yè)務(wù)(如語(yǔ)音、傳真、視頻、IPTV等)的特點(diǎn)改進(jìn)設備，提供流量監測、流量控制、網(wǎng)絡(luò )指標監視、告警通知、路由自動(dòng)切換等方面的功能。

分組網(wǎng)的承載方式增加了軟交換網(wǎng)絡(luò )維護的難度，但我們也不能由于這些維護上的困難否定軟交換網(wǎng)絡(luò )的應用成果，目前維護部門(mén)可通過(guò)故障處理方法的完善和維護經(jīng)驗積累減少故障發(fā)生的概率，提高故障處理效率。但最終要解決承載網(wǎng)故障對軟交換業(yè)務(wù)的影響，還需要不斷完善軟交換系統，使其能感知承載網(wǎng)故障和服務(wù)質(zhì)量的變化，從而在發(fā)生承載網(wǎng)故障時(shí)能快速切換，減少對業(yè)務(wù)的影響。