長江航運電話交換網升級方案

向建君

摘 要：在傳統語音通信從程控交換向軟交換過渡的大趨勢下，本文分析了長江航運電話交換網及軟交換網絡現狀，考慮數據承載網負載率、穩定性等條件，提出了電話交換網向軟交換網升級初期和升級后的組網方案，以及軟交換系統容災方案，使升級后的通信網絡能滿足用戶日常通信業務需要。

關鍵詞：程控 軟交換 異地容災

長江航運電話交換網在瀘州至上海間共建設有32個節點，主要數字程控交換機型號為華為C&C08B和中興ZXJ10。全網采用三級網絡結構：武漢為一級節點，重慶、宜昌、蕪湖、南京、上海為二級節點，萬州和九江為輔助二級節點，其他為三級節點，目前實裝用戶約2.2萬線。該網絡各數字程控交換機均以全自動聯網方式接入當地公用通信網，實現長江航運系統本地和長途電話自動撥號，為沿江長江航運管理部門及相關港航單位提供程控電話的語音服務。

因電話交換網投入使用時間較長，已暴露出交換機板卡備件停產、服務器老化，維護成本高等問題，且由于技術更新換代，該類設備已逐步淡出市場，未來的電話交換網將完全依托更為高效安全、便于維護管理的軟交換系統。

目前，在重慶、武漢分別設立了軟交換控制中心，建設了一套軟交換系統，其他節點配置了媒體網關等設備，即采用NGN軟交換技術，基于數據通信網絡和長途光傳輸系統，與現有電話交換網絡實現了互通，為各軟交換控制中心所管理的用戶節點提供語音業務。全線的程控交換業務以現有程控交換機為主，同時利用軟交換系統作為備份，并在局部節點進行試運行。

升級方案

1、升級后系統框架

長江航運電話交換網向軟交換網升級過程中，考慮網絡現狀、初期建設規模及長江數據承載網負載率、穩定性和安全性，可分步進行項目實施。

在長江航運軟交換網絡建設初期考慮采用疊加網的組網方式，也就是傳統電路交換網絡架構保持不變，建設一套軟交換系統，采用雙網（即傳統電路交換網與軟交換網）并行的方式進行建設。對于新增用戶采用軟交換系統來控制，對于老用戶則仍由原有的電路交換機來控制；在原有的電路交換網匯接局與軟交換控制下的TG/SG（MSG9000）網關設備之間新增部分E1鏈路 ，通過TG/SG的協議轉換實現軟交換系統域內用戶與傳統電路交換域內用戶的互通。

建設初期的架構已初步搭建完成，圖中兩臺軟交換控制設備放置在武漢、重慶節點，各網絡節點的TG/SG（MSG9000）與原有程控交換機相連，AG連接各站點當地用戶群，軟交換網管系統實現對網絡的實時監控及數據配置功能。下一步，要結合現有軟交換網建設情況及各網絡節點軟交換用戶分布情況，著重考慮以下幾個方面的升級建設：

軟交換系統的業務處理能力方面：原有軟交換系統是否能滿足用戶今后一段時間的業務需求，系統是否具備擴展能力。因此，在全面了解各軟交換節點區域用戶的業務需求的前提下，分析核心控制設備的業務處理能力，針對每個節點已有軟交換設備（含各類網關設備、接入設備）制定板卡擴容或更新計劃，根據實際情況進行設備軟件版本升級以及軟交換網管系統升級等工作。

支撐平臺的可靠性方面：原軟交換系統建設時，長江數據承載網還未建成，是依托長途傳輸網和數據網平臺在運行，因傳輸網在部分區域未真正形成環路保護，且受數據網節點間的網絡帶寬及設備使用年限較長等因素限制，如果某條傳輸通道中斷或數據網某個節點發生中斷（特別是核心站點），均會對軟交換業務正常運行造成影響。因此需要完善長途傳輸網絡，包括更新部分區間的光傳輸設備提升光傳輸系統容量，對自建長途光纜線路質量進行整治，降低或消除高衰耗點，利用建設項目盡快建成傳輸通道環路，解決保護電路帶寬不足等問題。同時需要通過對數據網升級改造建成承載網，來提高對軟交換業務的承載能力，提高軟交換網絡運行安全性、穩定性。

接入用戶方面：對于電話交換網的專網用戶的接入可根據用戶的業務需求及實際的用戶線路資源、用戶網絡設備等情況來考慮，選擇采用IAD、IP電話等終端設備實現接入。如果用戶數量較少，或者用戶線路資源緊張，有語音需求同時還有訪問因特網業務需求，可利用寬帶網關設備BGW實現接入控制與網絡地址轉換，反之在用戶較集中區域，則可以利用充足的線路資源解決用戶其他數據業務需求。

隨著長江數據承載網建設逐步完善（保護倒換機制、QOS部署的完善），并單獨劃分獨立的語音承載網，軟交換調度系統將完全能取代傳統的電話交換網，最終實現所有呼叫由軟交換調度系統統一控制和處理。原有的匯接局和端局一樣僅作為調度用戶的接入，對于老化設備將逐步采用AG或XPON等接入方式進行替換。在接入網絡改造中主要工作集中在端局改造為AG的過程中，端局改造為AG設備有兩種方式：一是直接新建，原有設備下線退網；二是利舊改造，就是對原來端局設備可能有用的如用戶板等板件經過改造后直接插入到AG設備中去，減少網絡改造成本。組網示意圖如下所示：

2、異地容災方案

軟交換系統對網絡可靠性要求很高，在軟交換的支撐平臺長江數據承載網及長途光傳輸網能夠滿足軟交換業務性能要求的基礎上，各節點軟交換設備，特別是武漢、重慶兩地軟交換控制設備運行的好壞，也關系到整個業務運行安全。為進一步提高軟交換業務的運行穩定性，提出了軟交換異地容災方案。

軟交換容災：在有兩臺軟交換控制設備的軟交換網絡中，利用容災功能實現當其中一臺軟交換設備發生故障不能運行，受故障軟交換控制的網關設備、終端設備可以切換到另一臺軟交換設備上，正常進行業務通信。

軟交換容災通常采用1+1備份方式，一個為主用，另一個為備用，也可以是兩個互為主備。兩個軟交換之間通過實時備份機制確保數據的一致性，并通過實時心跳檢測對方的狀態。

雙歸屬機制：即一個網關或終端設備可同時歸屬主備兩臺軟交換設備。正常情況下網關設備只注冊在主用軟交換設備上工作，當主用軟交換設備發生故障不能運行時，受主用軟交換控制的網關、終端設備可以切換到備用軟交換設備上。

異地容災方案可以保證正常的語音業務不會發生中斷（但原有故障軟交換設備下的網關、終端設備的數據在容災期間不能在容災軟交換設備上進行配置修改）。容災功能實現需要保證現有軟交換網絡傳輸通道暢通，利用軟交換網管系統在武漢和重慶的軟交換設備配置容災相關數據，原有用戶的IAD設備增加第二個注冊地址以后，數據會自動同步到另外的一臺設備，保證兩臺設備的數據完全一致。

3、網絡運維模式

采用軟交換建設后，未來網絡會逐步改造成異地容災方式，跟核心網有關的所有操作都在武漢和重慶的兩臺軟交換上來實現，但是各地市在涉及本區域號碼時都需要在軟交換上操作，這就需要對操作權限進行詳細的規范，在這種情況下，必須對長江航運各級部門的操作帳號進行細致的分權分域限制。首先是管理功能的分權，具體分為網絡規劃、網絡監控、網絡優化、運營支撐等分類，涉及配置、故障、話務、營帳等方面，密切結合通信運維人員分工，同時對不同級別網絡節點可以劃分不同權限，區域管理員只能管理自己所轄區域設備，不能管理其他區域的設備，在管理資源上，可以細分本局號碼、中繼數據、網關節點等。

4、營帳計費系統

在前期工程中，長江航運已經建設配套營帳及計費系統，未來網絡節點接入軟交換網絡中后，可利用這兩套系統，視擴容視網絡發展速度、用戶數和多媒體業務而定。目前規劃軟交換采用數據容災建設方式，營帳系統采用熱備份方式實現高穩定性，用戶數據在武漢SS10b操作完成后實時同步到重慶SS10b，保持兩地軟交換數據的一致。計費系統方面，兩地目前的軟交換計費系統在異地容災改造完成后保持不變，如果A地接入到武漢軟交換下，則該地市的計費終端和話單提取等從武漢獲得，如果B地接入到重慶軟交換下，則該地市的計費終端和話單提取等從重慶獲得。

結束語

現階段，電話交換網向軟交換網升級是通信技術發展的方向，隨著長途光傳輸網、數據承載網等長江通信專網基礎設施的進一步完善，作為負責水上安全通信、應急通信、專項通信保障的長江海事局信息中心，將更好地為長江海事“五化”建設、為長江航運通信信息做好服務，為長江經濟帶建設做出應有貢獻。

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（作者單位：長江海事局信息中心）