冗餘技術

冗餘技術又稱儲備技術，有時也稱容災備份技術，它是利用系統的並聯模型來提高系統可靠性的一種手段。

1. 含義

冗餘技術又稱儲備技術，有時也稱容災備份技術，它是利用系統的並聯模型來提高系統可靠性的一種手段。

冗餘技術分為工作冗餘和後備冗餘。

工作冗餘：一種兩個或以上的單元並行工作的並聯模型。平時，由各處單元平均負擔工作，因此工作能力有冗餘。

後備冗餘：平時只需一個單元工作，另一個單元是冗餘的，用做待機備用。

以計算機為例，其伺服器及電源等重要設備，都採用一用二備甚至一用三備的配置。正常工作時，幾台伺服器同時工作，互為備用。電源也是這樣。一旦遇到停電或者機器故障，自動轉到正常設備上繼續運行，確保系統不停機，數據不丟失。

2. 移動通信網路的冗餘技術

網路安全是移動通信服務質量的關鍵因素之一，給用戶提供高品質、不間斷的服務是電信運營商關注的焦點之一，就是說，即使網路發生了故障，網路仍應能夠繼續提供為用戶服務。而由於人為操作失誤、設備故障、自然災害等原因，通信網路節點的故障往往不可避免，其中交換設備由於在網路中所處的位置較高，其故障帶來的損害往往影響較大，且故障恢復的時間也較長。為提高網路安全性，出現了多種容災技術，其中雙歸屬技術和IuFlex技術是現在比較成熟的技術。

雙點甚至多點備份被逐步套用到網路中，雙歸屬技術和IuFlex技術是其中比較成功的兩種容災方式。雙歸屬技術是典型的雙點備份，備機在主機故障後接替主機。IuFlex技術則屬於多點備份，在單一交換節點故障後，其工作被交換池內其他節點接替。

2.1雙歸屬技術

雙歸屬技術是為網路中運行的交換設備提供備份節點的網路容災方法。

我們稱日常運行的設備為主用節點，為主用節點提供業務備份功能的節點是備份節點。

主用節點故障後，備份節點檢測到故障發生，接替主用節點提供服務。

從網路結構來看，雙歸屬可以分為1+1主備、1+1互備、N+1主備、N+1互備。

1）1+1主備

1+1主備的結構如圖1所示，其中伺服器1（伺服器1）是主用節點，伺服器2（伺服器2）是備用節點，備用節點和主用節點採用相同的容量配置。伺服器(伺服器)和媒體網關(MG)之間的接口為媒體控制接口(Mc)。正常工作情況下，媒體網關1(MG1)註冊在伺服器1下，伺服器1作為主用節點為網路提供服務。故障發生後，伺服器2激活，MG1轉而註冊到伺服器2，伺服器2接替伺服器1提供服務。

2）1+1互備

1+1互備的結構如圖2所示，其中伺服器1和伺服器2都有自己的業務處理，MG1和媒體網關2（MG2）註冊在伺服器1，媒體網關3（MG3）註冊在伺服器2。MG之間的接口為Nb接口。正常工作時，伺服器1和伺服器2處理自身的業務。其中一個節點故障後，另一節點則接替故障節點的業務。比如伺服器2故障，伺服器1將會接替伺服器2，伺服器2下的MG3會註冊到伺服器1上。

3）N+1主備

N+1主備中有N個主用節點和一個備份節點，備份節點為這N個主用節點提供冗餘備份。正常情況下，N個主用節點處於工作狀態，當其中一個節點故障後，備份節點激活接替該節點的業務。圖3是N+1主備的示意圖，其中N=2，伺服器1和伺服器2是主用節點，伺服器3是備份節點，MG1註冊在伺服器1，MG2註冊在伺服器2。

4）N+1互備與N+1主備比較，N+1互備的備份節點除了為主用節點提供備份外，同時有自己的業務處理。

圖4是N+1互備的示意圖，其中N=2，伺服器1和伺服器2是主用節點，伺服器3是備份節點，MG1註冊在伺服器1，MG2註冊在伺服器2，由於伺服器3本身要處理業務，有MG3註冊在伺服器3。伺服器3本身的業務不受其他網元備份。

2.2 IuFlex技術

IuFlex功能在3GPPR5引入，它允許一個無線接入網路(RAN)節點到多個核心網(CN)節點的域內連線路由功能。用戶發起業務後，RAN節點把訊息路由到不同的CN節點進行業務處理。其中，這些RAN節點和CN節點組成一個池域(Pool)。

圖5是一個典型的Pool配置。

3 IuFlex和雙歸屬技術比較

雙歸屬技術解決了伺服器節點的容災問題，不需要外部網元的配合，更適用於跨地域大本地網組網模式。IuFlex技術需要接入網路參與物理上每個RNC的Iu接口同時連線到Pool內多個MG，網路升級和改造成本較高。但是IuFlex技術在解決容災問題的同時，提供了網路的負荷分擔和管理能力，並且降低網路信令流量。因此，對用戶密集、需要建立多個局點的大城市，建議採用IuFlex技術。

雙歸屬技術和IuFlex從不同的技術角度出發，解決移動通信網路的交換節點故障問題，提高移動通信網路的可靠性和服務質量。