石油石化企業建立軟交換網絡探析

楊攀

(中石油大慶石化公司通訊中心,黑龍江 大慶 163711)

石油石化企業建立軟交換網絡探析

楊攀

(中石油大慶石化公司通訊中心,黑龍江 大慶 163711)

從20世紀80年代末,固話PSTN網絡采用程控交換機作為接續設備,這種固話網絡基于電路方式,集交換、控制和業務于一身,因廠商、版本、軟件的局限性,加之成本高,全網難以統一業務,難以滿足市場需求,造成固網業務的大幅萎縮。NGN軟交換網絡為我們指明了出路。

N鄖暈；軟交換；隕孕承載；增值服務；云栽栽勻；孕雜栽暈網絡

0　引言

軟交換技術完好地繼承了原有傳統電路交換技術的所有基本業務和補充業務，避免了用戶對傳統語音業務使用習慣的改變。由于軟交換技術實現了業務與控制的分離，可根據用戶的需要，有選擇性地進行業務平臺的建設，實現多媒體業務的快速部署。石油石化大部分固網目前還停留在傳統電路交換階段，技術和網絡結構及業務提供能力與本地運營商交換網絡相比，差距很大。為了適應通信市場日益激烈的競爭格局，緩解競爭壓力，尋求生存及發展空間，進一步發揮石油石化網絡擁有的固話、寬帶數據、數字電視的資源優勢，進行軟交換網絡建設，合理調整網絡結構，在接入網上實現“三網合一”，從根本上解決通信網絡未來發展的瓶頸問題。

1　NGN軟交換網絡相對于傳統網絡的技術優勢

NGN軟交換是傳統電信技術發展和演進的一個重要里程碑。從網絡特征和發展上看，它源于傳統智能網的業務和呼叫控制相分離的基本理念，并將IP承載網絡分組化、用戶接入多樣化等網絡技術特點在統一的網絡結構下實現。它繼承了現有電信技術的優勢，是以軟交換為控制核心、以IP協議承載、以分組交換網絡為傳輸平臺、結合多種接入方式的網絡體系。NGN與現有技術相比具有明顯的優勢。

（1）交換方式不同。NGN基于IP分組方式，帶寬靈活，按需分配，因此NGN能夠支持話音、數據、視頻等綜合業務融合。

（2）網絡結構不同。NGN采用標準、開放、分層的網絡體系結構，使得業務與控制相分離。業務獨立于網絡，業務和網絡可以各自發展，業務提供非常靈活，還可以通過標準的業務接口由第三方提供業務。

（3）接入模式不同NGN的平臺建立后，新建小區及老區網絡改造時，可以共享業務層、控制層和承載層，只需在接入層新建設PON或者IAD即可，因此NGN的綜合建網成本相對較低。NGN下一代網開放型網絡，控制層、承載層、應用層、接入層相網絡架構分離。此外軟交換網絡具有豐富的對外接口協議，除了能提供PSTN的所有業務外，還能提供寬帶業務及多媒體業務和IPTV電視業務，可以與第三合作提供多樣性的業務。接入與承載完全分離，AG、IAD、PON接入，用戶接入方式媒介為光纜，IAD、PON可以是任意廠商，選擇性靈活。

2　石油、石化企業NGN軟交換網絡建設思路

2.1軟交換NGN核心網建設

建設一對SS1b核心設備，二者為主備用配置，采用異地容災的主備用雙歸屬方案，主備用雙歸屬的軟交換之間通過心跳、數據同步通道進行互通。采用的主備用雙歸屬的方案，具體就是指，其中一臺軟交換作為主用，完成全網用戶的呼叫控制、媒體網關接入控制、資源分配、協議處理、路由、認證、計費等功能。備用軟交換與主用軟交換通過心跳連接來監測其是否處于正常工作狀態，并且通過數據同步通道來與其保持數據配置的實時同步。

如果主用軟交換發生故障，備用軟交換會檢測到與主用軟交換的心跳連接中斷，進入激活狀態。同時，之前受故障軟交換控制的網關、終端設備也會通過其自身與軟交換的心跳主動檢測到主用軟交換已經不能繼續提供服務，重新向備用的軟交換節點注冊，使得業務還能正常進行。另外主用軟交換也可以支持主動向各類設備發出 “向備用軟交換SS2重新注冊的命令”，被控制的網元收到這類“切換命令”后，執行“重新注冊命令”將業務切換到新的SS中。

軟交換雙歸屬功能中，網關具有故障檢測功能，在判定故障（軟交換自身故障或者承載網中斷）的情況下，網關設備可以切換到另一個軟交換設備。

2.2軟交換IP承載網建設

軟交換最先進的架構是基于IP承載語音的組網模式。軟交換核心集中設置在主局，網關靠近話務源部署在各分局，利用兩臺核心路由器，負責網絡中數據的高速轉發，由本地及異地的匯聚交換機通過10GE鏈路連接到核心路由器，形成了雙星形、雙歸屬的穩定網絡架構。兩臺核心路由器之間可互為冗余備份及負荷分擔，一旦設備或鏈路出現故障后，可由另一臺設備接替工作，保證了NGN承載網中語音數據的高QOS要求。兩臺核心路由器和三層交換機之間，啟用OSPF動態路由選擇協議（或其他安全可靠方式，但OSPF協議必須滿足），在任何一臺設備或任何一條鏈路出現故障的情況下，通過路由計算，自動選擇新的最短路徑。在IP地址的規劃中，采用VLSM變長子網掩碼創建分層的子網，利用CIDR減少路由器中路由表中路由數量，提高總體網絡性能。根據IP網絡的應用領域不同和網絡層次的位置不同，采用不同的IP地址規劃策略。去抖時延與承載網絡的抖動指標密切相關，通過采用合適的網絡技術可以顯著降低語音通過網絡時引入的抖動，從而減少去抖時延。通過選擇合適的壓縮算法，減少打包數據量，合理分配DSP的負荷，采用設計良好的Pipeline處理方法可以改進時延。

2.3軟交換接入網建設

接入網部分采用GPON技術，一般采用FTTB和FTTH兩種方式。FTTH即光纖到戶模式，是寬帶接入網演進的終極目標，面向高端住宅用戶、別墅用戶或者商務樓宇。該種模式下，光纖末端節點最靠近用戶，用戶接入帶寬最高，但是投資成本相應也較高，此外光纖入戶工程也相對較復雜。

OLT的部署也分機樓集中部署和設置于接入點兩種，優選機樓集中部署方式。MDU提供純寬帶和寬窄帶兩種類型，考慮到用戶帶寬、DSLMDU容量和分布情況，每個PON口下帶LAN MDU數量不超過8臺。DSLMDU也提供固定式和插卡式兩種形態，固定配置提供純寬帶和1∶1寬窄帶形態，靈活插卡式可靈活配置寬帶、窄帶及其他類型板塊和數量，更具靈活性。

2.4運營支持方案

在網絡平面雙歸屬的每側新建一套綜合網管平臺，負責對軟交換核心網、承載網設備進行統一網管，包括軟交換核心設備、信令網關、中繼網關、PON設備、多媒體終端。

本地局域網組網方式是網管系統中最為簡單也是最常見的組網方式，在這種組網方式下，服務器、客戶端以及網元全部在同一個局域網內，采用以太網互聯，它要求系統和所管理的網元物理上在同一個位置。當服務器、客戶端以及網元不在同一局域網內時需要考慮遠程組網方式。對于遠程組網方式，其基本網絡拓撲結構和原理是相同的，均是利用特定的傳輸設備實現廣域網上的數據傳輸，用路由器完成廣域網到局域網的接入，網元、服務器、客戶端之間采用TCP/IP協議進行通信。在實際軟交換組網中，采用的既有本地組網又有遠程組網，這樣就構成了混合組網方式。

2.5網絡安全方案

為了確保NGN可靠性、安全性，降低運行的風險，本次配置中繼網關成對建立，通信網中原有端局都同時連接到兩個TG上，不同的TG又歸屬于不同的軟交換設備，不同的軟交換設備間采用異地容災，而TG/SG設備均支持雙歸屬，當一個軟交換設備出現故障時，其下屬的AG、TG可以切換到另外一個地方的軟交換設備繼續為用戶提供正常的業務，更好地提高了網絡的安全性和容災性。當某一節點發生故障后，受該域控制的各種網關設備重新向備份的軟交換節點注冊，使得該域的業務還能正常進行。SS1控制網絡1的IAD、TG、SG、AG等設備，SS2控制網絡2 的IAD、TG、SG、AG等設備。當SS1設備發生故障后，域內的設備如IAD、TG等設備可以 “主動感知”SS1的故障后向SS2重新注冊，保障原有業務。另外SS1也可以主動向本域內的設備發出“向SS2重新注冊的命令”。被控制的網元收到這類“切換命令”后，執行“重新注冊命令”將業務切換到新的SS中。

3　結語

傳統PSTN網絡向基于軟交換技術的NGN網絡的演進已經是大勢所趨，NGN網絡在業務多樣性、組網的靈活性、與網絡演進趨勢契合以及成本等方面有顯著優勢。目前在全球范圍內，軟交換網絡商用規模正在逐步擴大。隨著石油、石化行業辦公通信系統的迅猛發展、通信技術的進步，對于視頻業務、多媒體業務，不能做到業務之間的融合。用戶需要在統一的終端界面下，實現各類業務的操作，分離的基礎網絡從根本上限制了業務的實現。隨著光傳輸技術的發展，使得統一的多媒體業務傳送成為可能。因此為今后的發展奠定良好基礎，從而進一步提高自身的核心競爭力，提高企業效率，降低企業運行成本，石油、石化企業必須要構建自己的軟交換網絡，這樣才能提升通訊保障能力，最終提高在行業中的競爭力。

主要參考文獻

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10.3969/j.issn.1673-0194.2015.11.033

F272.7

A

1673-0194（2015）11-0060-02

2015-04-01