基于软交换的固网智能化演进

 一、目前固网面临的问题

    1．全网难以快速部署新业务

    目前固定电话网络中的交换机种类众多，功能参差不齐，端局不具备SSP业务触发能力。每项新业务的开展都需要对全网端局交换机进行升级改造，维护成本不断提高，由于部分制式交换机年代久远，已经无法对新功能进行支持。另外，每项业务需要新建智能网系统，业务网络的叠加导致路由迂回问题比较严重，如固网彩铃业务需要被叫端局进行业务触发，这也造成电路资源的浪费和业务故障点的增多。

    2．无法实现用户数据的集中管理

    现有固网的用户数据全部零散的存放于各端局，导致运营商对用户数据的统计和管理非常困难。由于业务触发全部在端局进行，业务的嵌套能力受到很大限制。用户数据的固化还导致了无法开展混合放号和号码携带业务。

    二、采用软交换技术实现固网智能化

    采用软交换设备替代传统汇接局，把中继网关和信令网关与端局进行连接，在全网新建SDC设备可实现用户数据的集中管理。通过软交换技术的引入，很好地实现了网络智能化改造。采用软交换技术实现网络智能化方案具有如下优势。

    1．降低网络建设维护成本

    软交换系统采用分组交换技术，增大了带宽利用率，节约了中继线路的投资。分组交换组网方式较为灵活，承载网络一般采用新建IP专网或者在本地城域网内增加MPLSVPN的方式。软交换相对于传统交换机来说，系统容量大，整机体积小，操作维护集中，所以采用软交换还能节省周边配套建设的投资。综合来看，基于分组交换技术的下一代网络的成本将会低于现有PSTN网络。

    2．加强业务提供能力

    采用软交换作为汇接层设备能够解决上面提到的各制式交换机功能不统一，业务触发在端局进行，容易产生话路迂回等问题，提升网络对于新业务的支持能力，实现智能业务嵌套。引入软交换后，还可以通过软交换直接为用户提供宽带的NGN业务，如视频电话、视频会议等。软交换提供开放业务接口，使得第三方厂家可以通过PARLAY等通用接口协议开发出满足用户需求的新业务。

    3．PSTN网络向NGN演进的重要一步

    固网向IMS演进已经成为了必然的趋势，但是具体的演进还没有明确的实施方案。为了减少投资风险，充分利用现有PSTN网络资源，目前阶段不宜在全网大范围部署软交换设备。网络智能化首先解决了汇接层面的替换，将业务触发点上移至汇接局，弱化了PSTN端局的功能需求，可以看作是NGN演进的第一步，为全网向软交换和IMS架构演进提供了基础。

    三、采用软交换的网络智能化改造方案

    在采用软交换替换原有汇接局的网络智能化方案中，需要新建独立的用户数据中心设备（SDC），对用户数据进行集中式管理。

    1．组网结构

    新建独立的用户数据中心设备（SDC）的组网结构如图1所示。

独立的SDC组网结构图

 2．软交换作为网络的汇接局

    软交换替代原有汇接局，同时还负责控制中继网关和信令网关设备，实现呼叫控制及路由管理，它应该放置在中心节点，在网络位置上应平行于现有汇接局。如果网络规模及业务流量很大，建议将网络划分成若干个汇接区，每个汇接区内设置一对软交换系统，采用双归属的方式分担业务负载。在软交换网络中，原汇接局交换机的中继模块功能由新建的中继网关替代，汇接局的功能由中继网关和软交换一起完成。所有端局业务的媒体流集中汇聚到中继网关上，中继网关完成局间中继用户媒体流的转换，软交换汇接局即成为网络交换的中心。

    实行网络智能化后，现网老旧机型的端局交换机只负责用户接入，本局用户发起的呼叫全部出局，由软交换汇接局接入到网络，智能业务的触发由软交换实现。

    3．采用SDC建立集中用户数据中心

    SDC是新建的网络节点，作为网络智能化解决方案的用户数据中心，负责保存用户的逻辑号码、物理号码以及智能业务属性等数据，应能支持以INAP/MAP+信令和软交换汇接局进行交互，完成主被叫用户逻辑号码与物理号码映射关系的查询，并根据用户智能业务属性返回相应的接入码。

    SDC在网络中是用户属性的数据库，相当于移动网络中的HLR，主要负责管理用户数据，不负责实现具体的业务逻辑。对于某些不需要业务逻辑的号码变换类业务，如移机不改号业务，可以在SDC上实现。用户智能业务的实现仍然需要利用各智能网平台。SDC作为用户数据中心，保存主被叫用户智能业务的属性信息，本地网所有呼叫先发送到软交换平台，软交换向SDC查询用户信息，由SDC查询完用户数据后将智能业务的接入码返回，软交换根据SDC返回的智能业务接入码接续到相应的SCP，实现智能业务的触发。

    SDC与软交换之间的信令传输可以采用TDM或IP两种方式，采用TDM方式，软交换与SDC之间直接通过E1链路传输信令；采用IP方式，在有独立信令网关配置的情况下，软交换与SDC之间可以通过信令网关基于IP转接INAP/MAP+信令。

    四、智能化改造带来的新业务

    基于SDC和新型CS2智能网业务平台能够提供网络智能化新业务。网络智能化建设将大大提高现网的智能性，建立起一个智能业务支持平台，使现网不需将SSP下移到端局就可以比较彻底地解决业务触发的问题，从而提升固网对新业务的支持能力，为丰富业务奠定了基础。过去一些难以实现的个性化业务现在都得以方便、灵活地开放给用户，极大地扩展了新业务用户群。

    1．预付费电话。预付费电话业务是利用智能网来实现的一种固话新业务。用户开户并预先缴存一定话费后，就可以直接拨打电话，通话费在预付费帐户中实时扣除，话费扣除至零时系统自动停止为用户服务。

    2．亲情号码。亲情号码业务是指用户可以在其本机上设置若干个亲情号码，当用户使用本机拨打这些亲情号码时，可以享受一定的话费优惠。

    3．一号通。一号通是运营商提供给业务用户的惟一号码，该号码可以与用户登记的多个号码进行关联。

    4．固网彩铃。彩铃业务是由被叫用户定制，为主叫用户提供一段音乐来替代普通回铃音的业务。

    5．移机不改号。在PSTN网和PHS网混合放号的情况下，移机不改号是指在一个特定范围内实现固定网用户号码内部、固定用户号码和PHS用户号码之间的不改号迁移。

    6．同号。同号业务是指一个逻辑号码对应两个物理终端（PHS话机和PSTN话机），对业务用户而言，有两个物理终端共同使用一个号码。来话时，同号业务号码对应的两个物理终端同时振铃；去话时，业务用户可以选择任一个物理终端进行发话。同号业务的一个物理终端正在通话时，不影响另一个终端的使用。

7．新型无条件转移。新型无条件转移业务用户可以在任何一部话机上通过IVR或登陆WEB自助页面操作将其固话转移到一个指定号码。相对于传统本机通过功能键设置的方式，新型无条件转移可以方便用户随时随地对本机电话进行转移操作。

    网络智能化综合考虑了网络、业务等多方面因素，帮助固网运营商改良现有网络结构，简化了新业务开展的流程。软交换的网络智能化改造只是固网演进过程的开始，传统固网运营商在向IMS的演进过程中仍任重而道远。