廣域虛擬網(wǎng)業(yè)務(wù)在交換機中實現(xiàn)的研究

廣域虛擬網(wǎng)業(yè)務(wù)在交換機中實現(xiàn)的研究王曉安（中鐵十一局集團電務(wù)工程有限公司武漢430074）摘要：根據(jù)用戶的需求和廣域虛擬網(wǎng)業(yè)務(wù)的技術(shù)規(guī)范，本文詳細(xì)描述了固定網(wǎng)交換機的廣域虛擬網(wǎng)業(yè)務(wù)在交換機系統(tǒng)的實現(xiàn)與應(yīng)用。隨著通信技術(shù)的飛速發(fā)展，集團用戶在激烈的電信市場中起著越來越重要的作用。集團用戶分布在不同區(qū)域需要個性化、多樣化的業(yè)務(wù)。各種各樣新業(yè)務(wù)的提供能夠吸引集團用戶以便擴大用戶、增加收益。廣域虛擬網(wǎng)業(yè)務(wù)正是適應(yīng)了這一需求。廣域虛擬網(wǎng)解決方案能供提供大量經(jīng)濟、方便的綜合業(yè)務(wù)。通過廣域虛擬網(wǎng)實現(xiàn)實現(xiàn)新業(yè)務(wù)有利于目前網(wǎng)絡(luò)資源的維護。廣域虛擬網(wǎng)解決方案既解決了現(xiàn)在通行系統(tǒng)中業(yè)務(wù)單一、通話瓶頸等問題，又充分挖掘了現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的潛力，實現(xiàn)用戶和網(wǎng)絡(luò)的捆綁。本文對廣域虛擬網(wǎng)業(yè)務(wù)的實現(xiàn)作了深入地研究，提出了基于智能網(wǎng)和基于交換機這兩種不同的實現(xiàn)方式。關(guān)鍵詞：廣域虛擬網(wǎng)通用數(shù)字通用號碼商業(yè)通信群1引言各大通信公司的本地通信網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過多年的建設(shè)、經(jīng)營與發(fā)展，目前的網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)非常成熟與完善，如何挖掘現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的潛力，是當(dāng)前面對的比較迫切的問題。隨著各大運營商電信、聯(lián)通、鐵通等對市場爭奪的日趨激烈，業(yè)務(wù)創(chuàng)新成為當(dāng)務(wù)之急。為運營商帶來大量業(yè)務(wù)收入的集團用戶成為各大運營商爭奪的主要目標(biāo)，大客戶是運營商運營收益的主要來源。只有提供個性化，多樣化的業(yè)務(wù)才能打動集團用戶以達到發(fā)展用戶提高運營效益的目的。由于電話初裝費的取消，更進一步加大了集團用戶流失的可能。這就對集團類通信業(yè)務(wù)提出了進一步的新要求?；谲浗粨Q的廣域虛擬網(wǎng)業(yè)務(wù)(WAC)可以輕松實現(xiàn)集團用戶分布在不同城市的各分支機構(gòu)間的語音互聯(lián)。在這種組網(wǎng)結(jié)構(gòu)下，分布在不同城市的各分支結(jié)構(gòu)同屬于一個Centrex群，所有終端，包括PBX接入的普通電話、IAD接入的普通電話、AG接入的普通電話、軟終端、可視終端可以統(tǒng)一編號，不同城市的同一商務(wù)組的兩個終端之間的通信都可以使用小號碼，可以節(jié)省大量長途話費。2廣域虛擬網(wǎng)的定義2.1虛擬網(wǎng)（Centrex）的定義Centrex（CentralOfficeExchangeService）可譯為集中式局交換機業(yè)務(wù)也稱虛擬用戶交換機，是利用公眾網(wǎng)絡(luò)的資源組成的專用網(wǎng)絡(luò)，為公眾網(wǎng)的用戶提供虛擬的PBX（PrivateBranchExchange小交換機）功能。它具有小交換機的基本功能和公網(wǎng)中各類新業(yè)務(wù)的特點，是以公網(wǎng)交換機代替了用戶小交換機。Centrex的分機號碼由8位數(shù)組成，前四位是局號，后四位是用戶名。撥打外線時撥打“0”+8位號碼一次撥號；撥打內(nèi)線只需要撥四位用戶號碼，不計通話費。2.2廣域虛擬網(wǎng)（WAC）的定義WAC（WideAreaCentrex）廣域虛擬網(wǎng)，也被稱為廣域Centrex是虛擬網(wǎng)的一種，就是把位于不同交換節(jié)點上的Centrex以及分離的單機用戶通過物理及信令上的連接，從而組成一個虛擬的、跨地域的虛擬專用網(wǎng)絡(luò)，按照業(yè)務(wù)需求，通過網(wǎng)絡(luò)功能組成全網(wǎng)范圍內(nèi)的Centrex群。這種網(wǎng)絡(luò)雖然在地域上具有分散性，但是在性質(zhì)或使用方式上卻完全類同于單個虛擬網(wǎng),這樣做的優(yōu)點是拓展了Centrex的使用范圍，使之使用起來更加靈活方便，其技術(shù)和應(yīng)用在未來將十分看好。3業(yè)務(wù)應(yīng)用電信運營商目前在競爭中面臨的最大問題是“對高端客戶的爭奪”，因為來自這部分客戶的業(yè)務(wù)收入在業(yè)務(wù)總收入中占很大比重。大客戶的特點是地域分散以及有綜合化、個性化的業(yè)務(wù)需求。隨著各大運營商對市場爭奪的日趨激烈，業(yè)務(wù)創(chuàng)新成為當(dāng)務(wù)之急。大客戶是運營商運營收益的主要來源。只有提供個性化，多樣化的業(yè)務(wù)才能打動集團用戶以達到發(fā)展用戶提高運營效益的目的。目前軟交換網(wǎng)絡(luò)的一個戰(zhàn)略重點是提供集團／大客戶解決方案，通過吸引大客戶以保證網(wǎng)絡(luò)的主要運營收入。虛擬網(wǎng)和廣域虛擬網(wǎng)(Centrex/WAC)業(yè)務(wù)可以為跨地區(qū)的集團用戶提供經(jīng)濟方便的綜合業(yè)務(wù)解決方案。使用Centrex/WAC來實現(xiàn)新業(yè)務(wù)，優(yōu)勢在于維持目前網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀的條件下開展大客戶業(yè)務(wù)（集團用戶業(yè)務(wù)），與建設(shè)疊加網(wǎng)的方案相比，該方案在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)及網(wǎng)絡(luò)維護的投資、業(yè)務(wù)提供周期、區(qū)域覆蓋率等許多方面都具有顯著的優(yōu)勢，同時利于網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展與演進；因此Centrex/WAC既解決了目前集團用戶通信存在的業(yè)務(wù)單一、通話瓶頸等問題，又充分挖掘了現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的潛力，實現(xiàn)用戶和網(wǎng)絡(luò)的捆綁。對于企業(yè)來講廣域虛擬網(wǎng)（WAC）是一個非常好的業(yè)務(wù)。在登記了這項業(yè)務(wù)后，一些企業(yè)可以是虛擬的，他們可以在地理上分散在一個大的區(qū)域，或者由于暫時性的合作需要統(tǒng)一的通信服務(wù)；也有一些企業(yè)需要把總部和各地分公司統(tǒng)一進行號碼整合。事實上，以上需求都可以利用廣域虛擬網(wǎng)技術(shù)來實現(xiàn)，其用戶擁有自己的專用號碼和工作于內(nèi)部方式的附加業(yè)務(wù)，并可以提供高效便利的通信，同時也使企業(yè)免受電話系統(tǒng)不斷升級、不斷投入的無盡煩惱。WAC業(yè)務(wù)的推出使用，使企業(yè)除了享受比原有程控電話小交換機更加豐富多彩的程控電話業(yè)務(wù)外，還感受到原先沒有的好處，歸納起來可以分為如下幾點：節(jié)省企業(yè)通信建設(shè)投資，同時由于WAC便宜的費率能夠最大程度的減少企業(yè)電信費支出。根據(jù)企業(yè)對業(yè)務(wù)發(fā)展的需求，能夠進行靈活的容量升級。企業(yè)可以充分享受技術(shù)更新帶來的新功能，并根據(jù)企業(yè)需求選擇合適的新業(yè)務(wù)、新功能。4業(yè)務(wù)實現(xiàn)方式的分析目前有兩種主流方式來實現(xiàn)廣域虛擬網(wǎng)業(yè)務(wù)，就是利用交換機方式來實現(xiàn)和利用智能網(wǎng)方式來實現(xiàn)。4.1利用交換機方式來實現(xiàn)WAC利用交換機方式實現(xiàn)WAC業(yè)務(wù)時，根據(jù)其號碼的翻譯方式可以分為全地址翻譯方案和翻譯路由號碼方案。這兩個方案的核心區(qū)別就是對于Centrex的被叫號碼的翻譯是直接翻譯到被叫用戶所擁有的公網(wǎng)電話號碼還是先將號碼翻譯成被叫用戶所在的交換局，在由被叫交換局將該號碼翻譯成用戶的最終號碼。1)全地址翻譯方案全地址翻譯方案（全分散的方案）是將所有與該廣域Centrex群有關(guān)的號碼信息保存在所有的交換機中，當(dāng)群內(nèi)用戶發(fā)起呼叫時，由發(fā)端交換機直接將主叫用戶撥打的群內(nèi)號碼轉(zhuǎn)換成被叫用戶的真實的公網(wǎng)電話號碼。其呼叫示意如圖1所示。6201620163016401650182016201678985016501678985016501678965016789圖1全地址翻譯方案的呼叫示意圖采用全地址翻譯方案時，所有登記了該群廣域Centrex群的交換機都需要保存所有與該群用戶有關(guān)的地址信息，即：任意交換局都必須了解到該群的用戶的真實號碼，這種方案可以獨立于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，對整個網(wǎng)絡(luò)無任何影響，但對端局需要進行修改和升級。采用這種方案時，對各交換機要求的能力較高。一方面隨著網(wǎng)內(nèi)廣域Centrex用戶群數(shù)量，需要在交換機上提供較大的內(nèi)存表，另外一方面隨著表空間的增加，表的查詢過程也導(dǎo)致交換機的性能降低。該方案的另一個最大缺點就是當(dāng)要對用戶數(shù)據(jù)進行修改時，則需要在全網(wǎng)范圍內(nèi)的所有交換機進行數(shù)據(jù)修改。2)翻譯路由號碼方案翻譯路由號碼方案（部分分散翻譯方案）則是在全地址翻譯方案的基礎(chǔ)上，對地址的翻譯過程從一步劃為了兩步，即發(fā)端交換機只負(fù)責(zé)翻譯出被叫用戶所在交換機，再由終端交換機把群內(nèi)號碼映射成被叫用戶的最終號碼。其呼叫示意如圖2所示。采用這種方案時，每個交換局只保存兩類信息，一類是到廣域Centrex群的其它節(jié)點的路由號碼數(shù)據(jù)，以及在本局內(nèi)的廣域Centrex用戶的號碼信息。通常來講，當(dāng)主叫用戶發(fā)起一個出局的廣域Centrex群內(nèi)呼叫時，撥打群內(nèi)號碼，發(fā)端交換局將該號碼翻譯成該用戶所屬的被叫交換局的路由號碼，呼叫接續(xù)至被叫交換局時，再由被叫交換局將該群內(nèi)號碼翻譯成被叫用戶的真正E.164號碼。采用這種方案時，主叫端交換局所需保存的數(shù)據(jù)內(nèi)容將大量減少，性能將明顯提高，特別是當(dāng)今后將這種分散方案轉(zhuǎn)化為集中方案時，可以用這種路由號碼作為標(biāo)識集中業(yè)務(wù)平臺的路由號碼，其它需要進行集中進行處理的業(yè)務(wù)也可以使用這類方案。此外該方案的一個優(yōu)勢就是在進行小范圍內(nèi)的號碼增刪改時，不需要在所有交換機上進行修改。只有發(fā)生大的修改（刪除一個Centrex群，或該群中又需要增加或刪改交換節(jié)點時）才需要進行全局的修改。另外該路由號碼的使用，也可以使得對該業(yè)務(wù)的統(tǒng)計情況更為直觀。62016201630164016501820162016789850165016789850165010000850165017809圖2翻譯路由號碼方案的呼叫示意圖同時，這個方案也使得今后在網(wǎng)絡(luò)中提供其它補充業(yè)務(wù)，例如號碼攜帶等功能時，網(wǎng)絡(luò)不需要進行大的調(diào)整，繼續(xù)利用該方案的延伸，即可以保證業(yè)務(wù)的順利開展。4.2利用智能網(wǎng)方式實現(xiàn)WAC業(yè)務(wù)智能網(wǎng)方式，要借助智能網(wǎng)（IN）的支援。在此方式中，WAC業(yè)務(wù)主要通過智能網(wǎng)來實現(xiàn)，在其總體實現(xiàn)方案上與其它智能網(wǎng)業(yè)務(wù)基本相同。它的最大特點是將網(wǎng)絡(luò)的交換功能與控制功能相分離，把網(wǎng)絡(luò)中原來位于各個端局交換機中的網(wǎng)絡(luò)智能集中到了若干個新設(shè)的功能部件上，而原有的交換機只完成基本的接續(xù)功能。這些新增的功能部件包括：業(yè)務(wù)交換點（SSP）、業(yè)務(wù)控制點（SCP）、信令轉(zhuǎn)接點（STP）、業(yè)務(wù)生成環(huán)境（SCE）、業(yè)務(wù)管理點（SMP）和智能外設(shè)（IP）等，它們均獨立于現(xiàn)有的PSTN網(wǎng)絡(luò)，是一個附加的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。其呼叫示意如圖3所示?？紤]到我國已經(jīng)在全國智能網(wǎng)中提供了VPN業(yè)務(wù)，如果允許把Centrex用戶納入到VPN群時，則本地網(wǎng)或省內(nèi)范圍內(nèi)的WAC業(yè)務(wù)將可以納入到VPN業(yè)務(wù)中。歸屬于同一個交換局（原有在一個局上開放的Centrex業(yè)務(wù)的用戶）的WAC用戶間的呼叫在該交換局內(nèi)完成，單機用戶以及不同Centrex交換局間的呼叫通過SSP和SCP完成。利用智能網(wǎng)方式實現(xiàn)WAC業(yè)務(wù)的核心概念就是利用智能網(wǎng)VPN的業(yè)務(wù)方式，把WAC用戶按照VPN的方式進行處理，由SCP的短號碼進行翻譯，最終實現(xiàn)WAC用戶短號碼同公網(wǎng)E.164號碼之間的轉(zhuǎn)換，從而完成WAC用戶間的呼叫。當(dāng)利用智能網(wǎng)方式實現(xiàn)WAC業(yè)務(wù)時，根據(jù)其對非WAC用戶的呼叫特點，從其方案上又可以把WAC的實現(xiàn)分為全智能網(wǎng)和部分智能網(wǎng)兩種方案。6301XXXX6301XXXX撥2001PN：1001DN：62011234PN：2001DN：63011234被叫用戶的號碼6301XXXX6809440462016301業(yè)務(wù)交換點（SSP）智能網(wǎng)60081+2001DN：68094404非WAC用戶6809600XX+2001600XX＋6809440468094404圖3智能網(wǎng)方式的呼叫示意圖1)全智能網(wǎng)方案全智能網(wǎng)方式無論對于WAC用戶間的呼叫，還是WAC用戶呼叫公網(wǎng)用戶的呼叫，所有的呼叫都通過智能網(wǎng)。在主叫用戶的交換局，根據(jù)主叫用戶是否具有WAC的屬性，對于具有WAC屬性的用戶發(fā)起的呼叫，全部統(tǒng)一添加智能網(wǎng)的標(biāo)識（600XX），并把呼叫接續(xù)到SSP。對于普通用戶的呼叫而言，根據(jù)主叫用戶的屬性，則發(fā)起呼叫時不需要添加相應(yīng)標(biāo)識。采用全智能網(wǎng)方式時，無論是WAC網(wǎng)內(nèi)呼叫和網(wǎng)外呼叫均需要通過智能網(wǎng)接續(xù)，由智能網(wǎng)SSP統(tǒng)一生成計費話單，針對WAC業(yè)務(wù)的計費可以集中管理，同時可以通過智能網(wǎng)可以靈活設(shè)置呼出權(quán)限，權(quán)限包括網(wǎng)外呼叫無權(quán)、本地、國內(nèi)以及國際呼叫權(quán)限。在這種方式下，用戶呼叫無需使用特殊的前綴碼，由發(fā)端交換機根據(jù)位間撥號超時來判定是否被叫號碼撥全，可能會造成呼損或誤撥的概率。例如：用戶希望撥打68094404這個用戶，而同時這個WAC用戶登記的PNP地址中又包含了6809的被叫WAC用戶，當(dāng)用戶撥完6809后，可能呼叫被誤撥至WAC的6809用戶上。同樣，如果該WAC用戶的PNP地址中沒有6809的地址，則該呼叫也會發(fā)起一次試呼，并由智能網(wǎng)返回呼叫失敗，從而增加了網(wǎng)絡(luò)呼損。此外由于目前北京網(wǎng)中只有匯接局具有SSP功能，這種全智能網(wǎng)方式，也使得所有WAC用戶發(fā)起的呼叫路由始終要通過匯接局，造成了相關(guān)的資源浪費。2)部分智能網(wǎng)方案為了克服全智能網(wǎng)方式帶來的一些問題，在使用智能網(wǎng)方式開放WAC業(yè)務(wù)時也可以利用部分智能網(wǎng)方式來解決全智能網(wǎng)方式下存在的問題。所謂的部分智能網(wǎng)方式的概念，就是對于本局內(nèi)的Centrex呼叫，直接利用交換機的Centrex功能進行接續(xù)，當(dāng)交換機確定該呼叫為非本局的Centrex用戶時，則考慮在用戶的撥打的號碼前添加600XX字冠，從而把只需要使用智能平臺的呼叫提交給SCP，這樣一方面節(jié)約了SCP的處理資源，同時一些由本局提供的Centrex業(yè)務(wù)，也可以直接實現(xiàn)，而不必受智能業(yè)務(wù)的限制。但目前這種方式需要交換機進行較大量的改造，保證用戶的呼叫首先經(jīng)過Centrex的判別，然后通過Centrex的局?jǐn)?shù)據(jù)決定外呼時是否添加600XX，來保證呼叫到智能網(wǎng)。5交換機方式與智能網(wǎng)方式的比較WAC功能可通過上述的交換機直接互聯(lián)實現(xiàn)，也可通過智能網(wǎng)轉(zhuǎn)接的方式實現(xiàn)。智能網(wǎng)WAC在總體實現(xiàn)方案上與其它智能網(wǎng)業(yè)務(wù)基本相同。它的最大特點是將網(wǎng)絡(luò)的交換功能與控制功能相分離，把網(wǎng)絡(luò)中原來位于各個端局交換機中的網(wǎng)絡(luò)智能集中到了若干個新設(shè)的功能部件上，而原有的交換機只完成基本的接續(xù)功能。從上面我們可以看出，如果使用智能網(wǎng)方式，我們需要對現(xiàn)網(wǎng)的交換機進行較大規(guī)模的改造，要么是把端局升級SSP功能（全智能網(wǎng)方式），要么則是需要對端局進行較大功能的改造。從技術(shù)上的實現(xiàn)情況來看，WAC業(yè)務(wù)的所有功能在ISUP信令的支持下可通過交換機軟件實現(xiàn)，無需任何附加硬件。且該業(yè)務(wù)對計費沒有額外要求，因此該業(yè)務(wù)完全有條件在完成ISUP信令改造后的全網(wǎng)范圍內(nèi)開放。由于各廠家對業(yè)務(wù)規(guī)范的理解不可避免的有一些出入，因此不同機型之間的業(yè)務(wù)互通上或多或少的會存在一些問題。對于單一機型占有率較高的地市，可以采用非智能網(wǎng)的方式。然而對于交換機制式較多的地市，利用智能網(wǎng)方式來實現(xiàn)廣域虛擬應(yīng)該是較好的選擇。目前各制式的交換機都能提供Centrex業(yè)務(wù)，但使用的ISUP信令參數(shù)不一致，因此在不同交換機之間開放WAC業(yè)務(wù)，首先需要規(guī)范交換機之間ISUP信令流程和信令參數(shù)的設(shè)置。此外，如果在采用交換機方式實現(xiàn)WAC業(yè)務(wù)時，其數(shù)據(jù)翻譯功能采用發(fā)端交換機直接進行翻譯的話，則會出現(xiàn)數(shù)據(jù)的增、刪、改需要涉及所有交換機，而采用路由號碼的方案進行實施時，則發(fā)端交換機只需要根據(jù)Centrex的前幾位號碼，即可翻譯出對應(yīng)的用戶所在的交換局。因此在進行數(shù)據(jù)的增、刪、改時，只要用戶的數(shù)據(jù)范圍不超出預(yù)定的號碼范圍，其修改工作量只在用戶所在的交換局內(nèi)修改即