軟交換技術在準能集團公司網絡改造中的應用分析

魏靜

【摘 要】

隨著通信行業發展迅速，準能集團公司現有ADSL上網方式已經不能滿足用戶訪問互聯網的需求，用戶現在追求的是大容量、高帶寬、零時延；高速、靈活的接入；高可靠、絕對安全的上網方式。軟交換網絡的建設推進準能公司網絡轉型滿足企業的生產生活通信業務的新需求，提高企業生存和發展能力。本文介紹了軟交換技術應用于準能集團公司現網的具體技術解決方案。

【關鍵詞】

軟交換 NGN 匯接 IP技術 應用

中圖分類號：TN915 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）08（b）-0000-00

一、引言

神華準能集團公司現ADSL 網絡用戶約10000語音接入、7000寬帶數據網。準能公司中心機房是一個匯接局，黑岱溝露天礦和哈爾烏素露天礦兩個端局以及安康里、綠苑小區遠端模塊接入設備。中心機房現有C&C08程控交換系統是建立在傳統的PSTN網絡上，采用時分復用模式的程控交換技術，現在設備老化、提供業務單一已經無法滿足用戶的需求，而軟交換是從傳統的以電路交換為主的PSTN網絡，逐漸邁向以分組交換為主的網絡，它承載了原有PSTN網絡的所有業務，把大量的數據傳輸卸載到IP網絡中以減輕PSTN網絡的重荷，又以IP技術的新特性增加和增強了許多新老業務。從某種意義上講，NGN是基于TDM的PSTN語音網絡和基于IP/ATM的分組網絡融合的產物，它使得在新一代網絡上語音、視頻、數據等綜合業務成為了可能。

二、軟交換技術原理

軟交換的基本含義就是將呼叫控制功能從媒體網關（傳輸層）中分離出來，通過軟件實現基本呼叫控制功能，從而實現呼叫傳輸與呼叫控制的分離，為控制、交換和軟件可編程功能建立分離的平面。軟交換主要提供連接控制、翻譯和選路、網關管理、呼叫控制、帶寬管理、信令、安全性和呼叫詳細記錄等功能。與此同時，軟交換還將網絡資源、網絡能力封裝起來，通過標準開放的業務接口和業務應用層相連，可方便地在網絡上快速提供新的業務。

三、建設思路

軟交換網絡的建設基本分為三個階段，第一階段保留原有程控匯接局，程控交換機與軟交換綜合媒體網關對接，新建軟交換SS與綜合媒體網關組成的軟交換系統，用戶通過光纖到戶采用GPON實現網絡、電話的接入，實現部分小區的軟交換網絡建設。第二階段隨著用戶數量的增加，軟交換綜合媒體網關可直接與運營商對接與程控交換機雙機并行出局，并增加防火墻、路由器和交換機實現熱備功能，并在此期間完成全部小區的FTTH。第三階段將程控交換機全部淘汰，在黑岱溝露天礦礦，哈爾烏素露天礦，矸電等遠端電話寬帶可采用綜合接入媒體網關接入，徹底實現軟交換網絡全網運行。

四、第一階段實現方案

1、硬件技術組成

第一階段網絡建設提供滿足10000語音、6700寬帶用戶使用需求的軟交換核心設備、IP承載網、核心網、PON網絡等網絡產品。

第一階段網絡建設分為PON網絡、IP承載網以及核心網等部分。PON網絡采用FTTH光纖到戶方式；IP承載網由核心交換機、路由器和防火墻組成，并通過萬兆鏈路連接；NGN系統以SIP信令控制技術為核心，采用軟交換體系構架（傳送和控制分離，控制和業務分離），應用層控制主要運行在業務服務器上，業務媒體流直接承載在IP網絡系統之上。

2、總體技術指標

軟交換設備的主要模塊冗余配置，支持熱插拔功能，方便擴容和維護，系統構成具有容錯等安全措施；在有備份的情況下，當正在工作的部件發生故障時，能自動倒換到備份部件，而且在主備切換時，對業務不產生影響。軟交換設備采用雙路電源輸入，重要部件支持1+1熱備份。

本次網絡建設中的中繼網關對IP承載網設備制式無依賴性，滿足中國或國際的相關IP協議族規范的局域網交換機、防火墻、路由器等網絡設備構建的IP承載網，中繼網關能夠實現與IP承載網的無縫連接；軟交換核心設備具有良好的互通性，在使用標準協議的條件下，軟交換核心設備能和其他設備供應商的軟交換核心設備、中繼網關（TG）、信令網關（SG）、接入網關（AG）、綜合接入設備（IAD）、語音終端等設備實現互通；、軟交換前臺處理單板本身能保存計費數據，在計費數據上傳至后臺計費服務器后，能在前臺處理單板中滿足至少100萬張話單的存儲能力。同時，即使在計費服務器和軟交換核心控制設備連接中斷時，前臺中的計費數據也不丟失。軟交換具備全號碼分析功能，能夠分析到被叫號碼的末位；

中繼網關的軟硬件平臺，主要部件具備備份機制，并且支持熱插拔功能，在主備切換時，對業務不應產生影響。TG支持關鍵板卡的實時熱插拔，不影響系統正常運行；中繼網關可通過物理端口分離或邏輯子端口形式支持將網管信息、協議信息和媒體流承載在不同的子網上。

OLT設備支持雙主控板配置，支持主控板的1+1保護倒換，主控板倒換時間小于50ms，支持熱插拔。OLT支持電源1+1冗余保護功能。OLT設備單框提供多個風扇進行整框散熱，支持單風扇失效的冗余保護能力，單風扇失效后系統仍然可以正常工作。OLT平臺均支持主控板升級不斷業務。

路由器支持N：1虛擬化，支持將四臺物理設備虛擬化為一臺邏輯設備，虛擬組內可以實現一致的轉發表項，統一的管理，跨物理設備的鏈路聚合。BRAS單板支持PPPoE、IPoE、Portal、802.1x、L2TP的認證方式，支持支持IPv4/IPv6雙棧用戶上線。實配支持及所需license。支持隨板LNS特性。支持LAC、LNS，支持16K隧道，每單板支持LNS會話數量≥64K，設備支持DHCP+WEB 認證方式時，支持強推Portal 門戶；支持用戶從RADIUS Server 分配地址，支持用戶從外部DHCP Server 統一分配地址。設備必須支持DHCP 代理，在DHCP 用戶請求地址時，設備作為DHCP 客戶端向DHCP 服務器獲得地址，然后分配給用戶。并發用戶數不小于256K/system；支持RIP、OSPF、BGP-4、IS-IS等路由協議。

采集數據的方式可分為聯機采集和脫機采集；數據采集要求支持流式、數據包、文件塊等。聯機采集應實時、自動的對數據源進行采集，盡量減少人工參與的程度。脫機采集為聯機采集的備份方式。當各交換機的話單被采集系統匯集到計費服務器的話單池后，系統話單分揀系統會自動檢測最新的話單并開始實時分揀批價。計費管理系統涵蓋了話單集中分揀、資費管理、套餐管理、費用結構管理、用戶資料管理、帳單查詢、話費統計、數據導入導出、報表打印、帳單轉發等多項基本功能。

第一階段軟交換作為程控交換下接局，軟交換業務通過程控交換出局。軟交換（SS）作為系統的控制核心設備，完成協議處理、呼叫處理、資源管理、業務代理等功能，并作為系統的對外接口完成和其它系統的互連互通功能，通過千兆接口與核心交換機互聯。在SS的控制下，TG完成媒體流轉換和接續等功能，主要用于中繼（SS7信令）接入，完成電話的本地出局。SG完成電路交換網（基于MTP）和包交換網（基于IP）之間的SS7信令的轉換功能，與程控交換機通過E1接口連接（需要程控交換機具有多余的E1接口及No.7信令資源），通過FE接口和核心交換機互聯，實現軟交換電話和PSTN電話的互通。

寬帶業務接入互聯網，寬帶認證BRAS實現用戶上網認證后，計費系統對用戶上網開始計費，上網行為管理系統可以對用戶上網做詳細記錄。用戶PON采用光纖到戶方式部署，分光器可以選擇放置在小區光交接箱，靈活性大，需要少量放置分光器箱體。OLT作為所有語音和寬帶的匯聚節點，OLT推薦采用雙GE接入至核心交換機，充分保障業務帶寬及安全需求。中心機房的所有核心設備都可以通過匯聚交換機連接起來。第一階段使用單骨干單路由。

統一網管系統，主要完成網元的配置管理、性能管理、故障管理和安全管理四大管理功能外，還提供拓撲管理、任務管理、系統管理、日志管理、維護工具等系列功能，對網絡設備提供統一集中的管理、監控、統計和分析，幫助運維人員更準確地了解網絡設備的運行狀況，更方便地對設備進行調節和監控，使系統運行于最佳狀態。

五、后續階段實現方案

隨著準能集團公司NGN通訊網絡的發展和完成全部小區光纖到戶（FTTH）改造的要求，現有設備已經不能滿足，第二階段需要增加核心數據設備、電信級路由器實現熱備功能，以及中心區、綠苑小區的光匯聚單元設備等，并實現通過萬兆鏈路與中心區機房聯網的功能，與原有NGN系統形成一套完整的系統，能夠被原有網管系統所管理如圖所示。

第二階段實施方案，增加小區接入，隨著業務用戶數量的增加，軟交換平臺可以直接出局運營商，和程控交換機并行使用。同時為了保障軟交換承載網系統的安全可靠，可建設為雙骨干雙路由。所有小區實現FTTH的GPON網絡接入。

第三階段，準能集團公司下屬其它通信點實現軟交換接入方案：

第三階段為將程控交換機全部淘汰，在黑岱溝露天礦礦，哈爾烏素露天礦，矸電等遠端電話寬帶可采用綜合接入媒體網關AG 5200接入（以中興產品為例），所有語音業務真正在軟交換平臺下實現。

六、結束語

軟交換技術則具有開放性，且在控制核心上也有所轉變，通用協議和開放接口的使用很明顯的表明了軟交換技術的對象是全網的用戶，網絡構架由封閉變成了開放和低成本，構架的改變也促進了業務部署速度的提高。用戶在這個平臺可以享受各種優質、高效、雙向的交互式業務服務，使用戶真正體驗全數據時代的高速上網體驗。

參考文獻

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