準能公司基于軟交換的三網融合解決方案

摘 要：通信技術的發展已經步入網絡化，人們對通信服務種類的要求越來越多，速率越來越高。依靠先進的通訊設備來傳遞信息資源已經成為社會進步和經濟發展的主旋律。通訊設備的發展趨勢成為影響社會進步的重要因素。本文主要闡述電話、電腦和有線電視三種通訊手段相互融合的發展趨勢，技術支撐以及實現方式。

關鍵詞：遠端模塊 匯接 TDM技術 NGN網絡 信令 IP技術 三網融合

中圖分類號：TP399 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）02（c）-0006-03

1 準能公司現網介紹

準能公司現網程控交換機共約10000多用戶，包括中心局一個匯接局，露天礦和哈礦兩個端局以及2個遠端用戶模塊和部分零散音頻綜合接入設備，中心局主要包括準能公司辦公區域的固話業務和職工住宅小區的固話業務，共計8600余戶，煤礦的兩個分局共計1500余戶。公司現有的程控交換系統是建立在傳統的PSTN網絡之上，采用基于TDM的程控交換技術，設備所采用的技術已經明顯落后、提供的功能過于單一、設備老化嚴重，在組網信令、業務功能和日常的維護管理等方面均滿足不了當前用戶的需求，因此需要建設一套基于最新通信技術的軟交換系統，以寬帶IP技術為基礎，采用成熟穩定的信令控制和媒體處理技術，搭建準能公司NGN網絡核心平臺，替代現有的程控交換系統，推進網絡轉型，滿足企業的生產生活通信業務的新需求，提高企業的生存和發展能力。

2 軟交換技術原理

2.1 系統技術特點

Softswitch作為下一代網絡的發展方向，不但實現了網絡的融合，更重要的是實現了業務的融合，具有充分的優越性。真正向著“個人通信”的宏偉目標邁出了重要的一步，即在任何時間（Whenever）、任何地點（Wherever），以任一種方式（Whatever）與任何人（Whoever）進行通信。

2.2 分層的網絡結構保證了高可靠性

2.3 靈活的組網方式提供了多樣的解決方案

Softswitch體系架構不僅允許業務通過多種物理網關來實現，而且支持LAN、HFC、DSL等各種網絡環境用戶的接入。這就為網絡的建設提供了多樣的解決方案。投資方完全可以根據自己的需要和現有的網絡資源來選擇不同的組網方式，以達到最佳的利用率，保證及時的投資回報。

2.4 集中智能的網絡管理體系

Softswitch體系采用基于策略的網絡管理機制，實現了傳統的靜態網管到動態網管的飛躍。策略網管具有一定的智能化系統，集中處理維護管理，有利于整個網絡統一協調管理。策略管理實現對整個網絡進行實時的，集中統一的話務負荷控制和業務質量控制，保證全網的安全。

2.5 系統關鍵技術（以中興SS10 SS1b為例）

2.5.1 電信級大容量硬件平臺

2.5.2 軟件的分布式實現

為了提高實現設備的高處理能力和大容量，硬件平臺采用了分布式的結構，相應的軟件要想實現高效的處理也得做相應的分布式技術。在中興通訊軟交換控制設備ZXSS10 SS1b中，整個呼叫、協議等軟件采用了分布式的技術，為分布式技術在復雜電信軟件的應用做了有益的嘗試，并取得了明顯的結果。其分布式軟件結構的特點是：（1）呼叫處理軟件的分布式實現。（2）各種不同協議軟件的分布式實現。（3）數據資源的分布式實現。（4）所有軟件模塊的冗余備份的實現。

2.5.3 開放的業務生成接口

軟交換體系以整體的思想來構架下一代網絡。將應用層和控制層與核心網絡完全分開，形成標準的全開放的應用平臺，客戶可以定制各種新業務和綜合業務。軟交換提供業務的主要方式是通過API與“應用服務器”配合以提供新的綜合網絡業務。與此同時，為了更好地兼顧現有通信網絡，它還能夠通過INAP與IN中已有的SCP配合以提供傳統的智能業務。

2.5.4 多協議接入技術

軟交換設備具有綜合的接入能力，因此必須支持眾多的協議（如PSTN中的SS7、PRI、INAP以及IP網中的SIP、H.248/MGCP、H.323等），以便對各種各樣的接入設備（如TG/SG、AG、IAD、智能終端等）進行控制，最大限度地保護用戶投資并充分發揮現有通信網絡的作用。在軟交換設備的軟件系統中實現多種協議的接入是軟交換的一項關鍵技術，其技術特點是：（1）支持多種協議。（2）通過內部的Vieun協議實現呼叫軟件和協議軟件的分離，屏蔽了不同的協議軟件模塊對呼叫軟件的影響。

2.5.5 基于策略的運行支持系統

基于策略的運行支持系統是軟交換的一項關鍵技術，軟交換采用了一種與傳統OAM系統完全不同的、基于策略（Policy-based）的實現方式來完成運行支持系統的功能，按照一定的策略對網絡特性進行實時、智能、集中式的調整和干預，以保證整個系統的穩定性和可靠性。中興軟交換體系的策略管理的主要功能：話務擁塞控制功能、業務質量控制功能、路由動態調整功能、故障管理/故障恢復功能、告警功能。其主要突出特點是：（1）集中性，集中處理維護管理，有利于整個網絡的統一協調管理，實現整個網絡的話務負荷控制和業務質量控制。（2）智能性，根據預先定制的策略，綜合全網因素，自動進行網絡管理和操作。（3）靈活性，管理策略可以編程定制，靈活性較大，可動態加載。

3 準能公司軟交換系統建設方案（以中興產品為例）

3.1 建設思路

如果想新建軟交換，但短期內還不想徹底替換中心匯接局，可以考慮延長替換進程，進行逐步從接入層開始替換：（1）保留原有的匯接局，新建一套由由綜合媒體網關（TG/SG）ZXMSG9000和軟交換（SS）ZXSS10 SS1b組成的軟交換系統，通過ZXMSG9000與原有的中心局及運營商對接，如圖2所示。

（2）對于遠端用戶模塊和其他語音綜合接入設備可以直接用EPON替換，直接通過GE接口上聯到軟交換的數據承載網中，其他新建用戶同上。

（3）隨著業務的成熟，把現有的露天礦和哈礦割接到軟交換系統中，最后把中心匯接局降級，成為端局設備，接入到MAG9000。（圖3）

本工程軟交換系統建設按照“總體設計、分布實施”的建設思路，一期完成以軟交換設備為核心的整個系統的基礎建設、搭建軟交換網絡的平臺、開展語音交換等基本業務，逐步開發并推廣企業彩鈴、軟電話、視頻電話、ADSL上網等綜合業務。

3.2 建設方案

軟交換系統按照接入層、交換層、控制層、業務層四個平面進行建設。軟交換系統的各層平面建設方案具體如下：接入層：原程控交換端局用戶替換改造成EPON、新建用戶采用EPON建設，實現各區域電話用戶的接入。在中心局配置一套帶信令功能的綜合媒體網關TG/SG（MSG9000），配置聯接各個局向的中繼，實現與現有TDM交換系統的互聯互通。傳送層：因為軟交換是純IP平臺，后期所有的業務接口都是以太網業務，需要數量充足帶寬充裕的以太網接口，本次新建IP傳送網一套，與原有2.5 G環相并列，采用PTN設備建立一個3點的10GE環。控制層：在中心局配置一套軟交換控制設備ZXSS10 SS1b，實現整個系統的呼叫處理和其它軟交換設備的控制。業務層：分別配置一套計費系統、網管系統以實現全網的計費和各設備的維護管理。本期系統改造后，主要提供包括語音電話、視頻電話在內的基本通信業務。

3.3 組網方案中的優勢體現

采用上述軟交換組網方案，不僅在近期可以享受到同時實現窄帶語音和IP寬帶業務的提供等好處，也可以實現很多可以預見的遠期規劃藍圖，列舉如下：（1）對于準能公司通信網絡中舊有的一些程控交換機，上了軟交換系統后，今后可以用較低成本對這些交換機進行端局/匯接局的升級替換和改造。（2）增值業務的提供。如彩鈴業務，只需添加一個彩鈴網關，就可開通彩鈴業務，或者增加一個ZXUP10，開通其它一些豐富多樣的增值業務應用服務。（3）在現行組網方案中，引入的無源光網絡（EPON）解決方案，今后對準能公司部分重點有光纖直接到家需求的用戶可以上F425等EPON終端產品，提供語音、數據、IPTV或CATV合一的業務。

中興通訊的NGN設備是基于運營商級的通訊設備，單域用戶容量可達百萬數量級，設備采用模塊化結構，核心網擴容僅僅增加相應模塊即可，接入網可根據用戶容量增加擴容相應的模塊或者是布點的增設擴容相應的接入設備，有效的為用戶節省了二次建設成本，真正為用戶考慮建設投入。

4 準能公司IP承載網解決方案（以中興產品為例）

目前的傳輸數據網主要分為兩個方向，SDH和傳統的以太網交換機，SDH設備天生就是為傳統的PSTN和ISDN網絡而生的，最小顆粒為2M可以很好的解決傳統的語音業務，但是對于IP業務，尤其是大容量的以太網業務，其帶寬非常有限，雖然MSTP也支持以太網單板，可以進行透傳和二層交換，但單位bit的傳輸成本非常高，給投資方帶來非常大的資金壓力。傳統的以太網交換機雖然能很好的支持以太網業務，尤其是三層交換機具備很好的轉發功能，但是一直沒有很好的解決擁塞和延時的問題，所以至今純數據設備還沒有大規模的承載語音業務。

5 準能公司EPON接入網解決方案

軟交換最大的特點就是層次劃分清晰明朗，設備可以進行分布式部署，這點尤其給接入網帶來了很大的便利，可以根據用戶對業務的需求采用不同的接入方式，不管什么樣的接入方式，都不會影響到軟交換系統的部署。根據準能公司的實際情況，要求每個信息點都要部署語音業務，寬帶數據業務和CATV業務，采用EPON的接入方式，可以在一張網上實現三網合一，從而達到節省接入網的建設成本，避免重復投資和后期分開運營帶來的高額維護成本。

6 整體解決方案

根據實際需求，本次采用FTTH的設計模式，每戶放置一個EPON終端，每個樓宇里放置1∶32分光器，具體數量根據每棟樓用戶數來確定。根據統計，所有小區都在中心局方遠10公里以內，可以把OLT放置在中心局機房內，以方便UPS的部署。共需要分光器237個，如果采用一級分光，則需要237個PON口，選用大容量OLT設備ZXA10 C300，每塊單板可以提供OLT端口8個，則需要30塊PON板，每個C300機框最多能容納14塊PON板，所以需要配置3個機框。根據實際用戶數量每個樓道放置一到兩個分光器。EPON終端自帶蓄電池，最大可以支持9小時斷電工作。除必要的語音業務、寬帶及CATV以外，EPON還可以承載視頻監控、工業生產所需的調度管理設備、工業控制設備及其他IP類業務。

7 結語

軟交換的出現為下一代網絡注入了生機和活力，該技術的開放體系結構概念已經獲得業界的普遍認同，運營商希望通過這樣的系統以較低的成本更靈活快速地推廣新業務，達到網絡的快速部署、靈活覆蓋的目的。終端用戶在這個平臺上可以享受各種優質、高效、雙向的交互式業務服務，如電子郵件、視頻點播、會議電視等等，三網融合真正實現了將語音、數據、視頻在同一條線上進行傳輸。

未來家庭將以FTTH方式實現多元化管理，FTTH是一個具有高帶寬、可擴展和多業務承載的開放性數字化接入網平臺，它可以實現電話、數據和有線電視信號的接入，滿足用戶對固定電話、數據寬帶和有線電視的自由選擇和接入的需求。此外，小區智能化管理的各種系統都可以便利地疊加在FTTH數字化社區網絡平臺上，包括小區安全監控系統、周界報警系統、電子巡更系統、可視對講系統、家庭監控和自動控制系統、小區IC卡系統、門禁系統和車輛管理系統等。相信到那時人們的生活正式步入數字化、網絡化和智能化，各種新型通訊產品進入千家萬戶，豐富充實人們的工作、學習和生活。

參考文獻

[1]楊放春，孫其博.軟交換與IMS技術[M].北京：郵電大學出版社，2003.

[2]張中奎.接入網技術[M].北京：人民郵電出版社，2003.