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長(cháng)江航運電話(huà)交換網(wǎng)升級方案
摘要：在傳統語(yǔ)音通信從程控交換向軟交換過(guò)渡的大趨勢下，本文分析了長(cháng)江航運電話(huà)交換網(wǎng)及軟交換網(wǎng)絡(luò )現狀，考慮數據承載網(wǎng)負載率、穩定性等條件，提出了電話(huà)交換網(wǎng)向軟交換網(wǎng)升級初期和升級后的組網(wǎng)方案，以及軟交換系統容災方案，使升級后的通信網(wǎng)絡(luò )能滿(mǎn)足用戶(hù)日常通信業(yè)務(wù)需要。
關(guān)鍵詞：程控 異地容災 軟交換
長(cháng)江航運電話(huà)交換網(wǎng)在瀘州至上海間共建設有32個(gè)節點(diǎn)，主要數字程控交換機型號為華為C&C08B和中興ZXJ10。全網(wǎng)采用三級網(wǎng)絡(luò )結構：武漢為一級節點(diǎn)，重慶、宜昌、蕪湖、南京、上海為二級節點(diǎn)，萬(wàn)州和九江為輔助二級節點(diǎn)，其他為三級節點(diǎn)，目前實(shí)裝用戶(hù)約2.2萬(wàn)線(xiàn)。該網(wǎng)絡(luò )各數字程控交換機均以全自動(dòng)聯(lián)網(wǎng)方式接入當地公用通信網(wǎng)，實(shí)現長(cháng)江航運系統本地和長(cháng)途電話(huà)自動(dòng)撥號，為沿江長(cháng)江航運管理部門(mén)及相關(guān)港航單位提供程控電話(huà)的語(yǔ)音服務(wù)。
因電話(huà)交換網(wǎng)投入使用時(shí)間較長(cháng)，已暴露出交換機板卡備件停產(chǎn)、服務(wù)器老化，維護成本高等問(wèn)題，且由于技術(shù)更新?lián)Q代，該類(lèi)設備已逐步淡出市場(chǎng)，未來(lái)的電話(huà)交換網(wǎng)將完全依托更為高效安全、便于維護管理的軟交換系統。
目前，在重慶、武漢分別設立了軟交換控制中心，建設了一套軟交換系統，其他節點(diǎn)配置了媒體網(wǎng)關(guān)等設備，即采用NGN軟交換技術(shù)，基于數據通信網(wǎng)絡(luò )和長(cháng)途光傳輸系統，與現有電話(huà)交換網(wǎng)絡(luò )實(shí)現了互通，為各軟交換控制中心所管理的用戶(hù)節點(diǎn)提供語(yǔ)音業(yè)務(wù)。全線(xiàn)的程控交換業(yè)務(wù)以現有程控交換機為主，同時(shí)利用軟交換系統作為備份，并在局部節點(diǎn)進(jìn)行試運行。
升級方案
1、升級后系統框架
長(cháng)江航運電話(huà)交換網(wǎng)向軟交換網(wǎng)升級過(guò)程中，考慮網(wǎng)絡(luò )現狀、初期建設規模及長(cháng)江數據承載網(wǎng)負載率、穩定性和安全性，可分步進(jìn)行項目實(shí)施。
在長(cháng)江航運軟交換網(wǎng)絡(luò )建設初期考慮采用疊加網(wǎng)的組網(wǎng)方式，也就是傳統電路交換網(wǎng)絡(luò )架構保持不變，建設一套軟交換系統，采用雙網(wǎng)(即傳統電路交換網(wǎng)與軟交換網(wǎng))并行的方式進(jìn)行建設。對于新增用戶(hù)采用軟交換系統來(lái)控制，對于老用戶(hù)則仍由原有的電路交換機來(lái)控制;在原有的電路交換網(wǎng)匯接局與軟交換控制下的TG/SG(MSG9000)網(wǎng)關(guān)設備之間新增部分E1鏈路 ，通過(guò)TG/SG的協(xié)議轉換實(shí)現軟交換系統域內用戶(hù)與傳統電路交換域內用戶(hù)的互通。
建設初期的架構已初步搭建完成，圖中兩臺軟交換控制設備放置在武漢、重慶節點(diǎn)，各網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)的TG/SG(MSG9000)與原有程控交換機相連，AG連接各站點(diǎn)當地用戶(hù)群，軟交換網(wǎng)管系統實(shí)現對網(wǎng)絡(luò )的實(shí)時(shí)監控及數據配置功能。下一步，要結合現有軟交換網(wǎng)建設情況及各網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)軟交換用戶(hù)分布情況，著(zhù)重考慮以下幾個(gè)方面的升級建設：
軟交換系統的業(yè)務(wù)處理能力方面：原有軟交換系統是否能滿(mǎn)足用戶(hù)今后一段時(shí)間的業(yè)務(wù)需求，系統是否具備擴展能力。因此，在全面了解各軟交換節點(diǎn)區域用戶(hù)的業(yè)務(wù)需求的前提下，分析核心控制設備的業(yè)務(wù)處理能力，針對每個(gè)節點(diǎn)已有軟交換設備(含各類(lèi)網(wǎng)關(guān)設備、接入設備)制定板卡擴容或更新計劃，根據實(shí)際情況進(jìn)行設備軟件版本升級以及軟交換網(wǎng)管系統升級等工作。
支撐平臺的可靠性方面：原軟交換系統建設時(shí)，長(cháng)江數據承載網(wǎng)還未建成，是依托長(cháng)途傳輸網(wǎng)和數據網(wǎng)平臺在運行，因傳輸網(wǎng)在部分區域未真正形成環(huán)路保護，且受數據網(wǎng)節點(diǎn)間的網(wǎng)絡(luò )帶寬及設備使用年限較長(cháng)等因素限制，如果某條傳輸通道中斷或數據網(wǎng)某個(gè)節點(diǎn)發(fā)生中斷(特別是核心站點(diǎn))，均會(huì )對軟交換業(yè)務(wù)正常運行造成影響。因此需要完善長(cháng)途傳輸網(wǎng)絡(luò )，包括更新部分區間的光傳輸設備提升光傳輸系統容量，對自建長(cháng)途光纜線(xiàn)路質(zhì)量進(jìn)行整治，降低或消除高衰耗點(diǎn)，利用建設項目盡快建成傳輸通道環(huán)路，解決保護電路帶寬不足等問(wèn)題。同時(shí)需要通過(guò)對數據網(wǎng)升級改造建成承載網(wǎng)，來(lái)提高對軟交換業(yè)務(wù)的承載能力，提高軟交換網(wǎng)絡(luò )運行安全性、穩定性。
接入用戶(hù)方面：對于電話(huà)交換網(wǎng)的專(zhuān)網(wǎng)用戶(hù)的接入可根據用戶(hù)的業(yè)務(wù)需求及實(shí)際的用戶(hù)線(xiàn)路資源、用戶(hù)網(wǎng)絡(luò )設備等情況來(lái)考慮，選擇采用IAD、IP電話(huà)等終端設備實(shí)現接入。如果用戶(hù)數量較少，或者用戶(hù)線(xiàn)路資源緊張，有語(yǔ)音需求同時(shí)還有訪(fǎng)問(wèn)因特網(wǎng)業(yè)務(wù)需求，可利用寬帶網(wǎng)關(guān)設備BGW實(shí)現接入控制與網(wǎng)絡(luò )地址轉換，反之在用戶(hù)較集中區域，則可以利用充足的線(xiàn)路資源解決用戶(hù)其他數據業(yè)務(wù)需求。
隨著(zhù)長(cháng)江數據承載網(wǎng)建設逐步完善(保護倒換機制、QOS部署的完善)，并單獨劃分獨立的語(yǔ)音承載網(wǎng)，軟交換調度系統將完全能取代傳統的電話(huà)交換網(wǎng)，最終實(shí)現所有呼叫由軟交換調度系統統一控制和處理。原有的匯接局和端局一樣僅作為調度用戶(hù)的接入，對于老化設備將逐步采用AG或XPON等接入方式進(jìn)行替換。在接入網(wǎng)絡(luò )改造中主要工作集中在端局改造為AG的過(guò)程中，端局改造為AG設備有兩種方式：一是直接新建，原有設備下線(xiàn)退網(wǎng);二是利舊改造，就是對原來(lái)端局設備可能有用的如用戶(hù)板等板件經(jīng)過(guò)改造后直接插入到AG設備中去，減少網(wǎng)絡(luò )改造成本。組網(wǎng)示意圖如下所示：
2、異地容災方案
軟交換系統對網(wǎng)絡(luò )可靠性要求很高，在軟交換的支撐平臺長(cháng)江數據承載網(wǎng)及長(cháng)途光傳輸網(wǎng)能夠滿(mǎn)足軟交換業(yè)務(wù)性能要求的基礎上，各節點(diǎn)軟交換設備，特別是武漢、重慶兩地軟交換控制設備運行的好壞，也關(guān)系到整個(gè)業(yè)務(wù)運行安全。為進(jìn)一步提高軟交換業(yè)務(wù)的運行穩定性，提出了軟交換異地容災方案。
軟交換容災：在有兩臺軟交換控制設備的軟交換網(wǎng)絡(luò )中，利用容災功能實(shí)現當其中一臺軟交換設備發(fā)生故障不能運行，受故障軟交換控制的網(wǎng)關(guān)設備、終端設備可以切換到另一臺軟交換設備上，正常進(jìn)行業(yè)務(wù)通信。
軟交換容災通常采用1+1備份方式，一個(gè)為主用，另一個(gè)為備用，也可以是兩個(gè)互為主備。兩個(gè)軟交換之間通過(guò)實(shí)時(shí)備份機制確保數據的一致性，并通過(guò)實(shí)時(shí)心跳檢測對方的狀態(tài)。
雙歸屬機制：即一個(gè)網(wǎng)關(guān)或終端設備可同時(shí)歸屬主備兩臺軟交換設備。正常情況下網(wǎng)關(guān)設備只注冊在主用軟交換設備上工作，當主用軟交換設備發(fā)生故障不能運行時(shí)，受主用軟交換控制的網(wǎng)關(guān)、終端設備可以切換到備用軟交換設備上。
異地容災方案可以保證正常的語(yǔ)音業(yè)務(wù)不會(huì )發(fā)生中斷(但原有故障軟交換設備下的網(wǎng)關(guān)、終端設備的數據在容災期間不能在容災軟交換設備上進(jìn)行配置修改)。容災功能實(shí)現需要保證現有軟交換網(wǎng)絡(luò )傳輸通道暢通，利用軟交換網(wǎng)管系統在武漢和重慶的軟交換設備配置容災相關(guān)數據，原有用戶(hù)的IAD設備增加第二個(gè)注冊地址以后，數據會(huì )自動(dòng)同步到另外的一臺設備，保證兩臺設備的數據完全一致。
3、網(wǎng)絡(luò )運維模式
采用軟交換建設后，未來(lái)網(wǎng)絡(luò )會(huì )逐步改造成異地容災方式，跟核心網(wǎng)有關(guān)的所有操作都在武漢和重慶的兩臺軟交換上來(lái)實(shí)現，但是各地市在涉及本區域號碼時(shí)都需要在軟交換上操作，這就需要對操作權限進(jìn)行詳細的規范，在這種情況下，必須對長(cháng)江航運各級部門(mén)的操作帳號進(jìn)行細致的分權分域限制。首先是管理功能的分權，具體分為網(wǎng)絡(luò )規劃、網(wǎng)絡(luò )監控、網(wǎng)絡(luò )優(yōu)化、運營(yíng)支撐等分類(lèi)，涉及配置、故障、話(huà)務(wù)、營(yíng)帳等方面，密切結合通信運維人員分工，同時(shí)對不同級別網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)可以劃分不同權限，區域管理員只能管理自己所轄區域設備，不能管理其他區域的設備，在管理資源上，可以細分本局號碼、中繼數據、網(wǎng)關(guān)節點(diǎn)等。
4、營(yíng)帳計費系統
在前期工程中，長(cháng)江航運已經(jīng)建設配套營(yíng)帳及計費系統，未來(lái)網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)接入軟交換網(wǎng)絡(luò )中后，可利用這兩套系統，視擴容視網(wǎng)絡(luò )發(fā)展速度、用戶(hù)數和多媒體業(yè)務(wù)而定。目前規劃軟交換采用數據容災建設方式，營(yíng)帳系統采用熱備份方式實(shí)現高穩定性，用戶(hù)數據在武漢SS10b操作完成后實(shí)時(shí)同步到重慶SS10b，保持兩地軟交換數據的一致。計費系統方面，兩地目前的軟交換計費系統在異地容災改造完成后保持不變，如果A地接入到武漢軟交換下，則該地市的計費終端和話(huà)單提取等從武漢獲得，如果B地接入到重慶軟交換下，則該地市的計費終端和話(huà)單提取等從重慶獲得。
結束語(yǔ)
現階段，電話(huà)交換網(wǎng)向軟交換網(wǎng)升級是通信技術(shù)發(fā)展的方向，隨著(zhù)長(cháng)途光傳輸網(wǎng)、數據承載網(wǎng)等長(cháng)江通信專(zhuān)網(wǎng)基礎設施的進(jìn)一步完善，作為負責水上安全通信、應急通信、專(zhuān)項通信保障的長(cháng)江海事局信息中心，將更好地為長(cháng)江海事“五化”建設、為長(cháng)江航運通信信息做好服務(wù)，為長(cháng)江經(jīng)濟帶建設做出應有貢獻。
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