固網軟交換管理與監控系統的設計研究

摘 要：隨著我國電信事業的不斷進步，一方面得益于大量的新技術、新設備的應用；另一方面也是適應用戶在使用過程中不斷出現的新的需求。文章從解析軟交換技術的內涵出發，論述了較之于傳統的電路交換，固網軟交換技術以多接入方式、高效性、低成本等多方面的優勢，使之引入電線網絡成為可能；在此基礎上，就當前典型的NGN網絡架構進行了分析，并重點闡述了固網軟交換管理和監控的系統設計思路與方案。文章所述內容，可為此方面的實踐應用提供有益參考。

關鍵詞：固網軟交換；管理；監控；系統設計

中圖分類號：TN915 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2013） 22-0000-02

電線網絡是隨科學技術水平的進步而不斷發展的。在21世紀的今天，大量的新技術不斷應用于電信網絡建設實踐中。固網軟交換技術較之于傳統的電路交換，軟交換可以實現跨域的控制，可以對接入層面豐富多樣的設備進行控制和管理，以為用戶同時提供話音、數據和視頻業務，以及其它各種融合業務，因而成為當前電信網絡發展中的重要技術之一。基于此，筆者結合工作實踐體會，就固網軟交換技術及其在監控系統中的應用設計作以下探討與分析。

一、固網軟交換技術特點及實現的功能

軟交換就是指把分離出處于網絡傳輸層中的呼叫控制功能，然后利用服務器上的相關軟件來完成這一功能，它是傳統的電信網向下一代網絡演進的關鍵設備。軟交換技術主要處理實時業務，例如語音通信、視頻通信和其他的多媒體通信等。軟交換與傳統的電路交換技術相比，其特點主要有：

（一）固網軟交換技術特點

1.多接入方式

傳統的接入方式比較單一，就是使用電話線，這種方式的成本較高，在偏遠的農村根本無法實現，阻礙了固網運營商的業務發展。而軟交換技術和下一代網絡（NGN）則可以使用各種接入方式，既可以使用我們所熟知的WLAN發展無線電話業務，也可以使用WiMax進行無線廣覆蓋，實現偏遠農村的通話。

2.高效性

軟交換技術和NGN網絡可以實現也業務與控制相分離，為業務從網絡中分離出來，縮短業務的開發時間創造了條件，提高了效率。而且多網互通也為新興業務的開展提供了機會。

3.低成本

任何新技術的出現于發展，都是相對于一定的時代環境而言。因此，新技術的應用必然要考慮成本問題。傳統的電路交換技術由于接入方式等原因使得成本較高，軟交換技術使用IP等網絡傳輸信息，相對比較便宜，通信費用也大大降低了。

由于人們對于電信業務的需求越來越高，電信事業也在不斷的發展和升級，特別需要一個能夠融合語音和數據的網絡，但是傳統的固網電信運營商提供的網絡結構已經不能滿足新業務的發展。所以網絡從電路交換向軟交換網絡發展是必然趨勢。

（二）軟交換實現的功能

總體上而言，軟交換所具備的功能就是傳統的交換機提供的功能。它主要實現了業務和呼叫控制的分離，以后的軟交換應該是硬件比較簡單、智能的，并且能從控制層轉移到業務層或者是應用層。其主要實現的功能包括以下兩個方面的內容：

1.呼叫控制功能

它實現了基本呼叫的建立、保持通話和通完電話后釋放等功能，也包括處理呼叫、翻譯、選擇線路并進行連接控制等，軟交換技術就是下一代網絡的核心所在。

2.業務提供功能

業務提供功能是軟交換技術的關鍵功能之一。由于軟交換在電路交換技術演變到下一代網絡的過程中扮演著重要的角色，所以軟交換應具備原有的交換機提供的所有功能，即基本功能和補充功能，另外智能化也是未來網絡發展的趨勢之一，所以軟交換還應該能和現存的智能網有效的融合在一起，配合著進行業務的操作。

二、NGN網絡架構

顧名思義，NGN網絡就是我們所說的下一代分組網絡，該技術在促進電信事業發展中具有重要意義。它具有原有的PSTN網絡所提供的所有業務，又使用ATM/IP技術的新特點增加了很多新業務并增強了老業務。它是融合了PSTN語音網絡和分組網絡形成的產物，為我們在網絡上實現語音、視頻、傳輸數據等業務提供了條件。其物理模型如下圖1所示：

圖1 NGN的物理模型圖

在對NGN網絡進行架構時，要考慮PSTN網絡和ATM/IP網絡的特點，去其糟粕，取其精華，使得新一代的網絡升級能夠經得起考驗。如圖1所示，該物理模型從結構上看與電路交換技術相同，但是其硬件設施有了一些變化，正是這些硬件設施才能確保NGN網絡在擁有傳統網絡的業務上還能夠適應業務發展的需要。在此基礎上，國內外網絡設備供應商和NGN的研究人員關于其功能架構也基本達成一致，其功能架構圖如下圖2所示。

圖2 NGN的功能模型圖

我們開發NGN網絡是為了使其成為各種業務的綜合，開放的網絡，它必須能夠支持所有的通信業務，其中包含語音通信業務，公用或專用的VPN業務，移動業務和多媒體業務等。而且不同的業務對應的服務質量也是不一樣的，NGN網絡也需保證相應的服務質量。更重要的是，如今移動網絡的發展勢頭很強勁，并且個人的通信需求也提高了，所以對于網絡的移動性的要求也越來越明顯，這樣就必須保證其支持移動和漫游的功能。若將NGN網絡應用在商業圈中，還要求NGN網絡具有一定的保密性，防止一些商業機密泄露出去。

三、固網軟交換管理和監控的系統設計

雖然有效地利用軟交換可以擴展電信事業的業務，帶來更多的收益。但受制于各種主、客觀因素，目前國內仍然有許多地區在使用傳統的電路交換技術。在了解國內已有相關研究的基礎上，結合工作實踐，筆者對固網軟交換管理和監控的系統設計作以下探討，以供參考：

（一）軟交換管理和監控的系統需求分析

管理系統分為功能性需求分析和非功能性需求分析，功能性需求分析主要實現拓撲管理、告警管理、配置管理和安全管理等。

進行拓撲管理是為了提供當前監控網絡的拓撲結構和狀態，是用戶能夠在拓撲圖上清晰明確的了解網絡的拓撲結構和各個設備的運行情況，它主要管理拓撲對象和拓撲地圖，能夠及時的備份拓撲數據庫和恢復數據庫的信息。告警管理在整個的管理系統中也是重要內容之一，它是確保設備正常運行的條件。告警管理能夠確保維護人員在網絡或者設備出現異常工作的情況下能夠及時的發現并且找到故障發生的原因和位置，修復出現的問題使網絡或者設備正常工作。

非功能性需求分析主要可靠性分析、實時性分析、可操作性分析等。若這些方面都能設計的很完善合理，那么軟交換系統的設計將能滿足用戶的需求，這也將是網絡的一次成功的變革。

監控系統的主要任務便是對整個系統的監控和系統的工作情況做出分析。在設備運行階段對網絡或設備進行監控，并能及時的把工作情況上報給網管系統，確保網絡維護人員能夠快速解決問題。系統運行分析主要是提供一個運行分析報告給維護人員，讓其根據分析報告能夠發現設備或者網絡常出現的問題在哪，便于對相關網元進行修復和改進。

（二）管理和監控系統的設計

在對軟交換系統的管理模塊和監控模塊進行設計時，要充分考慮系統的實時性，其中包括對故障的實時監控，對設備和網絡性能的實時分析和對系統的維護等。也要確保系統的安全性，應該設有多級安全管理機制，一旦網絡或設備發生故障無法正常運行時，要確保信息的備份和恢復，避免信息丟失的現象出現。另外，應設計一個友好的圖形化界面并提供在線幫助功能，便于工作人員的操作。

管理系統是由兩部分構成的，即客戶端和服務器端，整個網絡系統只有一個服務器端，它管理著所有設備進行信息的交互，客戶端可以有多個，它們和服務器相連接，并能與用戶進行人機交互。服務器端和客戶端要同屬于一個局域網。如果系統所管理的網絡的范圍很大，已經跨區域時，網絡將按照地域或者設備型號拆分成幾個子網，并且此網絡中的設備都要鏈到它上一級的管理系統中，然后由管理中心的管理人員通過終端來監控網絡的運行情況。下圖3為管理系統結構的拓撲圖。

圖3 管理系統結構拓撲圖

因為整個系統采用集中式管理，所以網絡只能有一個管理服務器，它的功能是和全網的所有設備進行信息交互，所以服務器的配置要很高，若服務器端出現故障就會影響到整個系統的管理。

對于監控系統的設計分為三個部分，分別為軟交換控制器區域、監控前端區域和客戶端區域。這里我們只講述其告警監控模塊，它是對網絡出現異常時對其進行及時的監視，通過對故障出現的位置進行定位和分析，管理人員可以獲得告警信息并迅速恢復網絡正常。告警監控系統主要分為兩部分處理，一個是故障告警，它是指系統出現了異常運行，需要及時作處理；另一個是事件告警，它是指系統發生了某種狀況，一般不需要作任何處理。

四、結束語

固網運營商為了進行業務創新、降低成本等優點采用軟交換網絡是必然趨勢。本文通過對軟交換技術的簡要介紹和管理、監控系統的設計，以希望能讓運營商更了解軟交換網絡，積極采取這一新型網絡，降低總成本，滿足用戶更高的業務需求，也使偏遠地區的人們進入網絡信息化時代成為可能，這將會縮小城鄉差距，帶動我國的經濟迅猛發展。

參考文獻：

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