軟交換與承載網(wǎng)關(guān)聯(lián)性故障分析及應(yīng)對

近幾年，中國電信運營商都開始大規(guī)模建設(shè)軟交換網(wǎng)絡(luò)。軟交換網(wǎng)絡(luò)和傳統(tǒng)PSTN的一個很大區(qū)別是從電路交換轉(zhuǎn)變?yōu)榉纸M交換，其承載網(wǎng)絡(luò)從傳輸網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)變?yōu)镮P分組網(wǎng)絡(luò)。這種轉(zhuǎn)變在網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)上給運營商帶來各種優(yōu)勢的同時，也對維護(hù)提出了一些新的挑戰(zhàn)。其中，軟交換和承載網(wǎng)關(guān)聯(lián)性故障的處理就是一個困擾軟交換網(wǎng)絡(luò)維護(hù)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(xiàn)象體現(xiàn)在交換側(cè)，但實際故障點在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)生過多次相關(guān)故障，故障影響大、處理難，已成為相關(guān)維護(hù)部門普遍面臨的問題。

關(guān)聯(lián)性問題分析

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(xiàn)在兩個方面：首先體現(xiàn)在維護(hù)管理上，往往由不同的團(tuán)隊分專業(yè)維護(hù)管理，由不同的網(wǎng)管系統(tǒng)監(jiān)控，且IP網(wǎng)維護(hù)時往往只考慮了原有上網(wǎng)和專線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的特點，未考慮話音這種實時業(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(yīng)的手段;其次體現(xiàn)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，軟交換無法及時準(zhǔn)確告警并切換。

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

同時，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(xiàn)出不同的特征，具體如下。

——交換側(cè)保護(hù)切換能力方面：PSTN網(wǎng)絡(luò)中交換機(jī)能感知TDM傳輸問題(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)也無法根據(jù)承載網(wǎng)絡(luò)QoS變化進(jìn)行切換。

——承載網(wǎng)保護(hù)切換能力方面：PSTN網(wǎng)絡(luò)中傳輸設(shè)備能根據(jù)中斷、滑碼進(jìn)行保護(hù)切換，保護(hù)切換能力較強(qiáng)，而IP網(wǎng)絡(luò)只能根據(jù)物理層中斷進(jìn)行切換，無法根據(jù)QoS變化進(jìn)行切換，導(dǎo)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)議較簡單(主要是物理層)，依靠自環(huán)等簡單維護(hù)手段就能快速定位，而IP網(wǎng)絡(luò)中涉及應(yīng)用層等協(xié)議，快速定位軟交換還是IP承載問題較困難，造成軟交換網(wǎng)絡(luò)中難以快速區(qū)分軟交換還是IP承載故障。

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

——語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(shè)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(hù)指標(biāo)方面：PSTN網(wǎng)絡(luò)中定義影響10萬用戶小時即為網(wǎng)絡(luò)重大故障，而IP網(wǎng)最高服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)(金牌客戶)為4小時故障修復(fù)時間，使得承載網(wǎng)中認(rèn)為較小的故障，在軟交換網(wǎng)絡(luò)中就提供語音業(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)驗來處理軟交換和承載網(wǎng)的關(guān)聯(lián)故障。這就需要維護(hù)部門針對軟交換承載特點，從維護(hù)作業(yè)制度和維護(hù)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(yīng)對軟交換和承載關(guān)聯(lián)故障處理的效率。

應(yīng)對措施建議

軟交換和承載關(guān)聯(lián)性問題涉及的原因較復(fù)雜，許多技術(shù)性問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(hù)部門在不同的階段，根據(jù)不同的條件，采取不同的應(yīng)對措施。

(一)、短期應(yīng)對措施

短期應(yīng)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)生后故障處理的時間，避免故障范圍和影響面擴(kuò)大，建議采取以下措施：

——開展網(wǎng)絡(luò)自查，減少故障隱患;

——優(yōu)化軟交換設(shè)備和網(wǎng)管告警信息;

——增強(qiáng)承載網(wǎng)的透明度;

——將軟交換CE設(shè)備統(tǒng)一納入數(shù)據(jù)維護(hù)部門統(tǒng)一維護(hù);

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

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

(二)、中期應(yīng)對措施

中期應(yīng)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(jiān)測系統(tǒng)自動發(fā)現(xiàn)、實時告警，維護(hù)人員主動處理，在大范圍用戶受影響前業(yè)務(wù)能恢復(fù)正常。主要方式有建立承載層的全程質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)和軟交換綜合告警系統(tǒng)。

——建立承載層的全程質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)針對現(xiàn)有承載網(wǎng)缺乏端到端服務(wù)質(zhì)量監(jiān)控手段的問題，建議通過部署探頭的方式，建設(shè)承載層的全程質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)，對軟交換承載網(wǎng)端到端連通性及服務(wù)質(zhì)量進(jìn)行實時監(jiān)測。

——建立軟交換綜合告警系統(tǒng)目前現(xiàn)網(wǎng)軟交換和承載網(wǎng)通過各自的網(wǎng)管系統(tǒng)對設(shè)備實施管理，系統(tǒng)告警僅輸出至自身網(wǎng)管，在發(fā)生問題時，維護(hù)人員需要綜合查看多個系統(tǒng)后進(jìn)行故障關(guān)聯(lián)分析判斷，影響故障處理速度。針對該問題，建議建設(shè)軟交換綜合告警系統(tǒng)，將軟交換設(shè)備和承載網(wǎng)設(shè)備以及信令監(jiān)控、承載監(jiān)控等輔助系統(tǒng)的告警予以集中呈現(xiàn)，并將實現(xiàn)軟交換和承載網(wǎng)故障關(guān)聯(lián)，在網(wǎng)絡(luò)發(fā)生問題時能將故障點快速呈現(xiàn)，引導(dǎo)維護(hù)人員及時處理。

(三)、遠(yuǎn)期應(yīng)對措施

遠(yuǎn)期應(yīng)對措施的目的是對于網(wǎng)絡(luò)故障承載層設(shè)備能自動發(fā)現(xiàn)、實時告警、自動切換，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(jiān)測系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，增加對設(shè)備切換控制功能，使其能夠通過檢測結(jié)果，控制軟交換系統(tǒng)和承載網(wǎng)設(shè)備的切換。

——要求承載網(wǎng)設(shè)備廠商根據(jù)所承載的實時性業(yè)務(wù)(如語音、傳真、視頻、IPTV等)的特點改進(jìn)設(shè)備，提供流量監(jiān)測、流量控制、網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)監(jiān)視、告警通知、路由自動切換等方面的功能。

分組網(wǎng)的承載方式增加了軟交換網(wǎng)絡(luò)維護(hù)的難度，但我們也不能由于這些維護(hù)上的困難否定軟交換網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用成果，目前維護(hù)部門可通過故障處理方法的完善和維護(hù)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(tǒng)，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)故障時能快速切換，減少對業(yè)務(wù)的影響。