《基于TETRA数字集群系统的异地容灾设计方案》-工学论文，计算机论文-论文范文参考-科学狗论文网

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基于TETRA数字集群系统的异地容灾设计方案

范文

张成斌

摘要：基于交换中心异地容灾备份的设计思想，提出了一种基于TETRA数字集群异地容灾系统的设计实现方案。描述了异地容灾系统的设计架构，详细阐述异地容灾系统的关键技术，包括系统多级冗余方案设计和系统倒切方案设计。解决在极端情况下，避免由于单个交换中心故障造成整个无线系统不可用，增强了无线系统的可靠性。

关键词：数字集群系统；异地容灾；冗余；倒切

中图分类号：TN929文献标志码：A文章编号：1008-1739（2020）04-60-4

0引言

TETRA数字集群移动通信是一种专业的数字集群指挥调度通信系统，广泛应用于政府、应急、地铁等公共安全领域，随着TETRA数字集群系统的大量部署，提高系统可靠性与可用性越来越受到重视，并且也已经成为业界关注的重要课题[1-2]。

TETRA数字集群系统中大部分设备厂商采用具有主备冗余能力的交换管理控制中心来提高系统的可靠性[3]，该方法有一定的局限性。当交换管理控制中心整体故障时，整个无线通信系统将无法对外提供服务。还有部分厂商采用双交换管理控制中心容灾机制，但双交换管理控制中心之间大多采用冷备工作模式，大大降低了因单个交换管理控制中心故障时业务的恢复效率。

本文设计了一种TETRA数字集群异地容灾的方案，通过对核心设备中心控制器的异地容灾冗余部署，提高了核心设备容灾能力。在实现异地容灾功能的基础上，考虑到控制中心整体切换的影响面和操作便利性，方案能有效防止因控制中心单点故障导致无线通信系统无法提供服务。

1总体设计

TETRA数字集群异地容灾系统的2个交换管理控制中心以主备用方式工作。全线基站、业务设备作为系统下的外围接入设备，分别通过传输网络与中心控制器互联互通。

TETRA数字集群异地容灾系统架构如图1所示。主用控制中心和备用控制中心互为镜像容灾备份的2套中心控制器设备，2套控制中心之间通过3条传输链路相互连接，其中一条传输链路负责中心控制器之间的数据冗余，另2条传输链路分别负责外围接入设备、业务设备和全线基站的传输链路冗余。

通过系统的多级冗余，确保主备用控制中心的中心控制器中的配置数据和动态数据冗余同步，通过倒切方案设计，提高了基站设备、业务设备在不同应用场景的可用性。

2系统多级冗余方案设计

设计了一种多级冗余方案，通过该方案设计，保证系统内核心设备中心控制器的异地容灾、基站设备的双归属和调度业务能够具备接入2个交换中心的能力。

2.1中心控制器冗余

中心控制器作为TETRA数字集群系统的核心管理设备，负责整个系统的业务控制管理、呼叫控制管理、数据传输管理、基站设备接入管理和业务设备接入管理等功能。中心控制器的异地容灾冗余，能够提高整个TETRA数字集群系统的可靠性和可用性[4-5]。方案中需要部署2套独立的中心控制器设备，保证中心控制器的冗余备份。中心控制器的容灾冗余主要借助HA高可用多节点群集中间件来实现，中心控制器冗余架构如图2所示。

TETRA数字集群异地容灾业务应用软件通过HA中间件进行通信，HA中间件可实现功能如下：

①中心控制器下用户配置数据、业务设备配置数据和基站配置数据的双向冗余自动同步。

②呼叫数据、用户注册信息、基站注册信息和业务设备的接入信息的双向冗余自动同步。

③中心控制器之间的工作角色切换控制。

主备用控制中心的中心控制器通过主备中心数据冗余链路实现两两相互容灾冗余备份，容灾备份的2个中心控制器之间的配置数据相同，动态业务数据双向实时同步。

当主用控制中心的中心控制器故障后，HA中间件可立即感知到主用控制中心的异常状态，这时，在另外一个备用控制中心的中心控制器会根据同步过来的动态业务数据和静态配置数据建立资源索引，恢复原主用控制中心的业务，包括注册信息、呼叫信息等，并且自动切换为主用工作角色。系统内的各个基站和业务设备将根据中心控制器的工作角色，将业务自动倒切到另外一个备用控制中心的中心控制器上。

2.2基站双归属设计

TETRA数字集群异地容灾系统基站设备和业务设备是2个交换管理控制器共用的设备，各个基站同时与主备用控制中心的中心控制器建立连接，如图3所示。

2.3業务设备冗余设计

业务设备主要有调度台、录音和网管等设备，主要是提供统一指挥调度功能、录音功能和网管告警监测功能；业务设备通过业务交换机接入到TETRA系统网络中的中心控制器，如图4所示。当主用控制中心的中心控制器故障后，主用控制中心的业务设备通过业务交换机可以连接到备用控制中心，继续提供服务。

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