软交换技术在朔黄铁路的应用与思考

㊀㊀收稿日期:２０１８－０６－２１
作者简介:王文帅(１９７５－),男,山西山阴人,毕业于北京交通大学通信工程专业,本科学历,工程师,现就职于朔黄铁路发展公司工程技术部.
软交换技术在朔黄铁路的应用与思考
王文帅
(朔黄铁路发展有限责任公司,河北肃宁㊀０６２３５０
)㊀㊀摘㊀要:
从软交换技术组网的优势入笔,分析了软交换技术的优点及实施中须加强和关注的方面.通过对软交换技术在朔黄铁路的组网及软交换与程控交换网在业务上的成功割接,为软件换在铁路通信行业的应用提供有益借鉴,同时结合朔黄铁路软交换的组网实际,提出对该网络改进的思考.
关键词:软交换技术;组网;业务割接;网络改进
㊀㊀中图分类号:T N ９１５㊀㊀文献标识码:A㊀㊀文章编号:１００７ ６９２１(２０１８)１９ ００９３ ０３㊀㊀随着通信网络技术的发展,
人们对于宽带及业务的要求也在迅速增长,为向用户提供更加灵活多样的业务和更加个性化的服务,通信界提出了下一代通信网络的概念,而软交换技术则是下一代通信网络解决方案的有效探索,目前一些铁路公司也正在开始部署下一代通信网络,结合朔黄铁路对数字程控交换设备大修改造这一契机,我们也积极引进了这一技术,为铁路行业软交换组网进行有益探索.
１㊀软交换技术的组网优势及关注点
软交换技术的不断发展,其网络应用也逐渐走向成熟,与传统的程控交换网相比网络的层次性㊁网元的独立性更趋于合理.
软交换实现了业务与控制相分离,控制与连接相分离的组网模式.软交换将传统程控交换的功能分离成多个单一网元,化解了原有程控交换设备电路高度集中㊁线缆繁多密集的组网方式.分离后软交换的每个网元既相对独立,又强化了结构,从而大大降低了软交换网络的风险性,提高了网络维护的便捷性.
从技术特征看软交换有传统交换的普遍性和可靠性;有因特网的灵活性;有以太网的运作简单性;有A T M 的低延时;有光网络的带宽;有蜂窝网的移动性;使电话交换网络更灵活㊁简便㊁高效㊁丰富.
软交换提供多种信令㊁协议的接入方式,可兼容传统程控交换的I S U P ㊁T U P ㊁P R A ㊁V ５还增加了
S I P ㊁H ３２３接入用户的方式;
软交换与承载网设备相互配合实现全网I P 化组网,实现了与目前既有交换网设备的全方位对接.
软交换拥有多信令点功能和跨地区组网的能力,可将业务量较小的几个程控交换局合并成一个,并实现与原来同样的业务功能;跨地区组网可实现将软交换用户部署到任何一个地点.这一功能既实现了多个交换局统一到一个平台进行管理,同时,也突破了程控交换技术中一个信令点编码固定一个交换局点,一个交换局点只能提供一个地区区号的技术瓶颈,大大提高了集中管控资源的能力,也降低了投资成本和维护成本.
软交换不但可以提供语音业务㊁还可以提供视频业务㊁智能业务;在同一个网络中可以支持固定网络
也可支持移动网络;与程控交换设备相比支持更多的
用户业务量;软交换网络的业务更丰富㊁包容性更强㊁可扩展性更高,为其提供了更广阔的发展空间.
软交换技术有以上的诸多优势,为电话交换系统提供了更为灵活的组网方式和拓展空间.但我们在进行软交换组网时为了保障网络的安全㊁稳定㊁可靠运行,还需在网络层面和设备配置方面做更深层次的考虑.因此,笔者建议在软交换组网时,除了在网络和设备的常规配置外,还应该关注以下几个方面的内容:①做强I P 支撑网.I P 承载网是用于媒体网关控制器控制媒体网关,如接入媒体网关㊁中继媒体网关㊁以及来自呼叫代理等外部呼叫元素住宅网关的承载网络.因此,做强I P 支撑网就显得尤为重要.笔者认为要做强I P 支撑网需要从３个方面来考虑和实施,首先从组网设备来看,在组建I P 支撑网时要根据软交换的用户数量和出入局的呼叫繁忙程度,选用有足够交换能力网络交换机;其次在网络交换机配置方面,在保证设备主备冗余的组网情况下,采取堆叠配置的方式;再次在传输通道方面,如果现场具备条件尽量使传输设备和光缆物理径路真正实现双备份.②合理提出配置需求.网络组建一个重要的环节就是网络本身的功能需求,网络的功能需求决定了软硬件的配置需求.我们在初步接触软交换技术时,往往因为对设备部分软硬件功能了解不够深入,造成在组网或业务割接时不能得以顺利实施.在软交换组网中要根据各小交换局(或既有交换局)的布局和数量,合理提出各交换局点所有用户线L I C E N S E 的需求以及信令点编码的配置需求,以满足各交换局点的用户注册和出入局中继的布局.③关注重点部件配置.软交换设备在组网部件的构成上不同于传统的程控交换设备,集中体现在其设计理念发生了变化,有些部件过度强调了高度集成,而疏于其主备冗余功能和单板配置的安全隐患.组网中我们要关注是否所有中继电路集中在单一板卡中;音频处理单元是否单独配置等.所有的中继电路都集中于一个板卡中,其对网络的安全性不言而喻.在软交换网络中语音处理单元主要功能是支持放音㊁收号㊁混音㊁多频互控等功能;完成语音业务的I P 分组适配处理;
支持各种语音编解码
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方式.由此可见,语音处理单元在多媒体网关中发挥着至关重要的作用,而设备厂家常常以用户量的多少来配置该板,如果某一个多媒体网关中用户量相对较少(２０００门及以下)时,那么在系统中仅配置单板,这样对系统造成极大隐患,因此,组网中要充分考虑其配置的冗余性.２㊀朔黄铁路程控交换系统组网情况
朔黄铁路公司现有三套华为程控交换设备,在神池南㊁肃宁北㊁黄骅南设局点,在这３个局点分别设立接入网局端设备,每套接入网局端设备下挂若干远端设备将用户落地,该系统于２００１年开通运营.
神池南程控交换局为:华为C &C ０８B 型机独立局系统,容量为２０００A S L＋９６０D T .通过７号信令与铁路专网㊁市话公网㊁肃宁北交换局对接;通过
L A P R S A 信令与高层公寓㊁
神池南折返段交换机远端模块对接;通过７号信令与音频会议系统对接;通过V ５协议与本地接入网局端对接,下挂若干车站接入网远端设备.
肃宁北程控交换局为:华为C &C ０８３２模块程控交换局系统,容量为３０００A S L ＋１９２０D T .通过７号信令与铁路专网㊁市话公网㊁集团专网局点㊁神池南㊁黄骅港交换局对接;通过P R A 信令与视频会议系统对接;通过７号信令与朔黄铁路L T E－R 宽带移动通信系统㊁音频会议系统对接;通过L A P R S A 与高层公寓A 座交换机远端模块对接;通过７号信令与华为软件换９５００系统对接,下挂高层B 座㊁C
座和活动中心楼I A D ２８０;通过V ５协议与接入网局
端对接,下挂若干车站㊁站点接入网远端设备.
黄骅港程控交换局为:华为C &C ０８B 型机独立局系统,容量为１０００A S L＋７２０D T .通过７号信令与肃宁北对接;通过V ５协议与接入网局端设备对接,下挂若干车站接入网远端设备.３㊀朔黄铁路软交换网络的组建
本次软交换网络应用仅对既有朔黄铁路数字程控交换主系统设备进行改造,不涉及接入部分(包括既有接入网设备及地区光电缆)的更新改造.本着合理构建通信网络体系㊁有效利用既有设备资源㊁降低运营投入资本的原则,我们认真研习了软交换的网络功能和技术特征,将传统的数字程控交换网络与软交换网络进行了充分比对,在软交换网络组建㊁
设备选配㊁数据配置㊁链路连接㊁业务割接等方面进
行了全面的思考和研讨,形成了朔黄铁路软交换的组网方式.
朔黄铁路软交换网络由业务管理层㊁核心控制层㊁系统接入层㊁I P 支撑层等４个部分组成.
业务管理层:软交换系统业务管理层涵盖网管系统和计费系统两个子系统.其中网管系统在网管中心设软交换系统㊁I A D 综合接入网管系统设备;同时在神池南㊁黄骅港两个局点分别设置网管操作终端,实现了本地管理与网管中心集中网管组成的分级管理模式.计费系统则在网管中心设置一套计费系统设备,采用公司统一集中计费模式;同时在神池南设置计费终端,主要办理本局点的话单分拣㊁计费管理㊁话费营收㊁话单查询等业务.
核心控制层:软交换系统的核心控制层是在网管中心设置一套软交换控制设备,通过在I P 承载网上配置信令网关㊁媒体网关㊁计费网关㊁维护地址网关来实现系统对神池南㊁肃宁北㊁黄骅港３个局点的各种业务的核心控制功能.
系统接入层:软交换系统的系统接入层是通过在神池南㊁肃宁北㊁黄骅港３个局点分别设置:多媒体通用网管㊁I A D 综合接入设备㊁２层交换设备,实现对各类局间中继业务和既有接入网设备用户㊁本地用户和既有综合接入设备用户㊁远端I A D 综合接入设备和既有数字程控交换机远端模块用户的接入.
I P 承载层:
软交换系统承载网在肃宁北㊁黄骅港㊁神池南设置３层千兆交换机各一套(每套交换机
按主备冗余堆叠配置),通过在华为㊁中兴两套传输
设备的G E 口将３个局点互联.３个局点的媒体网关㊁I A D 管理网关配置在承载网上,分别建立不同的V L A N 实现各局点内部的独立管理;
神池南㊁黄骅港２个局点与承载网设备之间通过配置静态路由来实现网管中心与其软交换业务地址的互通.
朔黄铁路软交换网络组网示意图如图１所示.４㊀软交换与程控交换网络业务的割接
一种交换技术的广泛应用,不仅表现为可提供灵活多样的业务㊁个性化的服务以及与新设交换局点间的顺利实施,还表现为与既有交换网络能够实现业务的平滑过渡和稳定运行,软交换技术的成功应用有力地证明了这一点
.
图１㊀朔黄铁路软交换网络组网示意
４９ 总第４１３期
内蒙古科技与经济
㊀㊀从上述电话交换网络组网情况看,整个网络的构架虽不够复杂㊁中继局向也不很多,但其与本局的各类设备和中继局向的对接所涉及设备类型和信令方式却有一定的代表性.
业务割接需要做大量的前期基础性准备工作,这里既有大量的基础数据(包括局数据㊁用户数据㊁计费数据等)需要做全面核实和整体规划,也有各种线缆的合理布局和准确校验,规划布局的合理性和核实校验的准确性将是确保整个割接过程顺利进行的必要条件.因此,在割接前进行再多的数据核对㊁功能试验㊁测试验证㊁线缆校验㊁工艺改进㊁效率提升都显得尤为必要.按照既有程控交换网络数据配置的情况,我们对新设软交换设备进行了全面部署㊁合理优化,在开局前将软交换设备㊁网络的所有功能和数据都进行了试验和切换验证,准确无误后分步逐项割接.整项割接工作在双网同步运行且尽量减少对用户影响的原则下分３步进行了实施.
４ １㊀对肃宁北㊁黄骅港两个局点本地用户的割接本次割接既是基于肃宁北交换局的用户数据相对复杂,对接设备种类繁多,而黄骅港交换局的数据相对简单㊁用户数量较少的考虑,同时为下一步所有用户接入软交换网络做有益尝试和铺垫.
割接前开展的工作:①将既有程控交换局中各种类别的用户数据核实后部署于软交换局端;②建立软交换局与既有程控交换局间的出入局中继电路㊁链路;③将软交换局落地用户线卡接在已规划的总配线架区域;④核实地区电缆侧的用户线台账.以上工作完毕后,要求各项测试数据准确㊁功能试验正常,同时确保既有程控交换网稳定运行.
割接时开展的工作:①启用肃宁北㊁黄骅港软交换局的模拟信令点编码㊁启用本局属地用户数据㊁启用软交换局与既有程控交换局出入局中继电路(确保割接至软交换上的用户出局呼叫正常);②建立与既有I A D２８０的链接(包括程控交换远端模块启用I A D用户);③逐块拔出既有程控交换局用户板,对应接入相应软交换用户板,随即地区电缆侧的用户线对应接入软交换局落地的总配线架卡接端子上(仅跳接已放号用户且重要用户优先);④割接后的用户进行全面试验.
本次割接总体用时约３h,但对每个用户的影响使用不超过２０s.
４ ２㊀对神池南局点本地用户及所有V５用户的割接本次割接在借鉴肃宁北㊁黄骅港软交换用户割接经验的基础上,改进神池南交换局用户割接工艺,提升配线工艺和卡接效率;对３个局点下挂的接入网用户(即V５中继用户)全部接入软交换网络,为下一步所有中继的割接做准备.
割接前开展的工作:神池南软交换用户的接入准备工作与第一次割接相同;同时开展以下工作,①整理所有V５用户在各车站的放号情况㊁特服权限等,准确部署各站用户数据;②建立软交换与接入网局端V５中继电路㊁链路;③核实３个交换局点对接入网对开的２M中继;④确保既有程控交换局设备稳定运行.
割接时开展的工作:①启用神池南软交换局模拟信令点编码;②按照第一次割接流程开展神池南本地用户割接;③逐点启用软交换与接入网局端V５中继电路㊁链路数据;④各软交换局与对应接入网局端设备中继逐步实施对接;⑤割接后的用户进行全面试验.
本次割接总体用时约２小时,但对每个用户的影响使用不超过１５s.
４ ３㊀神池南㊁肃宁北两个局点与外网中继的割接前两步的顺利实施,除了在实施过程中做了大量的充分准备工作外,更得益于软交换与既有程控交换的双网并运行机制,确保了与外网的联系,本次割接后软交换将组网完成.
割接前开展的工作:①建立两软交换局与各外网网络的中继电路㊁链路;②核实两软交换局与各网络对开的２M中继.
割接时开展的工作:①神池南㊁肃宁北㊁黄骅港３个软交换局点启用正式的信令点编码(即原程控交换局信令点编码);②启用软交换局与其对应铁路专网㊁市话公网㊁集团专网㊁L T E－R无线网㊁音频会议网络㊁视频会议网络中继电路㊁链路数据;③软交换局与各网络２M中继实施对接;④割接后用户进行试验和链路状态监测.
基于软交换能够提供多种开放的信令㊁协议的接入方式,本次中继的割接也很顺利.至此,软交换网络在朔黄铁路将全面正式投入运营.
５㊀对朔黄铁路软交换组网的思考
朔黄铁路软交换网络开通运行已１年,网络运行总体稳定,也没有出现设备或用户的不良反映.但我们从软交换网络的组网中不难看出,该网络采用了集中控制和集中部署的方式,即一套软交换控制设备控制多个媒体网关,软交换控制设备设置在网管中心,媒体网管设备分别设置在神池南㊁肃宁北㊁黄骅港３地.在这种组网模式下,网络复杂度较高,软交换控制设备覆盖范围较大,存在较大安全隐患,为了避免由于人为操作失误㊁设备故障㊁自然灾害等等突发情况引发大范围的业务中断,影响用户感知,需实现软交换控制设备的备份,即对网络改进完善.确保在网络突发情况下,媒体网关能够正常接管业务.因此,笔者认为需要引入软交换双归属备份组网机制,这样就能够最大限度的保证网络安全㊁可靠运行.同时,随着软交换技术和多媒体会议等系统广泛应用,作为铁路行业软交换网络体系,应及早引入会话边界的控制设备,从而解决软交换系统之间以及S I P域设备的互联互通.
６㊀结束语
笔者对软交换在组网建设中如何有效利用其技术优势,以及组网时须关注的问题进行了介绍,同时简述了软交换与程控交换网络业务实现平滑过渡的方案,进而对软交换组网需进一步完善的方面进行了技术交流,请参与软交换网络改造设计㊁实施人员予以参考.
[参考文献]
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王文帅 软交换技术在朔黄铁路的应用与思考２０１８年第１９期。