“NGN軟交換系統”課程實驗項目設計

譚 敏

（北京信息職業技術學院 電子工程系，北京 100015）

“NGN軟交換系統”課程實驗項目設計

譚 敏

（北京信息職業技術學院 電子工程系，北京 100015）

本文對高職院校“NGN軟交換系統”課程的實驗項目進行了全面的設計，內容包括“NGN設備軟硬件認知及網絡組建與連接”和“典型組網數據配置”兩大部分.其中，前一部分偏重設備的硬件、網絡組建及工程連接等內容；后一部分偏重典型組網相關的數據配置.網絡組建主要介紹媒體面、控制面、操作面3個獨立網絡的組建.典型組網配置包括基礎數據配置、與AMG對接的數據配置、與SIP終端對接的數據配置、與PBX對接的數據配置、與PSTN互通的數據配置以及IP-Centrex業務配置.該項目設計為學生掌握NGN固話網組建及典型應用配置技能提供了很好的平臺.

NGN軟交換系統；實驗項目設計；典型組網；數據配置

“NGN軟交換系統”是高職院校一門重要的專業技術課.受制于該課程實驗部分的開設對實驗設備和教師技術水平的要求都較高，目前有的院校還處于純理論教學的階段.開通了實驗教學的院校，實驗項目的設計主要來源于設備生產廠商或者設備提供商提供的指導書.這些指導書存在如下問題：1）設備生產廠商的指導書中，一些內容可能是歷史繼承，現實中早已廢棄不用；2）指導書中的配置項目綜合性不高，并且與實驗室的設備情況不完全吻合.為解決這些問題，本文依托實驗室豐富的設備資源，對“NGN軟交換系統”課程實驗項目進行了全面地設計，第一部分NGN設備軟硬件認知及網絡組建與連接，重點介紹設備的硬件、網絡組建及工程連接；第二部分典型組網數據配置，主要訓練學生各種典型組網數據的配置方法.

1 NGN設備軟硬件認知及網絡組建與連接

實驗的首個任務是：對照實物，認識NGN網絡的各層設備：外觀構造、外部接口、軟件體系和操作維護方法等.

華為SoftX3000固話網軟交換設備是實驗室NGN網絡的控制核心，屬于網絡控制層設備.實驗室的NGN網絡體系結構如圖1所示.

實驗的第2個任務是認識NGN網絡的組建和設備互聯.NGN網絡是基于分組交換的網絡，按照承載數據類型的不同，可劃分為媒體面、控制面和操作面3個獨立網絡.

操作面負責整網設備的操作維護，網絡結構如圖2所示.

圖1 實驗室NGN網絡體系結構圖

LAN（局域網）switch0和LAN switch1起網絡備份作用，BAM（后臺管理服務器）和iGWB（計費網關服務器）采用主備合體模式，主、備服務器的以太網接口分別由2個網卡提供，如BMA/備用iGWB合體服務器，BAM的接口采NIC1口，備用iGWB的接口采用NIC3口.NIC5口作為網管口接網管HUB.所有的工作站通過2層交換機連網管HUB，對BAM，iGWB，UA5000（接入媒體網關），UMG8900（通用媒體網關）等設備進行操作維護.

控制面和媒體面分別完成信令和媒體流的傳送.一些設備的信令和媒體流占用同一個物理端口傳送，需要借助3層交換機的路由功能送達另一個面的數據.網絡結構如圖3所示.圖3中NET Switch采用思科Catelyst3550 3層交換機，劃分成VLAN0和VLAN1，前者用于控制面的交互，后者用于媒體面的交互.

圖2 實驗室NGN操作面網絡結構圖

圖3 實驗室NGN信令面、媒體面網絡結構圖

SoftX3000是NGN網絡的核心控制設備，處理控制面的信令消息，以太網口由BFII（后插以太網接口）板提供.UMG8900是內部含嵌入式信令網關的通用媒體網關，對程控交換機過來的TDM信令進行分組適配和映射處理，NGN網絡側的信令接口由MVPD（語音處理單元）的FE0口提供.媒體數據接口由MOMD（操作維護單元）的FE1口提供.傳統固話網的信令和業務數據通過E1線纜的不同時隙傳送，即TDM交換方式.UA5000的信令和媒體數據共一個以太網口ETH1，接至VLAN1，信令借助3層交換機的路由功能送至VLAN0.SIP電話的情況同UA5000，信令和數據共用一個以太網口.

2 典型組網應用的數據配置

典型組網應用的數據配置是一大塊學習任務，兼顧基礎與綜合的技能，涵蓋NGN的三大業務類型：語音業務、多媒體業務和IP Centrex業務.實驗項目確定為：基礎數據配置（含硬件數據配置，本局數據配置和計費數據配置）；采用H.248協議與AMG對接的數據配置；與SIP終端對接的數據配置；采用PRA中繼與PBX對接的數據配置；采用M2UA-MTP與PSTN互通的數據配置；IP-Centrex業務配置.

2.1 基礎數據配置

基礎數據配置之前，根據實驗室的實際情況，做出各項規劃.硬件數據規劃包括：機架、機框的配備情況，設備配置面板圖，IFMI FE端口的IP地址等.本局配置的規劃包括局點規劃，信令點編碼，本地號首集以及用戶群的號碼等.NGN組網規劃圖如圖4所示.

計費數據規劃包括計費情況、計費源碼和計費選擇碼的規劃.計費源碼是為主叫用戶群定義的編碼.如果沒有特殊需求，本局用戶定義一個即可.涉及中繼信令組網時，每個入中繼群定義一個計費源碼，即只需對本局用戶和入中繼計費.根據上面的組網規劃圖，我們定義計費源碼1（用戶群1、2）、計費源碼62（PBX局入中繼，用戶群3）、計費源碼63（CC08-1局入中繼，用戶群4）和計費源碼64（CC08-2局入中繼，用戶群5）.

圖4 用戶接入和中繼信令組網規劃圖

計費選擇碼是為被叫用戶群定義的編碼.同樣，我們定義計費選擇碼1（被叫用戶群1、2）、計費選擇碼62（用戶群3）、計費選擇碼63（用戶群4）和計費選擇碼64（用戶群5）.

計費源碼與計費選擇碼組合，組成目的碼計費方式表，對應一種計費情況.如前所述，我們只定義一種計費情況0.目的碼計費見表1.

本局數據中還需要定義呼叫源碼.呼叫源是指發起呼叫的一類用戶或一類入中繼.如本局普通用戶定義呼叫源碼1，Centrex用戶定義呼叫源碼2.根據組網規劃圖，定義5個呼叫源碼：呼叫源碼1（本局用戶群1、2），呼叫源碼2（本局Centrex用戶），呼叫源碼62（用戶群3），呼叫源碼63（用戶群4），呼叫源碼64（用戶群5）.定義呼叫源的同時也指定了它對應的路由選擇源碼和失敗源碼.

硬件數據配置步驟：增加機柜→增加機框→增加單板→增加IFMI FE端口配置→增加中央數據庫功能.

本局數據配置步驟：設置本局信息→增加數圖→增加本地號首集→增加呼叫源.

計費數據配置步驟：增加計費情況→修改計費制式→增加目的碼計費.

2.2 采用H.248協議與AMG對接的數據配置

AMG向用戶提供中容量的模擬用戶線端口，通過IP城域網接入SoftX3000，以便運營商能夠通過IP城域網向集團用戶提供語音業務.實驗室的用戶群2通過UA5000接入SoftX3000，如圖5所示.

采用H.248協議與AMG對接的數據配置步驟為：增加媒體網關→增加語音用戶→增加呼叫字冠.增加語音用戶的步驟中，需定義其歸屬本地號首集0、計費源碼1、呼叫源碼1、呼入呼出權限.

表1 目的碼計費方式

圖5 采用H.248協議AMG接入SoftX3000

呼叫字冠定義用于將呼叫字冠與路由選擇碼、計費選擇碼相關聯.而由路由選擇碼和路由選擇源碼（呼叫源中定義）在路由分析數據中可查出其對應的路由.此處定義6666字冠，路由選擇碼65535（本局），計費選擇碼 1.

2.3 與SIP終端對接的數據配置

SIP終端通過IP城域網接入SoftX3000，為個人用戶提供多媒體業務.實驗室的SIP終端接入SoftX3000如圖6所示.與SIP終端對接的數據配置步驟是：設置SIP協議全局配置信息→設置MSGI板的本地端口號→增加多媒體設備→增加多媒體用戶→增加呼叫字冠.

2.4 采用PRA中繼與PBX對接的數據配置

SoftX3000可采用PRA中繼與PSTN網絡中的PBX進行對接，以便運營商能夠通過IP城域網向集團用戶提供語音業務.實驗室的組網如圖7所示.

采用PRA中繼與PBX對接的數據配置的步驟為：增加媒體網關→增加信令網關→增加IUA鏈路集→增加IUA鏈路→增加PRA鏈路→增加局向→增加子路由→增加路由→增加路由分析數據→增加PRA中繼群→增加PRA中繼電路→增加呼叫字冠→增加號碼變換數據→增加號首處理數據.

圖6 SIP終端接入SoftX3000時的組網

圖7 SoftX3000采用PRA中繼與PBX對接的組網

增加路由分析數據，路由選擇碼為100，路由號100，路由選擇源碼為65534，即所有路由選擇源碼.

增加呼叫字冠66662，路由選擇碼100，計費選擇碼62.根據路由分析數據的定義，所有字冠為66662的呼叫被送往100號路由.

由本局規劃知道，本地號首0的區號為10，為使得呼叫字冠010的號碼能在本局落地，需增加號首處理數據.過程是：先定義010為國內長途字冠，之后定義號碼變換數據（索引1），刪除號碼最前面的3位數字，最后增加號首處理數據，處理呼叫字冠010，采用變換索引1，并重新分析號碼.

2.5 采用M2UA-MTP與PSTN互通的數據配置

采用No.7信令作為局間信令，SoftX3000可與傳統PSTN網絡進行互通組網.以CC08-1交換機為例，其組網如圖8所示.

采用M2UA-MTP鏈路與PSTN互通的數據配置的步驟是：增加媒體網關→增加信令網關→增加M2UA鏈路集→增加M2UA鏈路→增加MTP目的信令點→增加MTP鏈路集→增加MTP鏈路→增加MTP路由→增加局向→增加子路由→增加路由→增加路由分析數據→增加No.7中繼群→增加No.7中繼電路→增加呼叫字冠.

增加路由分析數據，路由選擇碼為0，路由號0，路由選擇源碼為65534，即所有路由選擇源碼.

增加呼叫字冠021，對應路由選擇碼0，計費選擇碼63.根據路由分析數據的定義，所有字冠為021的呼叫被送往0號路由.

圖8 SoftX3000采用M2UA-MTP鏈路與PSTN互通時的組網

2.6 IP-Centrex業務配置

Centrex業務是在公共電話網絡交換機上將部分用戶劃分為一個基本用戶群，向該用戶群提供用戶專用交換機的各種功能，同時還可以提供一些特有的服務功能.IP-Centrex是NGN網絡上運行的Centrex業務.我們將實驗室的部分SIP終端劃分為一個Centrex群，進行配置練習.較之與SIP終端對接的數據配置，有以下幾點不同：

1）定義一個Centrex群；2）定義Centrex群內分組；3）增加Centrex群內字冠；4）增加Centrex出群字冠；5）多媒體用戶定義時，Centrex屬性和Centrex標志選是，填寫Centrex群號，Centrex分組號，并定義其Centrex短號.

3 結束語

本文“NGN軟交換系統”課程實驗項目的內容涵蓋了NGN固話網從硬件設備，組網連接到典型業務配置各個方面的內容，為學生全面掌握NGN固話網的組建和配置方法提供了一整套學習、操作的方案.該方案應用到實際教學中，學生反映內容全面，由淺入深，能激發學生的學習興趣，在動手中真正學習到了有用的技能.

[1] 王可，蘇紅艷.軟交換設備配置與維護[M].北京：機械工業出版社，2013.

[2] 桂海源，張碧玲.軟交換與NGN[M].北京：人民郵電出版社，2009.

[3] 糜正琨.軟交換技術與協議[M].北京：人民郵電出版社，2002.

[4] 曹齡兮.軟交換技術中若干關鍵問題的研究[D].湖南：中南大學，2007.

[5] 范永玲.基于軟交換的NGN網絡關鍵技術與組網研究[D].廣東：華南理工大學，2010.

[6] 解書凱.基于NGN的企業通信網絡平臺設計[D].成都：電子科技大學，2012.

Design of the Test Project for “NGN Soft Switch System”

TAN Min

（Department of Electronic Engineering, Beijing Information Technology College, Beijing 100015, China）

The article introduces an overall design of the test project for “NGN Soft Switch System”, which is composed of “Hardware and software of NGN equipment and networking” and “Configuration data for typical networking”. The first part focuses on the hardware, networking and engineering. And the second part emphases data configuration for typical networking. Networking construction is mainly about the construction of media, signaling and controlling. Data configuration consists of the base data configuration, end-to-end jointing with AMG, end-to-end jointing with SIP terminal, end-to-end jointing with PBX, end-to-end jointing with PSTN and IP Centrex service configuration. This test project design is greatly helpful for students to master the networking knowledge of NGN telephone network and skills of data configuration for typical application.

NGN Soft Switch System; test project design; typical networking; data configuration

TN87

A

1672-0318（2016）01-0031-05

10.13899/j.cnki.szptxb.2016.01.007

2015-09-18

譚敏（1975-），女，湖南湘鄉人，講師，碩士，研究方向：移動通信.