基于軟交換的網(wǎng)絡智能化方案

　　摘要：電信固網(wǎng)運營商的網(wǎng)優(yōu)網(wǎng)改、無線市話(PHS)網(wǎng)絡與公共交換電話網(wǎng)(PSTN)等網(wǎng)絡的融合、通信網(wǎng)絡寬帶化和多媒體化、PSTN網(wǎng)絡與第3代移動通信(3G)網(wǎng)絡融合等催生了固網(wǎng)網(wǎng)絡智能化的需求。通過軟交換技術來滿足這一需求是切實可行的方法�；�于軟交換的網(wǎng)絡智能化解決方案豐富了通信業(yè)務，促進了固網(wǎng)和移動網(wǎng)的融合，是極具優(yōu)勢的網(wǎng)絡智能化方案。

　　關鍵詞：軟交換；網(wǎng)絡智能化；解決方案

　　Abstract:Thedemandsforfixed network intelligence have been nurtured and created by network optimization and reconstruction for fixed operators, convergence of Personal Handy-phone System (PHS) network and Public Switched Telephone Network (PSTN), and the broadband and multimedia trend in communications networks. The Softswitch technology can assist in actualizing network intelligence. The network intelligence solution based on the Softswitch technology is advantageous in that it can expand the range of telecom services, and promotes the convergence of fixed and mobile networks.

　　Keywords:Softswitch;intelligentnetwork; solution

　　1.網(wǎng)絡智能化產(chǎn)生的背景

　　1.1電信固網(wǎng)運營商的網(wǎng)優(yōu)網(wǎng)改

　　一方面運營商亟需在新的市場環(huán)境中研究和把握企業(yè)如何滿足市場消費需求，分析和開拓市場，以獲取最大的經(jīng)濟效益；另一方面現(xiàn)有網(wǎng)絡無法充分滿足用戶需求，因此從市場競爭的需要、用戶需求和電信設備的運營等方面來看，對現(xiàn)有網(wǎng)絡進行改造和優(yōu)化十分必要。

　　1.2PHS網(wǎng)絡與PSTN融合

　　無線市話(PHS)網(wǎng)絡的大規(guī)模發(fā)展給固網(wǎng)運營商提供了新的發(fā)展動力，但兩張本地網(wǎng)同時獨立運營也帶來一些不利因素，主要體現(xiàn)在：針對相同的客戶群有兩個重疊的網(wǎng)絡，業(yè)務運營管理仍以網(wǎng)絡為中心，網(wǎng)絡和管理資源沒有有效整合，無法提供套餐服務；新業(yè)務開發(fā)和部署困難，由于每個網(wǎng)絡擁有各自的智能網(wǎng)、計費管理平臺，業(yè)務同時推出困難較大；用戶資源沒有充分共享；業(yè)務優(yōu)勢無法互補。為了發(fā)揮PSTN和PHS優(yōu)勢，充分進行業(yè)務挖掘和包裝，以爭取更多的客戶，提高運營效率，需要對現(xiàn)有的PSTN和PHS網(wǎng)絡進行融合[1-4]。

　　1.3通信網(wǎng)絡寬帶化、多媒體化

　　隨著寬帶網(wǎng)絡帶寬的快速提升，服務質(zhì)量(QoS)及安全技術的不斷完善，在寬帶網(wǎng)絡上向用戶提供集語音、數(shù)據(jù)、視頻為一體的多媒體業(yè)務已成為通信網(wǎng)絡發(fā)展的目標。

　　為了更充分地利用現(xiàn)有網(wǎng)絡資源，豐富網(wǎng)上應用，更好地服務于廣大客戶，多媒體業(yè)務運營自然地成為電信運營商的關注焦點。多樣化、智能化、協(xié)作化已成為各運營商多媒體業(yè)務是否有競爭力的關鍵。利用什么樣的網(wǎng)絡平臺，提供什么樣的應用，業(yè)務是否實用和方便運營成為運營商需要重點面對的問題[5-8]。

　　1.4PSTN與移動3G融合

　　隨著移動3G牌照發(fā)放時間的日趨臨近，傳統(tǒng)運營商對NGN和移動3G越來越關注。傳統(tǒng)運營商有多年經(jīng)營PSTN、寬帶業(yè)務的經(jīng)驗，擁有相當多的PSTN和寬帶資源。為了利用運營商現(xiàn)有的PSTN，在未來3G時代占得優(yōu)勢，傳統(tǒng)運營商必須在現(xiàn)有的網(wǎng)絡優(yōu)化改造中考慮PSTN與未來3G網(wǎng)絡融合。傳統(tǒng)運營商必須考慮以下問題：

　　如何利用現(xiàn)有的資源建設3G網(wǎng)絡，發(fā)展3G業(yè)務和用戶；

　　現(xiàn)有網(wǎng)絡如何向NGN演進，如何實現(xiàn)NGN和3G網(wǎng)絡的融合；

　　如何在現(xiàn)有固網(wǎng)上形成NGN和3G業(yè)務平臺；

　　固定用戶如何實現(xiàn)“無縫”轉(zhuǎn)網(wǎng)至NGN和3G網(wǎng)絡；

　　3G網(wǎng)絡初期如何充分利用現(xiàn)有固網(wǎng)的網(wǎng)絡優(yōu)勢，提高服務質(zhì)量。

　　1.5軟交換試驗和商用

　　固網(wǎng)運營商在話音業(yè)務及其增值業(yè)務、數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務領域面臨越來越激烈的競爭，采用軟交換技術可以增強運營商的業(yè)務提供能力，提高競爭力。NGN已經(jīng)成為業(yè)界公認的網(wǎng)絡演進目標，通過運營商多年的測試和試商用，證明技術及設備已趨于成熟，相關協(xié)議已基本完善，未來一段時期內(nèi)固網(wǎng)運營商將逐步從現(xiàn)有電話網(wǎng)平滑過渡到NGN。NGN最大的優(yōu)勢在于推出新業(yè)務容易和網(wǎng)絡融合后運維成本降低。從單一的業(yè)務網(wǎng)變成多種業(yè)務網(wǎng)為一體的融合的網(wǎng)絡，可以更大程度地降低網(wǎng)絡的建設、運維成本；采用與Internet網(wǎng)絡結(jié)合，可以靈活提供更多基于Web、多媒體的業(yè)務，更好地服務于客戶；NGN提供的強大的業(yè)務平臺把客戶對于業(yè)務的需求變得更為簡單，第三方可以基于統(tǒng)一的業(yè)務平臺進行業(yè)務開發(fā)，客戶可以基于Web頁面進行業(yè)務定制，這一切都帶給客戶全新的更富有個性化的業(yè)務環(huán)境，使得下一代網(wǎng)絡具有了不可比擬的業(yè)務服務優(yōu)勢。

　　中興通訊利用軟交換技術設計的固網(wǎng)智能化建設方案通過長期的試驗和實際商用，已證明可以很好地滿足運營商固網(wǎng)優(yōu)化改造、PHS網(wǎng)絡與PSTN網(wǎng)絡融合和NGN網(wǎng)絡建設的需要。

　　2.固網(wǎng)智能化方案介紹

　　一個實際的固網(wǎng)智能化方案如圖1所示。

　　方案主要包括以下內(nèi)容：

　　(1)利用軟交換技術實現(xiàn)對PSTN的網(wǎng)絡優(yōu)化改造。

　　(2)利用軟交換靈活的接入手段，接入IP網(wǎng)的各類網(wǎng)關和用戶終端。

　　(3)整個系統(tǒng)采用統(tǒng)一的智能用戶位置歸屬寄存器(SHLR)設備，實現(xiàn)電路接入域(包含PHS和PSTN)和IP接入域用戶的統(tǒng)一管理，從而實現(xiàn)網(wǎng)絡融合。

　　(4)實現(xiàn)全網(wǎng)用戶數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理。

　　(5)實現(xiàn)全網(wǎng)業(yè)務的統(tǒng)一提供。

　　在智能化方案中，PSTN、PHS、軟交換中的用戶數(shù)據(jù)統(tǒng)一放置于SHLR，由SHLR實現(xiàn)全網(wǎng)的用戶數(shù)據(jù)屬性統(tǒng)一管理，而且原有PSTN等網(wǎng)絡的智能業(yè)務觸發(fā)方式由號碼段觸發(fā)改變?yōu)楹灱s觸發(fā)，便于提供各類現(xiàn)有網(wǎng)絡難以提供的新業(yè)務(特別是號碼攜帶、混合放號業(yè)務、固網(wǎng)彩鈴等業(yè)務)。軟交換核心控制設備通過標準的移動應用協(xié)議(MAP)與SHLR交互，獲得用戶所有信息。可以利用現(xiàn)有PHS的歸屬位置寄存器(HLR)作為全網(wǎng)的SHLR，節(jié)省投資。

　　在智能化方案中，采用統(tǒng)一的業(yè)務平臺為全網(wǎng)用戶提供各類智能業(yè)務。建議業(yè)務平臺與軟交換之間采用標準的會話啟動協(xié)議(SIP)接口，業(yè)務平臺采用標準的Parlay接口實現(xiàn)，以利于迅速提供新業(yè)務。為了保護現(xiàn)有的智能網(wǎng)投資，也考慮采用七號信令與現(xiàn)有的智能網(wǎng)互通，實現(xiàn)對現(xiàn)有智能網(wǎng)的繼承。

　　對于PSTN改造和優(yōu)化，可以根據(jù)現(xiàn)有網(wǎng)絡的設備情況分類考慮。對于設備老化，無法運營的端局，可以考慮采用接入網(wǎng)關(AG)對端局進行替代，業(yè)務直接由AG和軟交換(SS)觸發(fā)，到SHLR進行業(yè)務鑒權后再進行接續(xù)。對于智能業(yè)務提供能力差的端局，可以采用匯接改造方案。在匯接局改造中，采用中繼網(wǎng)關(TG)進行改造，端局或接入網(wǎng)的發(fā)話話務可經(jīng)過TG，由TG和SS觸發(fā)，到SHLR進行業(yè)務鑒權后再進行接續(xù)。

　　智能化方案支持寬帶用戶接入，提供靈活的、強大的寬帶接入手段以滿足各類寬帶用戶接入需求，可為寬帶用戶提供基于IP的寬帶多媒體等增值業(yè)務以滿足用戶業(yè)務需求。

　　3.智能化業(yè)務介紹

　　固網(wǎng)采用基于軟交換技術的智能化方案后，可以為PSTN、PHS以及寬帶用戶同時提供業(yè)務。用戶可以享受全網(wǎng)統(tǒng)一提供的業(yè)務，如廣域集中用戶交換機(Centrex)、同振、彩鈴、一號通、預付費、PHS酒店(PHS Hotel業(yè)務，酒店為用戶提供PHS終端并且和酒店固定電話綁定)、統(tǒng)一放號類業(yè)務等。

　　3.1廣域Centrex業(yè)務

　　廣域Centrex業(yè)務是在本地Centrex業(yè)務的基礎之上，向更廣泛的范圍進行延伸，用戶群可以跨越本地的多個交換機以及不同業(yè)務網(wǎng)絡，數(shù)據(jù)維護在SHLR完成。相對于智能網(wǎng)方式開展業(yè)務，廣域Centrex維護更加方便，實施也更為簡單，避免了大量話路的迂回，并且Centrex業(yè)務可以將PHS用戶和固定用戶組成一個虛擬網(wǎng)，實現(xiàn)PHS用戶與固定用戶小號碼互撥。

　　廣域Centrex除了可以提供包括閉合用戶群、同組代答、指定代答、話務臺在內(nèi)的全套傳統(tǒng)PSTN Centrex業(yè)務以外，還可以基于Web提供方便的管理、業(yè)務自助，比如管理員可以通過Web頁面為每部電話設置不同的權限，如部分辦公電話開通市話權限，職能部門與領導辦公室開通長話權限，涉外部門開通國際長途，一般員工只能撥打內(nèi)部電話等。每部電話除了可以設置通話權限以外，還可以設置費用限額，這樣企業(yè)可以有效地控制辦公費用。所有功能設置，管理員都可以通過Web方式進行，非常方便。另外，員工可以通過Web頁面查詢自己的通話歷史情況、通信費用，并定制、取消業(yè)務。

　　3.2一號通+彩鈴業(yè)務

　　“一號通”業(yè)務是指一個對外公開的號碼可以對應多個用戶號碼，其中多個用戶號碼之間有一個輪選順序，可以選擇依次振鈴或同時振鈴。

　　彩鈴業(yè)務通過被叫用戶設定，當有其他用戶呼叫時，在用戶接通摘機前，對主叫用戶放一段音樂、廣告或者是被叫用戶自己設定的留言，這時主叫用戶聽到的不是單調(diào)的“嘟嘟”聲，而是由被叫用戶在系統(tǒng)中設定的彩鈴。這些個性化的彩鈴是被叫用戶預先設定的，它可以是系統(tǒng)提供的鈴音/音樂，也可以是被叫用戶事先通過智能網(wǎng)系統(tǒng)錄制的語音文件，或被叫用戶事先通過網(wǎng)絡下載到智能網(wǎng)系統(tǒng)的語音文件。

　　3.3PHS酒店業(yè)務

　　PHS酒店業(yè)務將PHS用戶和固定用戶組成一個虛擬網(wǎng)，由固定交換機的話務臺統(tǒng)一管理和實時計費。PHS和其綁定的固定電話同號，也就是說PHS用戶和固定用戶打出時，顯示同一個主叫號碼；其他用戶呼入時，呼叫一個號碼，兩個話機同時振鈴，一個摘機另一個停止振鈴。

　　酒店話務臺可以管理酒店房間中放置的固定和小靈通用戶，包括修改權限、開通業(yè)務、激活部分新業(yè)務、查詢業(yè)務情況等。這樣客戶入住酒店后，可以租用一部公網(wǎng)PHS終端，PHS的權限控制可在酒店側(cè)靈活控制，租用的PHS終端采用實時計費方式，呼叫結(jié)束后其話單實時傳至酒店側(cè)話務臺上，以方便酒店與客戶結(jié)算。

　　3.4預付費業(yè)務

　　預付費業(yè)務用戶在開戶時預付費(或通過購買有固定面值的充值卡充值)，卡號為用戶號碼，用戶預先在自己的帳戶中注入一定的資金。在呼叫建立時，用戶的帳戶決定是否接受或拒絕呼叫。呼叫過程中進行實時計費并在用戶帳戶中扣除通話話費。當用戶余額不足時，播放相應的錄音通知提示用戶進行充值。

　　傳統(tǒng)方式需要主叫用戶撥打預付費業(yè)務的接入碼，或要求主叫交換機能夠識別主叫用戶為預付費用戶，從而在主叫撥打的被叫號碼前自動添加預付費業(yè)務的接入碼。采用SHLR后，主叫交換機可以方便地觸發(fā)預付費業(yè)務。

　　3.5統(tǒng)一放號類業(yè)務

　　固網(wǎng)智能化方案中還支持：混合放號、號碼攜帶等統(tǒng)一放號類業(yè)務。

　　混合放號業(yè)務針對本地網(wǎng)內(nèi)固網(wǎng)、PHS網(wǎng)用戶，進行號碼資源統(tǒng)籌規(guī)劃，用戶撥打電話使用的號碼(DN)與業(yè)務網(wǎng)絡、局歸屬沒有直接關系，同一號首的不同號碼可以在PHS網(wǎng)、固網(wǎng)中任意使用。

　　采用固網(wǎng)智能化實現(xiàn)的號碼攜帶業(yè)務與現(xiàn)有網(wǎng)絡“統(tǒng)一個人號碼”業(yè)務功能類似，但實現(xiàn)方式有極大的區(qū)別�，F(xiàn)有網(wǎng)絡“統(tǒng)一個人號碼”業(yè)務通過業(yè)務控制點(SCP)實現(xiàn)，比較繁瑣，且會造成話路迂回。通過SHLR，實現(xiàn)了真正的本地網(wǎng)內(nèi)號碼可攜帶，可以有效避免話路迂回。

　　4.固網(wǎng)與移動網(wǎng)絡的融合

　　采用固網(wǎng)智能化方案，使得固網(wǎng)具有移動網(wǎng)的開放式架構(gòu)(如圖2所示)。固網(wǎng)智能網(wǎng)與3G網(wǎng)絡采用相同的核心網(wǎng)絡。兩者的網(wǎng)絡可以采用同一個數(shù)據(jù)承載網(wǎng)絡，而且固網(wǎng)中的網(wǎng)元可以平滑升級為3G網(wǎng)絡中的網(wǎng)元，從而實現(xiàn)固網(wǎng)與3G網(wǎng)絡的融合。

　　固網(wǎng)智能網(wǎng)中的SHLR設備可以升級為歸屬用戶服務器(HSS)，為固定網(wǎng)絡和未來3G網(wǎng)絡服務，存放全網(wǎng)所有的用戶信息，成為網(wǎng)絡用戶管理和業(yè)務實現(xiàn)的中心。SHLR升級為HSS后，可以提供Diameter、移動應用協(xié)議(MAP)兩種接口。既保持與原有網(wǎng)絡的兼容，又可以為3G網(wǎng)絡服務。

　　固網(wǎng)智能化網(wǎng)絡與3G網(wǎng)絡融合后，原來的固網(wǎng)部分作為3G網(wǎng)絡中的固網(wǎng)部分存在。SS作為移動3G中固網(wǎng)的核心控制設備，采用SIP-I/SIP－T協(xié)議與移動交換中心(MSC)服務器、呼叫狀態(tài)控制功能(CSCF)服務器等控制設備互通，實現(xiàn)全網(wǎng)互通。

　　軟交換還可以支持數(shù)據(jù)和視頻的多媒體業(yè)務功能，中興通訊軟交換設備ZXSS10已經(jīng)集成了CSCF等IP多媒體子系統(tǒng)(IMS)域網(wǎng)元實體的功能，只需增加、修改相應接口和模塊，就可以實現(xiàn)軟交換向IMS的過渡。

　　在融合的網(wǎng)絡中，TG不但承擔固網(wǎng)智能化中的任務，而且承擔固網(wǎng)用戶與移動網(wǎng)絡的媒體互通功能。在TG設備富余的情況下，可以通過軟件升級，使TG同時具有移動網(wǎng)絡中的媒體網(wǎng)關功能，節(jié)省3G網(wǎng)絡建設的投資。

　　固網(wǎng)智能化中的IP接入域可平滑升級，演進為3G IMS域�？梢蕴峁┰鰪娦驮捯魳I(yè)務，實現(xiàn)寬帶話音、視頻等實時多媒體業(yè)務。

　　5.結(jié)束語

　　中興通訊固網(wǎng)智能化方案可以提供：

　　統(tǒng)一的用戶數(shù)據(jù)平臺

　　統(tǒng)一的業(yè)務提供平臺

　　統(tǒng)一的呼叫控制平臺

　　統(tǒng)一的承載傳送平臺

　　多樣的接入模式

　　中興通訊固網(wǎng)智能化方案有以下優(yōu)勢：

　　固網(wǎng)智能化方案可充分利用現(xiàn)有網(wǎng)絡資源，保護已有投資。

　　SHLR設備不需要做任何改動，可以充分利用現(xiàn)有PHS網(wǎng)絡中的HLR，減少投資。

　　與3G目標網(wǎng)結(jié)構(gòu)相似，采用MAP和SHLR設備對接，用戶屬性信息全部集中在SHLR，SS具備拜訪位置寄存器(VLR)功能，用戶屬性信息自動與SHLR同步，運維更加簡單。

　　全網(wǎng)用戶數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理，用戶可全網(wǎng)移動，可提供全網(wǎng)統(tǒng)一放號類業(yè)務，如個性化號碼、號碼攜帶、移動辦公等。

　　開放的網(wǎng)絡架構(gòu)，用戶數(shù)據(jù)采用SHLR統(tǒng)一管理，真正實現(xiàn)了PHS、PSTN以及軟交換網(wǎng)絡的融合。

　　全網(wǎng)業(yè)務統(tǒng)一提供。

　　用戶接入手段多樣性，包括寬帶域和窄帶域。

　　采用統(tǒng)一的業(yè)務平臺為全網(wǎng)用戶提供增值業(yè)務和基于IP的多媒體業(yè)務，符合運營商業(yè)務發(fā)展方向。

　　可實現(xiàn)PSTN網(wǎng)絡平滑升級到下一代網(wǎng)絡。

　　可以與3G融合，為運營商3G網(wǎng)絡建設奠定基礎。

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　　作者簡介：

　　李明棟，上海交通大學畢業(yè)，碩士。現(xiàn)為中興通訊股份有限公司中心研究院固網(wǎng)系統(tǒng)部系統(tǒng)工程師，主要研究領域為軟交換。已發(fā)表學術論文60余篇。

　　洪鈞，南京郵電大學畢業(yè)，碩士�，F(xiàn)為中興通訊股份有限公司中心研究院固網(wǎng)系統(tǒng)部總工程師，主要研究領域為軟交換。

　　戴玉寧，上海大學畢業(yè)，碩士�，F(xiàn)為中興通訊股份有限公司中心研究院固網(wǎng)系統(tǒng)部系統(tǒng)工程師，主要研究領域為軟交換。


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