交換原理課程設計固網智能化蘭州軟交換平臺設計整體方案的設計VIP

1、* 實踐教學實踐教學 * xx 理工大學理工大學 計算機與通信學院 2010 年春季學期 交換原理交換原理課程設計課程設計 題 目：固網智能化蘭州軟交換平臺設計固網智能化蘭州軟交換平臺設計 整體方案的設計整體方案的設計 專業(yè)班級： 通信四班通信四班 姓 名： 學 號： 指導教師： 成 績： 摘要摘要 為了提升固定網絡的價值，在固定網絡上開展更多、更有競爭力的智能業(yè)務。蘭 州電信引入了具有開放周期短，開發(fā)成本低，運行維護簡單的軟交換技術，結合蘭 州電信的實際情況來實現對網絡結構的優(yōu)化、資源的整合、節(jié)點設備的升級和改造、 以及優(yōu)化管理流程，達到業(yè)務的開放。并從網絡結構、信令組織方式、路由組織、 對

2、 ip 承載網的要求、網絡流量的計算及網絡管理等方面詳細的闡述了其實現的關鍵 技術。實現了蘭州固網智能化軟交換平臺的設計。 關鍵詞關鍵詞：蘭州電信；軟交換技術；網絡結構；路由組織；網絡流量計算 前言前言 在競爭越來越激烈的情形下，固定網絡運營商受到了移動網絡及 ip 電話分流的 巨大壓力，急需開發(fā)新業(yè)務、增加業(yè)務收入、降低網絡成本的技術新途徑。為此， 開始進行固網智能化的研究，提出了固網智能化的解決方案，即在網絡結構調整、 優(yōu)化的基礎上、引入 shlr（綜合智能 hlr） ，記錄固網用戶邏輯號碼、物理號碼以及 兩者間的映射關系，記錄固網用戶智能業(yè)務簽約屬性等信息，為本地混合放號、np 業(yè)務、全

3、網智能業(yè)務的觸發(fā)、phs 向 3g 的遷移以及固定網與移動網的融合提供綜合 的集中用戶數據。 通過對現有 pstn 進行網絡優(yōu)化和智能化改造，可以大大提升固網價值，推動 pstn 逐步向 ngn 演進。固網智能化的實現方式有端局模式、傳統(tǒng)匯接局模式，相比較而言軟 交換技術具有技術先進、綜合成本低、與 pstn 網絡共存及融合能力強的優(yōu)勢。軟交換 繼承了智能網關于呼叫控制和交換接續(xù)相分離的思想，利用軟交換技術對固網進行智能 化改造可以實現業(yè)務與控制、接入與承載的分離，為用戶提供語音、數據和多媒體等業(yè) 務，解決網絡統(tǒng)一管理和后續(xù)發(fā)展所面臨的一系列問題。 目錄目錄 摘要摘要 .1 1 前言前言 .2

4、 2 第第 1 1 章章 軟交換技術基礎軟交換技術基礎 .3 3 1.1 交換技術的介紹 .3 3 1.2 軟交換的協(xié)議 .8 8 1.3 軟交換的互通技術 .9 9 第第 2 2 章章 設計需求分析及性能分析設計需求分析及性能分析 .1010 2.1 需求分析 .1111 2.2 固網智能化軟交換系統(tǒng)的性能分析 .1111 第第 3 3 章章 甘肅電信固網智能化整體方案甘肅電信固網智能化整體方案 .1212 3.1 shlr 建設方案 .1212 3.2 軟交換總體建設方案 .1313 3.3 增值業(yè)務平臺建設方案 .1414 3.4 網絡組織 .1515 參考文獻參考文獻 .2525 總結

5、總結 .2626 致謝致謝 .2727 第第 1 1 章章 軟交換技術基礎軟交換技術基礎 1.1 交換技術的介紹 1.1.1 數據通信和數據交換 數據通信時實現計算機和計算機之間以及人與計算機之間的通信，計算機之間的 通信過程需要嚴格的通信協(xié)議和標準；由于數據信號使用的二進制數“0” ，和“1” 的組合編碼標示，所以對比特錯誤率要求特別的高；而且其通信業(yè)務量特別大。 數據交換包括：電路交換、報文交換、分組交換、幀中繼、異步轉移模式 （atm） 、ip 交換和標記交換、光交換、軟交換技術。 電路交換的主要特點是：信息傳輸的時延小，對一次連接而言，傳輸時延固定 不變；信息以數字信號形式在數據通路中

6、“透明”傳輸；信息的編碼方法和信息格 式由通信雙方協(xié)調，不受網絡限制。但其電路的連接時間較長。當傳輸較短信息時， 線路利用率較低；電路資源被通信雙方獨占，電路利用率低；通信雙方在信息傳輸、 編碼格式、同步方式、通信協(xié)議等完全兼容，這就限制了各種不同速率、不同代碼 格式、不同通信協(xié)議的用戶終端直接互通。 報文交換的主要特點： 優(yōu)點：報文以“存儲-轉發(fā)”方式通過交換機，輸入輸出的速率、電碼格式可以 不同；在報文交換時沒有電路連接過程，來自不同的用戶的報文可以在一條電路上 以報文為單位進行多路復用，大大提高了線路利用率；用戶不需要通過對方就可以 發(fā)送報文，沒有呼損。 缺點：其時延大，不利于實時通信；

7、對交換機具有較大的要求，其必須具備較 大的存儲容量和較高的處理能力；不利于交互式通信。 分組交換的特點： 優(yōu)點：向用戶提供不同速率、不同代碼、不同同步方式、不同通信協(xié)議的數據 終端之間能夠通信的靈活的通信環(huán)境；實現線路的動態(tài)統(tǒng)計復用，通信線路的利用 率很高；可靠性高；經濟性好。 缺點：對于較長報文來說，分組交換的傳輸效率不如電路交換的高；其實現技 術復雜。 幀中繼的特點： 數據傳輸具有高速特性；傳輸信息具有突發(fā)特性，信息傳輸過程可能存在較長 的時間空閑；運行不同協(xié)議局域網之間能采用不同的協(xié)議。 1.1.2 軟交換的定義 軟交換泛指一種體系機構，主要由軟交換設備、信令網關（sg） 、媒體網關 （

8、mg） 、應用服務器（as）等組成；從狹義上看，軟交換特指軟交換設備。所謂軟交 換，即將媒體網關控制功能進一步擴展，除呼叫控制外，還提供計費、認證、路由、 資源管理和分配、協(xié)議處理等功能，即 ip 電話的網守功能，因此軟交換設備又稱為 mgc、呼叫代理（ca） 、或呼叫服務器（cs） 。我國信息產業(yè)部電信傳輸研究所對軟交 換定義如下：“軟交換是網絡演進以及下一代分組網的核心設備之一，它獨立于傳 送網絡，主要完成呼叫控制、資源分配、協(xié)議處理、路由、認證、計費等主要功能、 同時可以向用戶現有電路交換機所能提供的所有業(yè)務，并向第三方提供可編程能力” 。 呼叫控制 業(yè)務 交換矩陣 中 繼 板 用 戶

9、板 t d m 業(yè)務 軟交換 分組核心網 接 入 網 管 媒 體 網 管 t m d t d m 圖 1 電路交換模式 圖 2 軟交換模式 ip電話網 管 ip電話網 守 ip電話網 管 ip網絡pstnpstn 傳統(tǒng)的voip網絡的組成結構 圖 3 傳統(tǒng)的 voip 網絡的組成結構 1.1.3 軟交換系統(tǒng)的特 軟交換系統(tǒng)的特點具體如下： （1） 開放的網絡體系結構：可以連接各種網關，提供多種網絡建設的解決方案。 電信運營商可以根據需要利用現有的網絡資源靈活組網，以達到最佳的資源 利用率，保證投資回報。 （2） 強大的業(yè)務提供能力：采用軟交換體系的網絡不僅可提供原 pstn/isdn 交換 機

10、所提供的基本及補充業(yè)務；還可以與 in 配合，提供現有的 in 業(yè)務；更具 特色的是，軟交換可以提供開放的可編程 api 接口，由第三方用戶提供多媒 體業(yè)務、移動業(yè)務及傳統(tǒng)電話網所不能提供的各種業(yè)務。 （3） 多樣化的媒體接入手段：軟交換可以通過各種 mg 連接不同的媒體，包括現有 的各種網絡、接入網和終端，同時還可以直接連接各種分組終端如 h.232 終 端、sip 終端和 h.323 終端，提供相應業(yè)務并實現各種終端之間的互通。 （4） 統(tǒng)一的分組交換技術：可提高網絡資源的利用率，降低交換機互連的復雜性 和業(yè)務網的承載成本；可實現多個業(yè)務網的融合，從而簡化網絡層次結構， 實現跨越不同網絡的

11、業(yè)務配置，避免建設和維護對個分離的業(yè)務網，提高了 經濟性。 （5） 基于策略的網絡管理機制：策略管理實現對整個網絡進行實時的、集中統(tǒng)一 的話務負荷控制，實現了統(tǒng)一的靜態(tài)網管的飛躍。且策略網管具有一定的智 能化系統(tǒng)，可進行集中化的維護管理，有利于整個網絡統(tǒng)一協(xié)議管理，保證 全網安全。 （6） 設備占地少、便于靈活部署：軟交換網絡的各組成部分分布式的結構使得在 物理位置上可以分散設置，軟交換設備、各種網管及 as 等設備完全可以放在 不同的地方，從而節(jié)省網絡建設和運輸成本、提高機房利用率。 1.1.4 軟交換的體系結構 軟交換的體系結構包括四層，分別為邊緣接入層、核心傳輸層、控制層、業(yè)務 應用層。

12、 (1)邊緣接入層 該層的主要功能是利用網管設備負責將各種不同網絡和終端設備接入軟交換網絡， 集中各種業(yè)務量，利用公共的分組傳送平臺進行信息傳送。接入層設備包括各種不 同的網絡以及終端設備。網管設備有信令網關、中繼網管。接入網管、綜合接入設 備、無線接入網管、h.232 網關等；各種不同的網絡如 pstn/isdn、no.7 信令網、 無線接入網等；終端設備包括各種不同網絡的傳統(tǒng)終端設備和支持 sip/h.248/mgcp 協(xié)議的標準軟交換終端，這些標準軟交換終端不需要經過 mg 即可直接接入 ip 分組 核心網。 （2）核心傳輸層 核心接入層實際上就是軟交換的網的承載網絡，功能就是將邊緣接入

13、層的各種 mg、控制層中的軟交換設備、業(yè)務應用層的各種服務器等軟交換網元連接起來，采 用基于分組的方式為各種不同的業(yè)務和媒體流提供公共的傳送平臺，目前的核心傳 送層主要是 ip 網或 atm 網。 （3）控制層 控制層的實體就是軟交換設備，主要負責對通過邊緣接入層 mg 接入的業(yè)務及 mg 之間的通信進行控制，完成呼叫控制、選路、認證、資源管理等功能，即完成呼 叫建立和釋放。 （4）業(yè)務應用層 業(yè)務應用層向最終用戶提供各種增值業(yè)務，完成業(yè)務提供和物流管理等功能，包 括存儲用戶簽約的信息。確定用戶的業(yè)務權限等；采用開放、綜合的業(yè)務提供平臺， 利用 as 靈活地用戶提供各種增值業(yè)務和特色業(yè)務，同時

14、還具有相應的業(yè)務生成和維 護環(huán)境；軟交換設備增加時，為軟交換設備提供路由信息，以減輕其他軟件換設備 必須增加的相應局數負荷等。 面向用戶提供各種業(yè)務和服務的主要設備有：應用服務器、aaa 服務器、策略服 務器、特征服務器。 1.1.5 軟交換的功能結構 我國信息產業(yè)部電信研究院所制定的軟交換功能結構，主要是完成以下功能： 媒體介入功能、呼叫控制功能、業(yè)務交換功能、業(yè)務提供功能、認證與授權功能、 互聯(lián)互通功能、計費功能、網管與維護功能等。 （1）媒體接入功能 也稱適配功能，可采用 h.248 協(xié)議連接各種 mg，也可直接與 h.248 終端、媒體 網管控制協(xié)議（mgcp）終端和會話啟動協(xié)議（si

15、p）終端連接，提供相應的業(yè)務。 （2）呼叫控制功能 控制基本呼叫的建立、保持和釋放，完成呼叫處理、連接控制、智能呼叫的觸發(fā) 和檢出、資源控制等，如識別 mg 用戶的摘機、撥號、掛機等事件；控制 mg 向用戶 發(fā)送各種信號音，如撥號音、回鈴音等；控制 mg 發(fā)送 ivr，完成二次撥號等多種業(yè) 務。 （3）業(yè)務交換功能 完成呼叫控制功能與業(yè)務控制功能之間進行通信所要求的功能，用于處理 in 業(yè) 務。如完成業(yè)務觸發(fā)的識別以及與業(yè)務控制功能之間的通信、管理呼叫控制功能與 業(yè)務控制功能之間的信令、在業(yè)務控制功能控制下處理 in 業(yè)務請求、經行業(yè)務交互 作用管理。 （4）業(yè)務提供功能 本身可以提供 pst

16、n/isdn 交換機的全部業(yè)務，包括各種基本業(yè)務和補充業(yè)務；能 夠與現有 in 配合，提供現有 in 業(yè)務；能夠與 as 配合提供開放的 api 接口，具有接 入第三方業(yè)務的能力。 （5）語音處理能力 （6）協(xié)議功能 軟交換是一個開放的、對協(xié)議的實體，必須采用標準協(xié)議與各種 mg、終端和網 絡進行通信，主要協(xié)議包括：megaco/h.248、h.323、sip、sip-p、sctp、 m3ua、 bicc、 radius、 snmp 等。 （7）互聯(lián)互通功能 通過不同的協(xié)議與接口實現不同的網絡與互通，如通過 mg 實現軟交換系統(tǒng)與現 有的 pstn/isdn、plmn 等傳統(tǒng)網絡的互通；通過

17、sg 實現分組網與現有的 no.7 信令 網的互通，也可通過 sg 與 in 的互通，為用戶提供多種智能業(yè)務；通過軟交換設備 中的互通模塊，采用 h.232 協(xié)議實現與現有 h.323 體系的 ip 電話網互通，采用 sip 協(xié)議實現與未來 sip 網絡體系互通；通過 sip 或 bicc 協(xié)議與其他軟交換設備互聯(lián)互 通；還可以提供 ip 網內 h.248 終端、sip 終端和 mgcp 終端之間互通。 （8）認證與鑒權功能 軟交換與認證中心連接，將管轄區(qū)域內用戶、mg 信息送給認證中心進行認證與 鑒權、以防止非法用戶/設備的接入。 （9）地址解析/路由功能 完成 e.164 地址值 ip 地

18、址、別名地址至 ip 地址的轉換功能，根據 ip 地址進行選 路，同時也可以完成重定向的功能。 （10）計費功能 軟交換設備完成呼叫控制，用戶之間的媒體信息流不經過軟交換設備，因此軟交 換設備只能實現按接續(xù)時長計費，而無法實現按信息量計費。如果要求軟交換設備 按信息量計費的功能，就需要 mg 對每個用戶每次通信的信息量進行統(tǒng)計，并將統(tǒng)計 結果傳送給軟交換設備。 對固定電話用戶，可采集詳細話單并復式計次，并根據運營商需求將話單傳送到 計費中心；對記賬卡用戶，軟交換應具有計費信息傳送和實時斷線功能；對智能業(yè) 務的計費，有 scp 絕對是否計費、計費類別等信息，記錄由軟交換生成。呼叫結束 后，軟交換

19、將詳細計費信息送往計費中心，將話費分攤信息送到 scp，由 scp 送往 業(yè)務管理點（smp）,在送結算中心處理。 （11）網管與維護功能 與傳統(tǒng)電信設備一樣，軟交換具有網管與維護功能。即可支持本地維護管理功能， 有可提供內部簡單網管協(xié)議（snmp）代理模塊與支持 snmp 協(xié)議的管理中心通信。主 要包括以下功能：配置管理、故障管理、業(yè)務統(tǒng)計和測量、話務控制、安全管理。 1.2 軟交換的協(xié)議 軟交換網絡作為一個開放的、分布式的、多協(xié)議的網絡結構體系，必須采用標準 協(xié)議和接口與軟交換系統(tǒng)中的其他網絡設備如 mg、sg、as 及智能終端間進行通信， 詳細如下： （1） 媒體網管控制協(xié)議 mgcp

20、主要用于軟交換與標準軟交換終端之間控制 mg 或標準軟交換終端上的媒 體或控制流的連接和釋放。目前主流協(xié)議包括 mgcp 和 h.248/megaco 兩種。 （2） 會話啟動協(xié)議 sip 是 ietf 制定的在 ip 網絡上進行基于文本的多媒體通信的應用層控制協(xié)議， 采用基本文本格式客戶/服務器（c/s）的工作方式，用于建立、修改和終止 ip 網絡 上的雙方或多方多媒體會話。 （3） 與承載無關的呼叫控制協(xié)議（bicc） bicc 協(xié)議是 itu-t 第 11 組提出的信令協(xié)議，屬于應用層控制協(xié)議。主要思想是 使呼叫控制與承載控制分離，使得呼叫控制信令可在各種網絡上承載，包括 tdm 網 絡

21、、atm 網絡、ip 網絡。 （5） 軟交換設備與業(yè)務應用層之間的接口訪問各種數據庫、第三方應用平臺、功 能服務器等，實現對增值業(yè)務、網絡管理和第三方的支持。其中軟交換與 as 間的 接口可采用 sip 協(xié)議或 api 接口，提供對第三方應用和增值業(yè)務的支持；軟交換與 智能網 scp 之間的接口采用 inmp 協(xié)議實現對現有 in 業(yè)務的支持軟交換與策略服務 器的接口采用公開開放策略服務協(xié)議；軟交換與網管服務器之間的接口采用 snmp 協(xié)議；軟交換與 aaa 服務器之間的接口采用標準的 radius 協(xié)議。 1.3 軟交換的互通技術 軟交換網絡的互通結構圖如下： 其他軟交換網絡iwfa pst

22、n/isdn 媒體網管 信令網管 終端適配接口 iwf1 h.323終端 國際軟交換網絡 h.323網絡軟交換網絡iwfh 軟交換網絡互通結構 圖 4 軟交換網絡互通結構 軟交換與 h.323 系統(tǒng)的互通： 軟交換與h.323系統(tǒng)的互通 軟交換網絡 h.323網絡 軟交換網絡 mg cp mg sip 終端 h.2 48終 端 軟交換網 軟交換互通 點 mg h.3 23網 管 h.3 23終 端 二級網守 二級網守 一級網守一級網守 頂級網守 mg mg cp 終端 sip 終端 h.2 48網 管 軟交換網 軟交換互通 點 圖 5 軟交換與 h.323 系統(tǒng)的互通 第第 2 2 章章 設計

23、需求分析及性能分析設計需求分析及性能分析 2.1 需求分析 在競爭越來越激烈的情形下，固定網絡運營商收到了移動網絡及 ip 電話分流的 巨大壓力，急需開發(fā)新業(yè)務、增加業(yè)務收入、降低網絡成本的技術新途徑。為此， 開始進行固網智能化的研究，提出了固網智能化的解決方案，即在網絡結構調整、 優(yōu)化的基礎上、引入 shlr（綜合智能 hlr） ，記錄固網用戶邏輯號碼、物理號碼以及 兩者間的映射關系，記錄固網用戶智能業(yè)務簽約屬性等信息，為本地混合放號、np 業(yè)務、全網智能業(yè)務的觸發(fā)、phs 向 3g 的遷移以及固定網與移動網的融合提供綜合 的集中用戶數據。 固網智能化改造的目的是提升固定網絡的價值，在固定網

24、絡上開展更多的智能 業(yè)務。通過固網用戶數據的集中放置，增強新業(yè)務的靈活性。從而最大限度的提升 網絡的業(yè)務支撐能力，減少交換機屬性觸發(fā)能力不足造成的負面影響，并為實現多 網絡業(yè)務奠定了必要的基礎。固網智能化給固網帶來的直接價值就是有利于固網新 業(yè)務的開發(fā)，從而增加固網業(yè)務的收入。固網智能化改造后可以提供的新業(yè)務有： 市話詳單、廣域 centrex、彩鈴、密碼卡計費、手機異地尋址、一呼雙應、一號雙 機。一號通業(yè)務、固話漫游、固話優(yōu)先、全網預付費?；旌戏盘?、雙匯接局業(yè)務數 據同步、智能業(yè)務觸發(fā)等；還可以提供許多特色服務，如個性化號碼、號碼攜帶等。 同時，固網智能化還能產生許多間接效益，意識能提高服務

25、質量，提升品牌， 從而減少客戶流失；二是有利于網絡融合，減少運營維護成本；三是可以提供全網 預付費業(yè)務，一定程度上解決了欠費問題；四是通過提供市話詳單，不但可以提供 服務水平還可以分析用戶消費行為，有針對行的推出業(yè)務套餐；五是可以有效地利 用號碼資源，實現 pstn、phs、軟件換等網絡的混合放號。 2.2 固網智能化軟交換系統(tǒng)的性能分析 固網智能化雖然在一定程度上優(yōu)化了 pstn 網絡，方便了新業(yè)務的提供，但其自身 仍有很大的局限性：固網智能化改造只能提供基于語音的增值業(yè)務，即窄帶業(yè)務，而 不能提供話音與數據融合業(yè)務、寬帶多媒體業(yè)務等。通過固網智能化的實施，可以屏 蔽業(yè)務和網絡的差異性，可以

26、解決智能業(yè)務的進一步發(fā)展問題；簡化業(yè)務開發(fā)流程， 縮短業(yè)務開發(fā)周期，降低開發(fā)成本，使固網重新煥發(fā)活力，為企業(yè)創(chuàng)造更大的經濟效 益。 甘肅電信固網智能化的建設，將在現有網絡結構的基礎上，通過引入軟交換技術 實現對網絡結構的優(yōu)化、資源的整合、節(jié)點設備的升級和改造。以及優(yōu)化管理流程， 達到業(yè)務的開放、網元智能化以及逐步從現有 pstn 網絡平滑過渡到 ngn 網絡的目標， 為企業(yè)轉型戰(zhàn)略的順利實施奠定堅實的基礎。 第第 3 3 章章 甘肅電信固網智能化整體方案甘肅電信固網智能化整體方案 3.1 shlr 建設方案 全省集中在蘭州設置一對 shlr，本方案用戶號碼存儲按長號碼存儲，號碼格式： 區(qū)號+用

27、戶號碼，各本地網交換機通過采用區(qū)號+用戶號碼進行訪問 shlr。各本地網 通過拉 pc 維護管理終端的方式實現對本地網的業(yè)務管理與 數據維護。 shlr 初期容量按照 600 萬用戶總容量考慮，其中：固話用戶 300 萬戶，phs 用 戶 250 萬。從安全性考慮，兩部 shlr 采用主備用的方式，當一部發(fā)生故障時，另一 部完全可以保證全網的正常運行。 shlr 采用混合編號方案體系，邏輯號碼、物理號碼的號段混合，個子擁有一套 獨立的號碼體系，兩者的號碼段無區(qū)別，可以重疊。所不同的是，物理號碼的字冠 指示了所在交換機的位置信息或歸屬網絡信息。現網交換機可以根據物理號碼的字 冠確定目的交換機的位

28、置。 對于本地網發(fā)話段局，初始的主叫號碼是物理號碼，初始的被叫號碼是邏輯號 碼。對于匯接局和落地端局，主叫號碼是邏輯號碼，被叫號碼是物理號碼。現網交 換機數據保持不變，不占用額外的號碼資源；普通用戶物理號碼與邏輯號碼相同 3.2 軟交換總體建設方案 我省固網智能化由軟件換來建設，用軟交換兼作匯接局及 ssp 來訪問 shlr。省 內 12 個本地網匯接局 tm 全部由交換中繼網關 tg 替換，蘭州本地一對市話匯接局退 網，其余本地網市話匯接局將為端局。本地網內 pstn 端局 ls 話務全部強制出局至 tg 有軟交換 ss 實現對 shlr 的訪問；psc 局內話務不需要出局，由 psc 交換

29、機直接 訪問 shlr。新的增值業(yè)務由交換機增值業(yè)務平臺實現。 全省在蘭州設置 2 對軟交換機 ss、一對獨立信令網關 sg、一套增值業(yè)務平臺、 1 套 mrs 服務器、1 套軟交換網管系統(tǒng)。兩隊 ss 分區(qū)匯接，其中 1 對負責匯接蘭州、 臨夏、甘南、定西、4 個本地網，1 對負責匯接金武、嘉酒、張掖、白銀、平涼、天 水、慶陽、隴南 8 個本地網。4 部 ss 各配置 20 萬中繼和 10 萬用戶的能力，具備 ssp 功能。2 部 sg 各配置 2m 的信令鏈路 32 條、各配置 64kb/s 信令鏈路 32 條。 蘭州、嘉酒、張掖、金武、白銀、天水。定西、平涼、慶陽、隴南等 10 個本地

30、網各配置 2 部中繼網管 tg1、tg2 來實現 pstn 用戶的接入，兩部 tg 之間負荷；甘南、 臨夏本地網各設置 1 部 tg 實現與 pstn 的互聯(lián)，兩部 tg 之間設置 30%的應急電路。 網絡結構如下圖： shlr ss3/sspss4/sspss1/sspss2/ssp scp gw tg1tg2 ts gw ts tg1tg2 ls2ls1 ls2ls1 psc hlr psc hlr 圖例說明：實線為中 繼線；虛線為信令鏈 路 金武、嘉酒、張掖、白 銀、天水、平涼、慶陽、 隴南 蘭州、臨夏、甘南、定西 圖 6 甘肅軟交換網絡結構圖 phs hlr 與 shlr 融合，由 p

31、sc 交換機通過 map2+信令直接訪問 shlr；除 phs 外的交換機由軟交換 ss 實現增值業(yè)務的觸發(fā)。 3.3 增值業(yè)務平臺建設方案 平臺系統(tǒng)結構圖如下： as:是核心的應用服務器，提供業(yè)務執(zhí)行環(huán)境，負責為 pstn、軟交換、3g 等多 種網絡提供增值業(yè)務。 sdp:業(yè)務數據庫，在軟交換應用層中，各個服務器需要存取數據，同時各個業(yè) 務也會存在相互共享數據的情況。為此在軟交換應用層中，需要一個獨立的數據存 儲層來整合這些數據存儲功能。 smp:完成業(yè)務運營功能，實現運營客戶端對業(yè)務數據訪問的認證、簽權，響應 客戶端請求，執(zhí)行業(yè)務數據的維護以及針對業(yè)務計費數據的維護等。 oamas/sdp

32、smpweb portal usauaip ss1ass2a sga mrsa tgtg mrsasga ss2ass1a tgtg ls1ls2pscls1ls2psc 圖 7 增值業(yè)務平臺系統(tǒng)結構圖 web portal 服務器：web portal 服務器提供基于 web 接口給最終用戶，維護最 終用戶的數據或完成點撥號等功能。web portal server 與 wps 區(qū)別在于;wps 針對 的是管理員，而 web portal server 針對的是最終用戶。 usua:統(tǒng)一信令接入單元，大容量的信令接入設備，可以接入 64k link、n*64k link、寬帶 ip 信令等。

33、 oam:完成 enip 的設備管理功能，包括業(yè)務管理、設備管理、告警管理、日志管 理、跟蹤管理、話務管理、話務統(tǒng)計等管理功能，同時開放網管接口給上級網管。 3.4 網絡組織 3.4.1 整體網絡結構 整體網絡結構如下圖： 圖例說明：實線為 中繼線；虛線為信 令鏈路 蘭州、臨夏、甘南、定 西 金武、嘉酒、張掖、白 銀、天水、平涼、慶 陽、隴南 hlr psc hlr psc ls1ls2 ls1ls2 tg2tg1 ts gw ts tg2tg1 gw lstp shlrsga sga lstp shlr lstp 增值業(yè) 務平臺 scp ss1b/ ssp ss1a/ ssp ss2b/ s

34、sp ss2a/ ssp shlr shlr 圖 8 整體網絡結構 3.4.2 信令網絡組織方式 sg 與軟交換 ss 之間通過 m3ua 協(xié)議交互，sg 與 shlr 之間通過 map+交互，sg 與 pstn 交換機的交互由 lstp 轉接，使用 isup 信令方式。psc 與 shlr 之間 map2+協(xié)議 交互。： 3.4.3 路由組織 3.4.3.1 軟交換 tg 建成后將對全網路由組織進行一下調整 （1） pstn 端局設置數據將所有呼叫上至軟交換 tg，包括局內呼叫、長途呼叫、 網內呼叫、網間呼叫。取消端局至長途局的長-市中繼，調整為由軟交換轉接的方式。 取消 pstn 端局至關

35、口局的直達中繼，網間呼叫全部改由匯接局轉接。 （2） 取消 psc 端局至 pstn 端局劍的直達中繼，pstn 端局 psc 之間呼叫經 tg 轉接。保留 psc 至長途局 ts 之間的直達中繼，保留 psc 至關口局 gw 之間的直達中 繼。 （3） 全網開展的新業(yè)務的智能業(yè)務在網絡改造后均由軟交換 ss 訪問軟交換增 值業(yè)務平臺來處理，原有智能業(yè)務由 ss 訪問 scp 處理。 3.4.2 路由組織 3.4.2.1 話務路由組織 (1) 本地網內 pstn 用戶呼叫 pstn 用戶： 本地端局間呼叫：a-ls1-tg1/tg2-ls2-b; 本地網局內呼叫：a-ls1-tg1/tg2-l

36、s1-b; (2) 本地網內 phs 用戶呼叫 pstn 用戶 a-pstn-tg1/tg2-ls2-b; (3) 本地網內 phs 用戶呼叫 phs 用戶，除蘭州外的其他本地網 a-psc-b (4) 與本地異網的呼叫： a-ls1-tg1/tg2-gw-gw1-b （5）與異地異網的呼叫 pstn 用戶 a-ls1-tg1/tg2-ts1-ts2-gw-gw1-b; phs 用戶 第一路由 a-psc-ts1-ts2-gw-gw1-b; 第二路由 a-psc-tg1/tg2-ts1-ts2-gw-gw1-b （6）本網長途呼叫： pstn 用戶 a-psc-tg1/tg2-ts1-ts2-

37、 - - b phs 用戶 第一路由 a-psc-ts1-ts2- - - b 第二路由 a-psc-tg1/tg2-ts1-ts2- - - b (7) 異網用戶長途來話：gw1-gw-tg1/tg2-ls1-a 3.4.2.2 信令路由組織 （1） 普通呼叫和智能呼叫信令流程如下。其中智能業(yè)務呼叫以 ss 通過 ip 方式 與業(yè)務平臺交互信令考慮。 （2） 軟交換用戶與 pstn 用戶信令方式如下圖： lsi lstp sg ss lstp ls2/ts/gw sg shlrtg m3ua h.24 8 利用map協(xié)議 查詢用戶信息 返回用戶信息至 ss isup isup m3ua is

38、tp 普通呼叫 圖 9 普通呼叫信令流程圖 lsi lstp sg ss lstp ls2/ts/gw sg shlrtg m3ua h.24 8 利用map協(xié)議 查詢用戶信息 返回用戶信息至 ss isup isup m3ua istp 增值業(yè)務平臺 ss將信息送至寬帶業(yè)務平臺觸發(fā)智能業(yè)務 m3ua 智能呼叫 圖 10 智能呼叫信令流程圖 34.3 軟交換節(jié)點設備配置預算 軟交換 ss 處理能力主要考慮有普通用戶呼叫與增值業(yè)務處理兩個方面。 （1） 普通呼叫處理 單位用戶的通話對軟交換的 bhca 需求基本預算公式為： bhca=usererl*3600/timepercall 其中，use

39、rerl_單機話務量，取定 0.02erl timepercall_平均占線時常，為 90 秒 普通呼叫處理: bhca=(3500000+2500000/2+200000)*0.02*3600/90=3960000 （2）增值業(yè)務應用 軟交換除了基本話音外，還支持大量的增值業(yè)務應用。由于增值業(yè)務比普通話音 需要更多的信令交互或數據庫操作，其所對應的 bhca 需要比普通話音 bhca 需求占 用的資源會更大些。通過對設備廠商的廣泛調研和試驗網的基本測試，得到典型增 值業(yè)務 bhca 需求與普通話音 bhca 需求的等效換算關系推薦值。具體如下表所示： 表 3-1 增值業(yè)務與普通話音業(yè)務的 b

40、hca 需求換算關系 軟交換總能 力總需求：396+260=656 萬 bhca.所以，全省設置兩隊 ss 可以滿足業(yè)務發(fā)展需求。 3.4.4 網絡流量的計算 3.4.4.1 tg 媒體流計算 計算 tg-tg 媒體流帶寬時，考慮軟交換用戶媒體流，考慮 dc2 長途分流媒體流。 tg 媒體流出口帶寬具體計算公式如下： 媒體流帶寬=設備中繼容量*中繼群利用率*tperv*激活因子/帶寬冗余因子。 其中： 設備中繼容量=用戶數*平均每線話務量/中繼每線承載話務量 0.7erl/30； 中繼群利用率：考慮中繼資源的冗余，本次取值 0.5erl/線。 tperv:單位通話的語音媒體流帶寬，由語音編碼格

41、式和采樣周期等確定。本次 tperv 單位語音的 ip 包帶寬速率取定 g.711 編碼協(xié)議，采樣周期 20ms,單會話語音 流為 90.4kbit/s。 激活因子：是指采用靜音壓縮、回音抑制等功能而對語音媒體流帶寬的節(jié)省比例。 業(yè)務種類系統(tǒng)設備慮 規(guī)模（萬戶） bhca 等效系 數 bhca 值 綜合彩鈴1301.51560000 一號通144.5504000 彩話業(yè)務72112000 多媒體彩鈴0.95215200 np3.5256000 綜合預付費202320000 ip centex0.484.517280 uc0.264.59360 點擊類業(yè)務0.3212560 交互式會議話2890

42、 靈通酒店0.0032480 合計2597770 本次取值為 0.5。 （1） dc2 分流量 根據相關規(guī)劃，dc2ip 分流按照分流省內話務的 30%的話務量進行計算，考慮蘭 州 tsh 剩余中繼較大及集團計劃利用軟交換分流 dc1 長途話務因素，蘭州不考慮省 內長途。本地網 dc2 分流媒體流需求如下表： 表 3-2 本地網 dc2 分流媒體流需求計算 （2）軟交換用戶媒體流 按照以上方式計算，軟交換媒體流需求見下表： 表 3-3 軟交換用戶媒體流 本地網軟交換用戶流量（m bit） 蘭州 645181984 嘉酒 18908664 白銀 13015457 天水 14456508 張掖 1

43、4023493 金武 18818661 定西 9588337 隴南 6496228 平涼 12366435 慶陽 14248501 臨夏 8144286 甘南 5421190 合計 2000006745 （3）媒體流帶寬需求 表 3-4 媒體流帶寬需求計算 dc2 本地網 ip 分流量（m bit） 嘉酒 508 白銀 342 天水 510 張掖 336 金武 477 定西 328 隴南 218 平涼 269 慶陽 348 臨夏 217 甘南 309 本地網tg1voip 端tg2voip 端 口需求（m bit） 口需求（m bit） 蘭州 992992 嘉酒 586586 白銀 40040

44、0 天水 509509 張掖 414414 金武 569569 定西 332332 隴南 223223 平涼 352352 慶陽 424424 臨夏 5030 甘南 4990 3.4.4.2 mrs 至 tg 的媒體流 固網智能化改造由于考慮到 ss 替換 ssp,原來 ssp 放音功能由 mrs 承擔，mrs 至 tg 之間產生了較大的媒體流。全省出口帶寬需求為 2.2g,按照智能折算，mrs 至 各本地網 tg 之間媒體流如下表： 表 3-5mrs 至各本地網 tg 之間媒體流 tg 局點話務 量 平均 申請 放音 比例 平 均 放 音 時 長 通道 數 每通 道帶 寬 實際帶 寬需求 冗

45、 余 冗余帶 寬需求 單位 caps100%skbpsmbps50%mbps 蘭州 114100%30342190.4309.2650%618.52 嘉峪關 14100%3041590.437.5250%75.04 金昌 8100%3025390.422.8850%45.76 白銀 28100%3082690.474.6850%149.36 天水 44100%30132190.4119.4250%238.84 酒泉 49100%30146590.4132.4450%264.88 張掖 26100%3079490.471.7850%143.56 武威 23100%3067690.461.1250

46、%122.24 定西 23100%3068190.461.5750%123.14 隴南 20100%3060490.454.6150%109.22 平涼 16100%3046790.442.2250%84.44 慶陽 16100%3049090.444.350%88.6 臨夏 15100%3044890.440.550%81 甘南 5100%3014590.413.1150%26.22 合計 40014301200690.4108572171 3.4.4.3 信令流帶寬的計算 主要包括軟交換設備與中繼網關、信令網關之間的呼叫控制信息的流量。 （1） ss-sg 之間采用 m3ua 的 sigt

47、ran 協(xié)議信令流 在軟件換網絡中，sg 負責實現與現有電話網的信令互通，其功能在主要是信令協(xié) 議的轉換。sg 與 ss 之間采用 m3ua 的 sigtran 協(xié)議，ss 采用 m3ua/scto 的方式與 sg 對 接，以提供接入 ss7 信令網的功能，其通常采用封裝格式為 isup/m3ua/sctp/ip/ethernet。 信令流具體的計算公式為： 信令流帶寬（mbits/s）=總話務量*isup 單位呼叫處理的平均消息數*(isup 信令消 息的平均字節(jié)長度+ip 總封裝開銷子節(jié))*8/(平均占用時長*鏈路不平衡因子*帶寬冗余 因子*10 )。 6 其中：總話務量=用戶數*平均每線

48、話務數 ip 總封裝開銷字節(jié)=m3ua 協(xié)議報頭+sctp 協(xié)議報頭+ip 協(xié)議的報頭+以太網開銷 =24+28+20+26=98 字節(jié)。 依據以上公式，得到每個 ss 至 sg 的 sigtran 的信令流帶寬為 11.32mbits/s,具體 見下表： 表 3-6 sg-ss 信令流帶寬計算表 用戶數 （戶） 每線 話務 量 總話 務量 isup 消息 數 is up 平 均 消 息 長 度 （ by te ） ip 總 封 裝 開 銷 字 節(jié) （ by te ） 平 均 占 用 時 長 （ s ） 鏈路 不平 衡因 子 帶 寬 冗 余 系 數 帶寬 值 （mbi ts/s ） 6 10*

49、5 . 3 0.02 7* 6 10 7.33598601.650 % 11.32 （2）ss 與 sg 之間采用 h.248 協(xié)議(或 mgcp 協(xié)議)用于進行呼叫控制。 h.248/mgcp/sip 是屬于 ip 用于層的控制協(xié)議，在 ip 網上承載式無需再考慮封裝開 銷。 tg 與 sg 的 h.248 信令帶寬計算具體公式為： 信令流帶寬（mbits/s）=總話務量*h.248 單位呼叫處理的最大開銷消息數*h.248 信 令消息的平均字節(jié)長度*8/（平均占用時長*帶寬冗余因子*） 。 6 10 其中：總話務量=用戶數*平均每線話務量。 依據以上公式，得到每個 ss 與 tg 之間的 h.248 信令流出口帶寬為 18.42mbits/s。 各參數取值及結果具體見下表。 表 3-7 ss-sg 的 h.248 信令帶寬計算 地區(qū)用戶數 (線) 平均每 線話務 量 總話務 量(erl) h.248 最大 信息 h.248 平均 消息 平均 占用 時長 帶寬 冗余 系數 帶寬 值 （mbi （erl）消息 數 長度（s ） ts/s ） 蘭州 20193590.0240387121016050%13.05 嘉峪關 964930.021930121016050%