基于軟交換的網絡智能化方案

摘要：電信固網運營商的網優網改、無線市話(PHS)網絡與公共交換電話網(PSTN)等網絡的融合、通信網絡寬帶化和多媒體化、PSTN網絡與第3代移動通信(3G)網絡融合等催生了固網網絡智能化的需求。通過軟交換技術來滿足這一需求是切實可行的方法。基于軟交換的網絡智能化解決方案豐富了通信業務，促進了固網和移動網的融合，是極具優勢的網絡智能化方案。

關鍵詞：軟交換；網絡智能化；解決方案

Abstract: The demands for fixed network intelligence have been nurtured and created by network optimization and reconstruction for fixed operators， convergence of Personal Handy-phone System (PHS) network and Public Switched Telephone Network (PSTN)， and the broadband and multimedia trend in communications networks. The Softswitch technology can assist in actualizing network intelligence. The network intelligence solution based on the Softswitch technology is advantageous in that it can expand the range of telecom services， and promotes the convergence of fixed and mobile networks.

Key words: Softswitch; intelligent network; solution

1 網絡智能化產生的背景

1.1 電信固網運營商的網優網改

一方面運營商亟需在新的市場環境中研究和把握企業如何滿足市場消費需求，分析和開拓市場，以獲取最大的經濟效益；另一方面現有網絡無法充分滿足用戶需求，因此從市場競爭的需要、用戶需求和電信設備的運營等方面來看，對現有網絡進行改造和優化十分必要。

1.2 PHS網絡與PSTN融合

無線市話(PHS)網絡的大規模發展給固網運營商提供了新的發展動力，但兩張本地網同時獨立運營也帶來一些不利因素，主要體現在：針對相同的客戶群有兩個重疊的網絡，業務運營管理仍以網絡為中心，網絡和管理資源沒有有效整合，無法提供套餐服務；新業務開發和部署困難，由于每個網絡擁有各自的智能網、計費管理平臺，業務同時推出困難較大；用戶資源沒有充分共享；業務優勢無法互補。為了發揮PSTN和PHS優勢，充分進行業務挖掘和包裝，以爭取更多的客戶，提高運營效率，需要對現有的PSTN和PHS網絡進行融合^[1-4]。

1.3 通信網絡寬帶化、多媒體化

隨著寬帶網絡帶寬的快速提升，服務質量(QoS)及安全技術的不斷完善，在寬帶網絡上向用戶提供集語音、數據、視頻為一體的多媒體業務已成為通信網絡發展的目標。

為了更充分地利用現有網絡資源，豐富網上應用，更好地服務于廣大客戶，多媒體業務運營自然地成為電信運營商的關注焦點。多樣化、智能化、協作化已成為各運營商多媒體業務是否有競爭力的關鍵。利用什么樣的網絡平臺，提供什么樣的應用，業務是否實用和方便運營成為運營商需要重點面對的問題^[5-8]。

1.4 PSTN與移動3G融合

隨著移動3G牌照發放時間的日趨臨近，傳統運營商對NGN和移動3G越來越關注。傳統運營商有多年經營PSTN、寬帶業務的經驗，擁有相當多的PSTN和寬帶資源。為了利用運營商現有的PSTN，在未來3G時代占得優勢，傳統運營商必須在現有的網絡優化改造中考慮PSTN與未來3G網絡融合。傳統運營商必須考慮以下問題：

●如何利用現有的資源建設3G網絡，發展3G業務和用戶；

●現有網絡如何向NGN演進，如何實現NGN和3G網絡的融合；

●如何在現有固網上形成NGN和3G業務平臺；

●固定用戶如何實現“無縫”轉網至NGN和3G網絡；

●3G網絡初期如何充分利用現有固網的網絡優勢，提高服務質量。

1.5 軟交換試驗和商用

固網運營商在話音業務及其增值業務、數據和多媒體業務領域面臨越來越激烈的競爭，采用軟交換技術可以增強運營商的業務提供能力，提高競爭力。NGN已經成為業界公認的網絡演進目標，通過運營商多年的測試和試商用，證明技術及設備已趨于成熟，相關協議已基本完善，未來一段時期內固網運營商將逐步從現有電話網平滑過渡到NGN。NGN最大的優勢在于推出新業務容易和網絡融合后運維成本降低。從單一的業務網變成多種業務網為一體的融合的網絡，可以更大程度地降低網絡的建設、運維成本；采用與Internet網絡結合，可以靈活提供更多基于Web、多媒體的業務，更好地服務于客戶；NGN提供的強大的業務平臺把客戶對于業務的需求變得更為簡單，第三方可以基于統一的業務平臺進行業務開發，客戶可以基于Web頁面進行業務定制，這一切都帶給客戶全新的更富有個性化的業務環境，使得下一代網絡具有了不可比擬的業務服務優勢。

中興通訊利用軟交換技術設計的固網智能化建設方案通過長期的試驗和實際商用，已證明可以很好地滿足運營商固網優化改造、PHS網絡與PSTN網絡融合和NGN網絡建設的需要。

2 固網智能化方案介紹

一個實際的固網智能化方案如圖1所示。

方案主要包括以下內容：

(1)利用軟交換技術實現對PSTN的網絡優化改造。

(2)利用軟交換靈活的接入手段，接入IP網的各類網關和用戶終端。

(3)整個系統采用統一的智能用戶位置歸屬寄存器(SHLR)設備，實現電路接入域(包含PHS和PSTN)和IP接入域用戶的統一管理，從而實現網絡融合。

(4)實現全網用戶數據統一管理。

(5)實現全網業務的統一提供。

在智能化方案中，PSTN、PHS、軟交換中的用戶數據統一放置于SHLR，由SHLR實現全網的用戶數據屬性統一管理，而且原有PSTN等網絡的智能業務觸發方式由號碼段觸發改變為簽約觸發，便于提供各類現有網絡難以提供的新業務(特別是號碼攜帶、混合放號業務、固網彩鈴等業務)。軟交換核心控制設備通過標準的移動應用協議(MAP)與SHLR交互，獲得用戶所有信息。可以利用現有PHS的歸屬位置寄存器(HLR)作為全網的SHLR，節省投資。

在智能化方案中，采用統一的業務平臺為全網用戶提供各類智能業務。建議業務平臺與軟交換之間采用標準的會話啟動協議(SIP)接口，業務平臺采用標準的Parlay接口實現，以利于迅速提供新業務。為了保護現有的智能網投資，也考慮采用七號信令與現有的智能網互通，實現對現有智能網的繼承。

對于PSTN改造和優化，可以根據現有網絡的設備情況分類考慮。對于設備老化，無法運營的端局，可以考慮采用接入網關(AG)對端局進行替代，業務直接由AG和軟交換(SS)觸發，到SHLR進行業務鑒權后再進行接續。對于智能業務提供能力差的端局，可以采用匯接改造方案。在匯接局改造中，采用中繼網關(TG)進行改造，端局或接入網的發話話務可經過TG，由TG和SS觸發，到SHLR進行業務鑒權后再進行接續。

智能化方案支持寬帶用戶接入，提供靈活的、強大的寬帶接入手段以滿足各類寬帶用戶接入需求，可為寬帶用戶提供基于IP的寬帶多媒體等增值業務以滿足用戶業務需求。

3 智能化業務介紹

固網采用基于軟交換技術的智能化方案后，可以為PSTN、PHS以及寬帶用戶同時提供業務。用戶可以享受全網統一提供的業務，如廣域集中用戶交換機(Centrex)、同振、彩鈴、一號通、預付費、PHS酒店(PHS Hotel業務，酒店為用戶提供PHS終端并且和酒店固定電話綁定)、統一放號類業務等。

3.1 廣域Centrex業務

廣域Centrex業務是在本地Centrex業務的基礎之上，向更廣泛的范圍進行延伸，用戶群可以跨越本地的多個交換機以及不同業務網絡，數據維護在SHLR完成。相對于智能網方式開展業務，廣域Centrex維護更加方便，實施也更為簡單，避免了大量話路的迂回，并且Centrex業務可以將PHS用戶和固定用戶組成一個虛擬網，實現PHS用戶與固定用戶小號碼互撥。

廣域Centrex除了可以提供包括閉合用戶群、同組代答、指定代答、話務臺在內的全套傳統PSTN Centrex業務以外，還可以基于Web提供方便的管理、業務自助，比如管理員可以通過Web頁面為每部電話設置不同的權限，如部分辦公電話開通市話權限，職能部門與領導辦公室開通長話權限，涉外部門開通國際長途，一般員工只能撥打內部電話等。每部電話除了可以設置通話權限以外，還可以設置費用限額，這樣企業可以有效地控制辦公費用。所有功能設置，管理員都可以通過Web方式進行，非常方便。另外，員工可以通過Web頁面查詢自己的通話歷史情況、通信費用，并定制、取消業務。

3.2 一號通+彩鈴業務

“一號通”業務是指一個對外公開的號碼可以對應多個用戶號碼，其中多個用戶號碼之間有一個輪選順序，可以選擇依次振鈴或同時振鈴。

彩鈴業務通過被叫用戶設定，當有其他用戶呼叫時，在用戶接通摘機前，對主叫用戶放一段音樂、廣告或者是被叫用戶自己設定的留言，這時主叫用戶聽到的不是單調的“嘟嘟”聲，而是由被叫用戶在系統中設定的彩鈴。這些個性化的彩鈴是被叫用戶預先設定的，它可以是系統提供的鈴音/音樂，也可以是被叫用戶事先通過智能網系統錄制的語音文件，或被叫用戶事先通過網絡下載到智能網系統的語音文件。

3.3 PHS酒店業務

PHS酒店業務將PHS用戶和固定用戶組成一個虛擬網，由固定交換機的話務臺統一管理和實時計費。PHS和其綁定的固定電話同號，也就是說PHS用戶和固定用戶打出時，顯示同一個主叫號碼；其他用戶呼入時，呼叫一個號碼，兩個話機同時振鈴，一個摘機另一個停止振鈴。

酒店話務臺可以管理酒店房間中放置的固定和小靈通用戶，包括修改權限、開通業務、激活部分新業務、查詢業務情況等。這樣客戶入住酒店后，可以租用一部公網PHS終端，PHS的權限控制可在酒店側靈活控制，租用的PHS終端采用實時計費方式，呼叫結束后其話單實時傳至酒店側話務臺上，以方便酒店與客戶結算。

3.4 預付費業務

預付費業務用戶在開戶時預付費(或通過購買有固定面值的充值卡充值)，卡號為用戶號碼，用戶預先在自己的帳戶中注入一定的資金。在呼叫建立時，用戶的帳戶決定是否接受或拒絕呼叫。呼叫過程中進行實時計費并在用戶帳戶中扣除通話話費。當用戶余額不足時，播放相應的錄音通知提示用戶進行充值。

傳統方式需要主叫用戶撥打預付費業務的接入碼，或要求主叫交換機能夠識別主叫用戶為預付費用戶，從而在主叫撥打的被叫號碼前自動添加預付費業務的接入碼。采用SHLR后，主叫交換機可以方便地觸發預付費業務。

3.5 統一放號類業務

固網智能化方案中還支持：混合放號、號碼攜帶等統一放號類業務。

混合放號業務針對本地網內固網、PHS網用戶，進行號碼資源統籌規劃，用戶撥打電話使用的號碼(DN)與業務網絡、局歸屬沒有直接關系，同一號首的不同號碼可以在PHS網、固網中任意使用。

采用固網智能化實現的號碼攜帶業務與現有網絡“統一個人號碼”業務功能類似，但實現方式有極大的區別。現有網絡“統一個人號碼”業務通過業務控制點(SCP)實現，比較繁瑣，且會造成話路迂回。通過SHLR，實現了真正的本地網內號碼可攜帶，可以有效避免話路迂回。

4 固網與移動網絡的融合

采用固網智能化方案，使得固網具有移動網的開放式架構(如圖2所示)。固網智能網與3G網絡采用相同的核心網絡。兩者的網絡可以采用同一個數據承載網絡，而且固網中的網元可以平滑升級為3G網絡中的網元，從而實現固網與3G網絡的融合。

固網智能網中的SHLR設備可以升級為歸屬用戶服務器(HSS)，為固定網絡和未來3G網絡服務，存放全網所有的用戶信息，成為網絡用戶管理和業務實現的中心。SHLR升級為HSS后，可以提供Diameter、移動應用協議(MAP)兩種接口。既保持與原有網絡的兼容，又可以為3G網絡服務。

固網智能化網絡與3G網絡融合后，原來的固網部分作為3G網絡中的固網部分存在。SS作為移動3G中固網的核心控制設備，采用SIP-I/SIP－T協議與移動交換中心(MSC)服務器、呼叫狀態控制功能(CSCF)服務器等控制設備互通，實現全網互通。

軟交換還可以支持數據和視頻的多媒體業務功能，中興通訊軟交換設備ZXSS10已經集成了CSCF等IP多媒體子系統(IMS)域網元實體的功能，只需增加、修改相應接口和模塊，就可以實現軟交換向IMS的過渡。

在融合的網絡中，TG不但承擔固網智能化中的任務，而且承擔固網用戶與移動網絡的媒體互通功能。在TG設備富余的情況下，可以通過軟件升級，使TG同時具有移動網絡中的媒體網關功能，節省3G網絡建設的投資。

固網智能化中的IP接入域可平滑升級，演進為3G IMS域。可以提供增強型話音業務，實現寬帶話音、視頻等實時多媒體業務。

5 結束語

中興通訊固網智能化方案可以提供：

●統一的用戶數據平臺

●統一的業務提供平臺

●統一的呼叫控制平臺

●統一的承載傳送平臺

●多樣的接入模式

中興通訊固網智能化方案有以下優勢：

●固網智能化方案可充分利用現有網絡資源，保護已有投資。

●SHLR設備不需要做任何改動，可以充分利用現有PHS網絡中的HLR，減少投資。

●與3G目標網結構相似，采用MAP和SHLR設備對接，用戶屬性信息全部集中在SHLR，SS具備拜訪位置寄存器(VLR)功能，用戶屬性信息自動與SHLR同步，運維更加簡單。

●全網用戶數據統一管理，用戶可全網移動，可提供全網統一放號類業務，如個性化號碼、號碼攜帶、移動辦公等。

●開放的網絡架構，用戶數據采用SHLR統一管理，真正實現了PHS、PSTN以及軟交換網絡的融合。

●全網業務統一提供。

●用戶接入手段多樣性，包括寬帶域和窄帶域。

●采用統一的業務平臺為全網用戶提供增值業務和基于IP的多媒體業務，符合運營商業務發展方向。

●可實現PSTN網絡平滑升級到下一代網絡。

●可以與3G融合，為運營商3G網絡建設奠定基礎。

6 參考文獻

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收稿日期：2006-07-12

作 者 簡 介

李明棟，上海交通大學畢業，碩士。現為中興通訊股份有限公司中心研究院固網系統部系統工程師，主要研究領域為軟交換。已發表學術論文60余篇。

洪鈞，南京郵電大學畢業，碩士。現為中興通訊股份有限公司中心研究院固網系統部總工程師，主要研究領域為軟交換。

戴玉寧，上海大學畢業，碩士。現為中興通訊股份有限公司中心研究院固網系統部系統工程師，主要研究領域為軟交換。