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。基于軟交換的網(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。

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�？梢岳�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(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)結構相似，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，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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