软交换技术在准能集团公司网络改造中的应用分析

魏静

【摘 要】

随着通信行业发展迅速，准能集团公司现有ADSL上网方式已经不能满足用户访问互联网的需求，用户现在追求的是大容量、高带宽、零时延；高速、灵活的接入；高可靠、绝对安全的上网方式。软交换网络的建设推进准能公司网络转型满足企业的生产生活通信业务的新需求，提高企业生存和发展能力。本文介绍了软交换技术应用于准能集团公司现网的具体技术解决方案。

【关键词】

软交换 NGN 汇接 IP技术 应用

中图分类号：TN915 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）08（b）-0000-00

一、引言

神华准能集团公司现ADSL 网络用户约10000语音接入、7000宽带数据网。准能公司中心機房是一个汇接局，黑岱沟露天矿和哈尔乌素露天矿两个端局以及安康里、绿苑小区远端模块接入设备。中心机房现有C&C08程控交换系统是建立在传统的PSTN网络上，采用时分复用模式的程控交换技术，现在设备老化、提供业务单一已经无法满足用户的需求，而软交换是从传统的以电路交换为主的PSTN网络，逐渐迈向以分组交换为主的网络，它承载了原有PSTN网络的所有业务，把大量的数据传输卸载到IP网络中以减轻PSTN网络的重荷，又以IP技术的新特性增加和增强了许多新老业务。从某种意义上讲，NGN是基于TDM的PSTN语音网络和基于IP/ATM的分组网络融合的产物，它使得在新一代网络上语音、视频、数据等综合业务成为了可能。

二、软交换技术原理

软交换的基本含义就是将呼叫控制功能从媒体网关（传输层）中分离出来，通过软件实现基本呼叫控制功能，从而实现呼叫传输与呼叫控制的分离，为控制、交换和软件可编程功能建立分离的平面。软交换主要提供连接控制、翻译和选路、网关管理、呼叫控制、带宽管理、信令、安全性和呼叫详细记录等功能。与此同时，软交换还将网络资源、网络能力封装起来，通过标准开放的业务接口和业务应用层相连，可方便地在网络上快速提供新的业务。

三、建设思路

软交换网络的建设基本分为三个阶段，第一阶段保留原有程控汇接局，程控交换机与软交换综合媒体网关对接，新建软交换SS与综合媒体网关组成的软交换系统，用户通过光纤到户采用GPON实现网络、电话的接入，实现部分小区的软交换网络建设。第二阶段随着用户数量的增加，软交换综合媒体网关可直接与运营商对接与程控交换机双机并行出局，并增加防火墙、路由器和交换机实现热备功能，并在此期间完成全部小区的FTTH。第三阶段将程控交换机全部淘汰，在黑岱沟露天矿矿，哈尔乌素露天矿，矸电等远端电话宽带可采用综合接入媒体网关接入，彻底实现软交换网络全网运行。

四、第一阶段实现方案

1、硬件技术组成

第一阶段网络建设提供满足10000语音、6700宽带用户使用需求的软交换核心设备、IP承载网、核心网、PON网络等网络产品。

第一阶段网络建设分为PON网络、IP承载网以及核心网等部分。PON网络采用FTTH光纤到户方式；IP承载网由核心交换机、路由器和防火墙组成，并通过万兆链路连接；NGN系统以SIP信令控制技术为核心，采用软交换体系构架（传送和控制分离，控制和业务分离），应用层控制主要运行在业务服务器上，业务媒体流直接承载在IP网络系统之上。

2、总体技术指标

软交换设备的主要模块冗余配置，支持热插拔功能，方便扩容和维护，系统构成具有容错等安全措施；在有备份的情况下，当正在工作的部件发生故障时，能自动倒换到备份部件，而且在主备切换时，对业务不产生影响。软交换设备采用双路电源输入，重要部件支持1+1热备份。

本次网络建设中的中继网关对IP承载网设备制式无依赖性，满足中国或国际的相关IP协议族规范的局域网交换机、防火墙、路由器等网络设备构建的IP承载网，中继网关能够实现与IP承载网的无缝连接；软交换核心设备具有良好的互通性，在使用标准协议的条件下，软交换核心设备能和其他设备供应商的软交换核心设备、中继网关（TG）、信令网关（SG）、接入网关（AG）、综合接入设备（IAD）、语音终端等设备实现互通；、软交换前台处理单板本身能保存计费数据，在计费数据上传至后台计费服务器后，能在前台处理单板中满足至少100万张话单的存储能力。同时，即使在计费服务器和软交换核心控制设备连接中断时，前台中的计费数据也不丢失。软交换具备全号码分析功能，能够分析到被叫号码的末位；

中继网关的软硬件平台，主要部件具备备份机制，并且支持热插拔功能，在主备切换时，对业务不应产生影响。TG支持关键板卡的实时热插拔，不影响系统正常运行；中继网关可通过物理端口分离或逻辑子端口形式支持将网管信息、协议信息和媒体流承载在不同的子网上。

OLT设备支持双主控板配置，支持主控板的1+1保护倒换，主控板倒换时间小于50ms，支持热插拔。OLT支持电源1+1冗余保护功能。OLT设备单框提供多个风扇进行整框散热，支持单风扇失效的冗余保护能力，单风扇失效后系统仍然可以正常工作。OLT平台均支持主控板升级不断业务。

路由器支持N：1虚拟化，支持将四台物理设备虚拟化为一台逻辑设备，虚拟组内可以实现一致的转发表项，统一的管理，跨物理设备的链路聚合。BRAS单板支持PPPoE、IPoE、Portal、802.1x、L2TP的认证方式，支持支持IPv4/IPv6双栈用户上线。实配支持及所需license。支持随板LNS特性。支持LAC、LNS，支持16K隧道，每单板支持LNS会话数量≥64K，设备支持DHCP+WEB 认证方式时，支持强推Portal 门户；支持用户从RADIUS Server 分配地址，支持用户从外部DHCP Server 统一分配地址。设备必须支持DHCP 代理，在DHCP 用户请求地址时，设备作为DHCP 客户端向DHCP 服务器获得地址，然后分配给用户。并发用户数不小于256K/system；支持RIP、OSPF、BGP-4、IS-IS等路由协议。

采集数据的方式可分为联机采集和脱机采集；数据采集要求支持流式、数据包、文件块等。联机采集应实时、自动的对数据源进行采集，尽量减少人工参与的程度。脱机采集为联机采集的备份方式。当各交换机的话单被采集系统汇集到计费服务器的话单池后，系统话单分拣系统会自动检测最新的话单并开始实时分拣批价。计费管理系统涵盖了话单集中分拣、资费管理、套餐管理、费用结构管理、用户资料管理、帐单查询、话费统计、数据导入导出、报表打印、帐单转发等多项基本功能。

第一阶段软交换作为程控交换下接局，软交换业务通过程控交换出局。软交换（SS）作为系统的控制核心设备，完成协议处理、呼叫处理、资源管理、业务代理等功能，并作为系统的对外接口完成和其它系统的互连互通功能，通过千兆接口与核心交换机互联。在SS的控制下，TG完成媒体流转换和接续等功能，主要用于中继（SS7信令）接入，完成电话的本地出局。SG完成电路交换网（基于MTP）和包交换网（基于IP）之间的SS7信令的转换功能，与程控交换机通过E1接口连接（需要程控交换机具有多余的E1接口及No.7信令资源），通过FE接口和核心交换机互联，实现软交换电话和PSTN电话的互通。

宽带业务接入互联网，宽带认证BRAS实现用户上网认证后，计费系统对用户上网开始计费，上网行为管理系统可以对用户上网做详细记录。用户PON采用光纤到户方式部署，分光器可以选择放置在小区光交接箱，灵活性大，需要少量放置分光器箱体。OLT作为所有语音和宽带的汇聚节点，OLT推荐采用双GE接入至核心交换机，充分保障业务带宽及安全需求。中心机房的所有核心设备都可以通过汇聚交换机连接起来。第一阶段使用单骨干单路由。

统一网管系统，主要完成网元的配置管理、性能管理、故障管理和安全管理四大管理功能外，还提供拓扑管理、任务管理、系统管理、日志管理、维护工具等系列功能，对网络设备提供统一集中的管理、监控、统计和分析，帮助运维人员更准确地了解网络设备的运行状况，更方便地对设备进行调节和监控，使系统运行于最佳状态。

五、后续阶段实现方案

随着准能集团公司NGN通讯网络的发展和完成全部小区光纤到户（FTTH）改造的要求，现有设备已经不能满足，第二阶段需要增加核心数据设备、电信级路由器实现热备功能，以及中心区、绿苑小区的光汇聚单元设备等，并实现通过万兆链路与中心区机房联网的功能，与原有NGN系统形成一套完整的系统，能够被原有网管系统所管理如图所示。

第二阶段实施方案，增加小区接入，随着业务用户数量的增加，软交换平台可以直接出局运营商，和程控交换机并行使用。同时为了保障软交换承载网系统的安全可靠，可建設为双骨干双路由。所有小区实现FTTH的GPON网络接入。

第三阶段，准能集团公司下属其它通信点实现软交换接入方案：

第三阶段为将程控交换机全部淘汰，在黑岱沟露天矿矿，哈尔乌素露天矿，矸电等远端电话宽带可采用综合接入媒体网关AG 5200接入（以中兴产品为例），所有语音业务真正在软交换平台下实现。

六、结束语

软交换技术则具有开放性，且在控制核心上也有所转变，通用协议和开放接口的使用很明显的表明了软交换技术的对象是全网的用户，网络构架由封闭变成了开放和低成本，构架的改变也促进了业务部署速度的提高。用户在这个平台可以享受各种优质、高效、双向的交互式业务服务，使用户真正体验全数据时代的高速上网体验。

参考文献

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