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長江航運(yùn)電話交換網(wǎng)升級(jí)方案
摘要：在傳統(tǒng)語音通信從程控交換向軟交換過渡的大趨勢(shì)下，本文分析了長江航運(yùn)電話交換網(wǎng)及軟交換網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀，考慮數(shù)據(jù)承載網(wǎng)負(fù)載率、穩(wěn)定性等條件，提出了電話交換網(wǎng)向軟交換網(wǎng)升級(jí)初期和升級(jí)后的組網(wǎng)方案，以及軟交換系統(tǒng)容災(zāi)方案，使升級(jí)后的通信網(wǎng)絡(luò)能滿足用戶日常通信業(yè)務(wù)需要。
關(guān)鍵詞：程控 異地容災(zāi) 軟交換
長江航運(yùn)電話交換網(wǎng)在瀘州至上海間共建設(shè)有32個(gè)節(jié)點(diǎn)，主要數(shù)字程控交換機(jī)型號(hào)為華為C&C08B和中興ZXJ10。全網(wǎng)采用三級(jí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：武漢為一級(jí)節(jié)點(diǎn)，重慶、宜昌、蕪湖、南京、上海為二級(jí)節(jié)點(diǎn)，萬州和九江為輔助二級(jí)節(jié)點(diǎn)，其他為三級(jí)節(jié)點(diǎn)，目前實(shí)裝用戶約2.2萬線。該網(wǎng)絡(luò)各數(shù)字程控交換機(jī)均以全自動(dòng)聯(lián)網(wǎng)方式接入當(dāng)?shù)毓猛ㄐ啪W(wǎng)，實(shí)現(xiàn)長江航運(yùn)系統(tǒng)本地和長途電話自動(dòng)撥號(hào)，為沿江長江航運(yùn)管理部門及相關(guān)港航單位提供程控電話的語音服務(wù)。
因電話交換網(wǎng)投入使用時(shí)間較長，已暴露出交換機(jī)板卡備件停產(chǎn)、服務(wù)器老化，維護(hù)成本高等問題，且由于技術(shù)更新?lián)Q代，該類設(shè)備已逐步淡出市場(chǎng)，未來的電話交換網(wǎng)將完全依托更為高效安全、便于維護(hù)管理的軟交換系統(tǒng)。
目前，在重慶、武漢分別設(shè)立了軟交換控制中心，建設(shè)了一套軟交換系統(tǒng)，其他節(jié)點(diǎn)配置了媒體網(wǎng)關(guān)等設(shè)備，即采用NGN軟交換技術(shù)，基于數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)和長途光傳輸系統(tǒng)，與現(xiàn)有電話交換網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了互通，為各軟交換控制中心所管理的用戶節(jié)點(diǎn)提供語音業(yè)務(wù)。全線的程控交換業(yè)務(wù)以現(xiàn)有程控交換機(jī)為主，同時(shí)利用軟交換系統(tǒng)作為備份，并在局部節(jié)點(diǎn)進(jìn)行試運(yùn)行。
升級(jí)方案
1、升級(jí)后系統(tǒng)框架
長江航運(yùn)電話交換網(wǎng)向軟交換網(wǎng)升級(jí)過程中，考慮網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀、初期建設(shè)規(guī)模及長江數(shù)據(jù)承載網(wǎng)負(fù)載率、穩(wěn)定性和安全性，可分步進(jìn)行項(xiàng)目實(shí)施。
在長江航運(yùn)軟交換網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期考慮采用疊加網(wǎng)的組網(wǎng)方式，也就是傳統(tǒng)電路交換網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)保持不變，建設(shè)一套軟交換系統(tǒng)，采用雙網(wǎng)(即傳統(tǒng)電路交換網(wǎng)與軟交換網(wǎng))并行的方式進(jìn)行建設(shè)。對(duì)于新增用戶采用軟交換系統(tǒng)來控制，對(duì)于老用戶則仍由原有的電路交換機(jī)來控制;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(shè)備之間新增部分E1鏈路 ，通過TG/SG的協(xié)議轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)軟交換系統(tǒng)域內(nèi)用戶與傳統(tǒng)電路交換域內(nèi)用戶的互通。
建設(shè)初期的架構(gòu)已初步搭建完成，圖中兩臺(tái)軟交換控制設(shè)備放置在武漢、重慶節(jié)點(diǎn)，各網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的TG/SG(MSG9000)與原有程控交換機(jī)相連，AG連接各站點(diǎn)當(dāng)?shù)赜脩羧�，軟交換網(wǎng)管系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)監(jiān)控及數(shù)據(jù)配置功能。下一步，要結(jié)合現(xiàn)有軟交換網(wǎng)建設(shè)情況及各網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)軟交換用戶分布情況，著重考慮以下幾個(gè)方面的升級(jí)建設(shè)：
軟交換系統(tǒng)的業(yè)務(wù)處理能力方面：原有軟交換系統(tǒng)是否能滿足用戶今后一段時(shí)間的業(yè)務(wù)需求，系統(tǒng)是否具備擴(kuò)展能力。因此，在全面了解各軟交換節(jié)點(diǎn)區(qū)域用戶的業(yè)務(wù)需求的前提下，分析核心控制設(shè)備的業(yè)務(wù)處理能力，針對(duì)每個(gè)節(jié)點(diǎn)已有軟交換設(shè)備(含各類網(wǎng)關(guān)設(shè)備、接入設(shè)備)制定板卡擴(kuò)容或更新計(jì)劃，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)備軟件版本升級(jí)以及軟交換網(wǎng)管系統(tǒng)升級(jí)等工作。
支撐平臺(tái)的可靠性方面：原軟交換系統(tǒng)建設(shè)時(shí)，長江數(shù)據(jù)承載網(wǎng)還未建成，是依托長途傳輸網(wǎng)和數(shù)據(jù)網(wǎng)平臺(tái)在運(yùn)行，因傳輸網(wǎng)在部分區(qū)域未真正形成環(huán)路保護(hù)，且受數(shù)據(jù)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)間的網(wǎng)絡(luò)帶寬及設(shè)備使用年限較長等因素限制，如果某條傳輸通道中斷或數(shù)據(jù)網(wǎng)某個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)生中斷(特別是核心站點(diǎn))，均會(huì)對(duì)軟交換業(yè)務(wù)正常運(yùn)行造成影響。因此需要完善長途傳輸網(wǎng)絡(luò)，包括更新部分區(qū)間的光傳輸設(shè)備提升光傳輸系統(tǒng)容量，對(duì)自建長途光纜線路質(zhì)量進(jìn)行整治，降低或消除高衰耗點(diǎn)，利用建設(shè)項(xiàng)目盡快建成傳輸通道環(huán)路，解決保護(hù)電路帶寬不足等問題。同時(shí)需要通過對(duì)數(shù)據(jù)網(wǎng)升級(jí)改造建成承載網(wǎng)，來提高對(duì)軟交換業(yè)務(wù)的承載能力，提高軟交換網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行安全性、穩(wěn)定性。
接入用戶方面：對(duì)于電話交換網(wǎng)的專網(wǎng)用戶的接入可根據(jù)用戶的業(yè)務(wù)需求及實(shí)際的用戶線路資源、用戶網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等情況來考慮，選擇采用IAD、IP電話等終端設(shè)備實(shí)現(xiàn)接入。如果用戶數(shù)量較少，或者用戶線路資源緊張，有語音需求同時(shí)還有訪問因特網(wǎng)業(yè)務(wù)需求，可利用寬帶網(wǎng)關(guān)設(shè)備BGW實(shí)現(xiàn)接入控制與網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換，反之在用戶較集中區(qū)域，則可以利用充足的線路資源解決用戶其他數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求。
隨著長江數(shù)據(jù)承載網(wǎng)建設(shè)逐步完善(保護(hù)倒換機(jī)制、QOS部署的完善)，并單獨(dú)劃分獨(dú)立的語音承載網(wǎng)，軟交換調(diào)度系統(tǒng)將完全能取代傳統(tǒng)的電話交換網(wǎng)，最終實(shí)現(xiàn)所有呼叫由軟交換調(diào)度系統(tǒng)統(tǒng)一控制和處理。原有的匯接局和端局一樣僅作為調(diào)度用戶的接入，對(duì)于老化設(shè)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的過程中，端局改造為AG設(shè)備有兩種方式：一是直接新建，原有設(shè)備下線退網(wǎng);二是利舊改造，就是對(duì)原來端局設(shè)備可能有用的如用戶板等板件經(jīng)過改造后直接插入到AG設(shè)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(zāi)方案
軟交換系統(tǒng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)可靠性要求很高，在軟交換的支撐平臺(tái)長江數(shù)據(jù)承載網(wǎng)及長途光傳輸網(wǎng)能夠滿足軟交換業(yè)務(wù)性能要求的基礎(chǔ)上，各節(jié)點(diǎn)軟交換設(shè)備，特別是武漢、重慶兩地軟交換控制設(shè)備運(yùn)行的好壞，也關(guān)系到整個(gè)業(yè)務(wù)運(yùn)行安全。為進(jìn)一步提高軟交換業(yè)務(wù)的運(yùn)行穩(wěn)定性，提出了軟交換異地容災(zāi)方案。
軟交換容災(zāi)：在有兩臺(tái)軟交換控制設(shè)備的軟交換網(wǎng)絡(luò)中，利用容災(zāi)功能實(shí)現(xiàn)當(dāng)其中一臺(tái)軟交換設(shè)備發(fā)生故障不能運(yùn)行，受故障軟交換控制的網(wǎng)關(guān)設(shè)備、終端設(shè)備可以切換到另一臺(tái)軟交換設(shè)備上，正常進(jìn)行業(yè)務(wù)通信。
軟交換容災(zāi)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)軟交換之間通過實(shí)時(shí)備份機(jī)制確保數(shù)據(jù)的一致性，并通過實(shí)時(shí)心跳檢測(cè)對(duì)方的狀態(tài)。
雙歸屬機(jī)制：即一個(gè)網(wǎng)關(guān)或終端設(shè)備可同時(shí)歸屬主備兩臺(tái)軟交換設(shè)備。正常情況下網(wǎng)關(guān)設(shè)備只注冊(cè)在主用軟交換設(shè)備上工作，當(dāng)主用軟交換設(shè)備發(fā)生故障不能運(yùn)行時(shí)，受主用軟交換控制的網(wǎng)關(guān)、終端設(shè)備可以切換到備用軟交換設(shè)備上。
異地容災(zāi)方案可以保證正常的語音業(yè)務(wù)不會(huì)發(fā)生中斷(但原有故障軟交換設(shè)備下的網(wǎng)關(guān)、終端設(shè)備的數(shù)據(jù)在容災(zāi)期間不能在容災(zāi)軟交換設(shè)備上進(jìn)行配置修改)。容災(zāi)功能實(shí)現(xiàn)需要保證現(xiàn)有軟交換網(wǎng)絡(luò)傳輸通道暢通，利用軟交換網(wǎng)管系統(tǒng)在武漢和重慶的軟交換設(shè)備配置容災(zāi)相關(guān)數(shù)據(jù)，原有用戶的IAD設(shè)備增加第二個(gè)注冊(cè)地址以后，數(shù)據(jù)會(huì)自動(dòng)同步到另外的一臺(tái)設(shè)備，保證兩臺(tái)設(shè)備的數(shù)據(jù)完全一致。
3、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維模式
采用軟交換建設(shè)后，未來網(wǎng)絡(luò)會(huì)逐步改造成異地容災(zāi)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(tái)軟交換上來實(shí)現(xiàn)，但是各地市在涉及本區(qū)域號(hào)碼時(shí)都需要在軟交換上操作，這就需要對(duì)操作權(quán)限進(jìn)行詳細(xì)的規(guī)范，在這種情況下，必須對(duì)長江航運(yùn)各級(jí)部門的操作帳號(hào)進(jìn)行細(xì)致的分權(quán)分域限制。首先是管理功能的分權(quán)，具體分為網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化、運(yùn)營支撐等分類，涉及配置、故障、話務(wù)、營帳等方面，密切結(jié)合通信運(yùn)維人員分工，同時(shí)對(duì)不同級(jí)別網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)可以劃分不同權(quán)限，區(qū)域管理員只能管理自己所轄區(qū)域設(shè)備，不能管理其他區(qū)域的設(shè)備，在管理資源上，可以細(xì)分本局號(hào)碼、中繼數(shù)據(jù)、網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)等。
4、營帳計(jì)費(fèi)系統(tǒng)
在前期工程中，長江航運(yùn)已經(jīng)建設(shè)配套營帳及計(jì)費(fèi)系統(tǒng)，未來網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接入軟交換網(wǎng)絡(luò)中后，可利用這兩套系統(tǒng)，視擴(kuò)容視網(wǎng)絡(luò)發(fā)展速度、用戶數(shù)和多媒體業(yè)務(wù)而定。目前規(guī)劃軟交換采用數(shù)據(jù)容災(zāi)建設(shè)方式，營帳系統(tǒng)采用熱備份方式實(shí)現(xiàn)高穩(wěn)定性，用戶數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)的一致。計(jì)費(fèi)系統(tǒng)方面，兩地目前的軟交換計(jì)費(fèi)系統(tǒng)在異地容災(zāi)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(jì)費(fèi)終端和話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(jì)費(fèi)終端和話單提取等從重慶獲得。
結(jié)束語
現(xiàn)階段，電話交換網(wǎng)向軟交換網(wǎng)升級(jí)是通信技術(shù)發(fā)展的方向，隨著長途光傳輸網(wǎng)、數(shù)據(jù)承載網(wǎng)等長江通信專網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的進(jìn)一步完善，作為負(fù)責(zé)水上安全通信、應(yīng)急通信、專項(xiàng)通信保障的長江海事局信息中心，將更好地為長江海事“五化”建設(shè)、為長江航運(yùn)通信信息做好服務(wù)，為長江經(jīng)濟(jì)帶建設(shè)做出應(yīng)有貢獻(xiàn)。
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