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軟交換網(wǎng)絡(luò)發(fā)展若干問題

烽火通信股份有限公司 洪峰 2005/01/13

　　軟交換作為NGN的核心部分，作為當(dāng)前最為人們所看好的電信技術(shù)之一，其特點在于業(yè)務(wù)與控制相分離，呼叫控制與業(yè)務(wù)承載相分離的體系結(jié)構(gòu)。人們期望軟交換體系通過其開放式的體系構(gòu)架可以帶給電信業(yè)無限的發(fā)展空間。但同時應(yīng)該看到的是，在當(dāng)前建設(shè)一個可贏利、可管理、高可靠性的軟交換網(wǎng)絡(luò)仍有種種問題有待加強(qiáng)和完善。本文就其中倍受關(guān)注的問題進(jìn)行分析和探討，并尋求解決方案。

　　軟交換網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中亟待解決的問題

　　1． 尋求網(wǎng)絡(luò)贏利模式

　　對于運營商來說，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的根本目的在于贏利。實際上，能夠最大限度的拓展和保留客戶資源是最基礎(chǔ)的贏利思想，對于軟交換來說這種以業(yè)務(wù)為先導(dǎo)的技術(shù)體系更是具有天生的優(yōu)勢。為客戶提供差異化、個性化的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)應(yīng)該是網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的主導(dǎo)思想。因此充分利用軟交換體系思想，對客戶群進(jìn)行細(xì)分并提供相應(yīng)的業(yè)務(wù)支撐是當(dāng)前應(yīng)該加緊完善的工作。

　　2． 解決QoS服務(wù)質(zhì)量是關(guān)鍵問題

　　對于軟交換來說，QoS問題牽涉到對于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的要求以及IP承載網(wǎng)改造兩個方面。其中業(yè)界討論最多的也是最為復(fù)雜的是主要還是在網(wǎng)絡(luò)上對QoS改造的問題。從目前情況來看，應(yīng)該更多對業(yè)務(wù)層QoS進(jìn)行保障，從網(wǎng)絡(luò)層次上著手分析，強(qiáng)化對QoS管理機(jī)制的加強(qiáng)。對QoS的完善是整個軟交換業(yè)務(wù)開展以及運營支撐的根本保障。

　　3． 網(wǎng)絡(luò)運營管理模式的加強(qiáng)

　　軟交換網(wǎng)絡(luò)不同于傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)模型，需要有一套完善、開放的運營支撐系統(tǒng)進(jìn)行業(yè)務(wù)的生成和管理。傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)封閉式的結(jié)構(gòu)已完全不能滿足不斷創(chuàng)新的業(yè)務(wù)展開，同時在網(wǎng)絡(luò)兼容性和業(yè)務(wù)融合性方面有所欠缺。因此，緊緊抓住開放性的思想是軟交換運營管理模型的基本要求。

　　當(dāng)前軟交換網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)中需著重注意的幾個方面

　　建設(shè)可贏利網(wǎng)絡(luò)模式

　　軟交換可以提供語音、數(shù)據(jù)和視頻等多種業(yè)務(wù)，從某種意義上說真正實現(xiàn)了“三網(wǎng)合一”的思想。在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和業(yè)務(wù)開展時應(yīng)當(dāng)充分利用軟交換的開放式模型，探索網(wǎng)絡(luò)的贏利模式。另外，軟交換網(wǎng)絡(luò)在部署和業(yè)務(wù)發(fā)放上的靈活性和方便性，實現(xiàn)資金的迅速回籠等方面也是對營造可贏利網(wǎng)絡(luò)模式建設(shè)的有力支持。

　　現(xiàn)在的關(guān)鍵是要利用軟交換體系對不同的用戶群提供個性化的業(yè)務(wù)需求，提供各種增值服務(wù)。下面對IP話吧和廣域CENTREX這兩項業(yè)務(wù)進(jìn)行討論，從普通用戶和集團(tuán)用戶的不同需求上可以看到業(yè)務(wù)發(fā)展之道：

　　其中IP話吧業(yè)務(wù)的蓬勃發(fā)展已經(jīng)成為運營商新的利潤增長點。目前全國流動人口數(shù)達(dá)到上億，對于長途電話業(yè)務(wù)需求極大。IP話吧正是從低廉的長途資費著手進(jìn)行突破，其消費群體也正在不斷的擴(kuò)大。值得一體的是，IP話吧較低建設(shè)成本和較快的回收成本對于運營商和經(jīng)營者來說也是個雙贏的局面。此外，網(wǎng)吧運營也引入了IP電話業(yè)務(wù)，這種業(yè)務(wù)的融合不失為一個招攬客戶的良好途徑。

　　目前業(yè)內(nèi)炒的火熱的廣域 CENTREX 業(yè)務(wù)就是為滿足具有多分支機(jī)構(gòu)的集團(tuán)用戶在當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)部署中的業(yè)務(wù)要求而產(chǎn)生的。采用IAD和AMG需要具有對企業(yè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行建設(shè)，可以兼容廠家原有基于PSTN的固話網(wǎng)絡(luò)，共同建立起一個新的Centrex 組。企業(yè)可以通過軟交換系統(tǒng)將某個企業(yè)跨多個地域的辦公地點連接起來，組成一個“虛擬連線”形式，很容易的實現(xiàn)廣域Centrex 業(yè)務(wù)。這使得集團(tuán)用戶在辦公費用上的開銷大幅削減。另外，更具有吸引力的是在業(yè)務(wù)提供的多元化上，這對大客戶來說是非常重視的方面。實際上許多企業(yè)集團(tuán)用戶都可以根據(jù)需要開通遠(yuǎn)程視頻會議的業(yè)務(wù)等多媒體通信、UM統(tǒng)一消息等各項業(yè)務(wù)。UM統(tǒng)一消息作為非常人性化的增值業(yè)務(wù)，允許用戶在一個整合的平臺里管理不同媒體的信息。軟交換體系在綜合一體接入業(yè)務(wù)的實現(xiàn)上以及同未來網(wǎng)絡(luò)融合的趨勢上有著無可比擬的優(yōu)勢。用戶可隨時隨地通過電話、傳真、手機(jī)、PC等通信設(shè)備發(fā)送接受信息。通過打破原有統(tǒng)一費率機(jī)制刺激用戶對其他業(yè)務(wù)的需求。另外，在軟交換網(wǎng)絡(luò)中，對于企業(yè)網(wǎng)語音、視頻等業(yè)務(wù)的NAT和防火墻的穿透問題也逐漸為人們所重視，目前已出現(xiàn)了各種針對性的解決方案。

　　QoS服務(wù)質(zhì)量的保障

　　對于軟交換的QoS保障，我們將改造重點放在網(wǎng)絡(luò)級保障上。傳統(tǒng)的IP網(wǎng)絡(luò)的QoS解決方案融入了很多的技術(shù)，包括帶寬資源的合理分配，語音處理功能，優(yōu)先級處理功能等等，這對于視頻、語音等實時性要求很高的業(yè)務(wù)傳送帶來了相當(dāng)大的幫助。

　　當(dāng)前，在沿用這些技術(shù)為IP網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的同時更應(yīng)該重視的從端到端QoS的角度，應(yīng)該解決端到端QoS信令的準(zhǔn)確性和擴(kuò)展性，并對各種接入提出適當(dāng)?shù)腝oS機(jī)制。MPLS的概念的引入值得關(guān)注，其技術(shù)的運用使得網(wǎng)絡(luò)對于業(yè)務(wù)級別的QoS保障得以實現(xiàn)。

　　對于業(yè)務(wù)流QoS的保障也要求越來越清晰的網(wǎng)絡(luò)層次化要求各層都具可以滿足相應(yīng)的服務(wù)實現(xiàn)。在接入層實現(xiàn)對用戶數(shù)量及帶寬的情況實行統(tǒng)計分析，尤其要考慮突發(fā)用戶數(shù)、最大用戶數(shù)、用戶分布及業(yè)務(wù)類型等重點參數(shù)，對軟交換設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)中的布置作出優(yōu)化。

　　在業(yè)務(wù)類別實現(xiàn)統(tǒng)一規(guī)劃之后，在骨干層引入MPLS技術(shù)，對同一級別的業(yè)務(wù)在一個邏輯承載網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行處理處理，配合相應(yīng)的資源管理器和控制服務(wù)器對資源和服務(wù)進(jìn)行控制。以期對骨干層中的各項業(yè)務(wù)實現(xiàn)準(zhǔn)確保障。還有一點需要注意的是在QoS的管理上，解決容量規(guī)劃，SLA管理，策略管理，認(rèn)證、鑒權(quán)和計費以及度量和檢測的問題。

　　運營支撐系統(tǒng)的設(shè)計

　　運營商對OSS平臺的建設(shè)越來越重視，尤其是在對于軟交換這樣一個開放的平臺，如何打造OSS系統(tǒng)還在一個探索階段。軟交換業(yè)務(wù)的開放性決定了對于運營管理系統(tǒng)也需要有開放性的需求，因此在軟交換基礎(chǔ)上的新一代OSS系統(tǒng)在設(shè)計思路上較之以往必須有所變革，總體說來需要遵循下述原則：

　　1） 全局考慮，統(tǒng)一規(guī)劃：從應(yīng)用和業(yè)務(wù)整合的角度對支撐系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計。

　　2） 經(jīng)營思路與支撐體系同步規(guī)劃：由于軟交換是業(yè)務(wù)驅(qū)動的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，因此運營商應(yīng)該對其經(jīng)營體制、管理體制進(jìn)行相應(yīng)的規(guī)劃和調(diào)整。

　　3） 計費與帳務(wù)系統(tǒng)：參考E－TOM模型進(jìn)行業(yè)務(wù)管理規(guī)劃，譬如業(yè)務(wù)使用、計費、帳務(wù)、策略和收費管理等。

　　4） 結(jié)合業(yè)務(wù)性能分析的客服系統(tǒng)：向客戶提供全方位的服務(wù)，掌握客戶資源，服務(wù)質(zhì)量以及業(yè)務(wù)經(jīng)營與管理的現(xiàn)狀。

　　5） 采用三層體系結(jié)構(gòu)和構(gòu)件化的擴(kuò)展，支持電信業(yè)務(wù)的快速變化，支持逐步向基于EAI的企業(yè)信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)環(huán)境的演進(jìn)。

　　在軟交換平臺上的增值業(yè)務(wù)層出不窮，因此OSS系統(tǒng)必須對這些業(yè)務(wù)進(jìn)行支持。在設(shè)計上必須充分考慮到于原有業(yè)務(wù)的融合性，，通過靈活的庫表結(jié)構(gòu)設(shè)計，在數(shù)據(jù)采集、批價計費、網(wǎng)間結(jié)算、客戶/業(yè)務(wù)管理、綜合帳務(wù)、客戶服務(wù)等方面全方位滿足在原有業(yè)務(wù)基礎(chǔ)上的平滑擴(kuò)展。

　　烽火通信Netswitch軟交換解決方案

　　烽火通信對軟交換網(wǎng)絡(luò)贏利模式的探索

　　對于可贏利網(wǎng)絡(luò)的打造首先是要對用戶差異化的需求進(jìn)行分析，在業(yè)務(wù)不斷創(chuàng)新的同時，提供相應(yīng)的差個性化解決方案。在這里，同樣是對上文所提及烽火通信對于IP話吧業(yè)務(wù)和廣域 CENTREX業(yè)務(wù)開展進(jìn)行介紹：

　　IP話吧建設(shè)中主要考慮其規(guī)模效應(yīng)，實現(xiàn)成本最快回收，烽火通信IAD系列產(chǎn)品—FHX1000系列，可以實現(xiàn)1～48個端口可選。上行數(shù)據(jù)口可支持以太網(wǎng)、ADSL，上行還提供FXO口，下行提供FXS口和以太網(wǎng)口。在組建IP公話超市時，可以根據(jù)用戶的規(guī)模和是否組建一網(wǎng)雙吧選擇具體的產(chǎn)品。


　　烽火通信的IP超市終端計費系統(tǒng)FHX9840，具有準(zhǔn)確計費、話單打印、計費查詢等功能。而且FHX9840采用多級管理，支持RADIUS協(xié)議，與軟交換中心計費系統(tǒng)保持一致，使IP話吧與管理中心相連，具有統(tǒng)一費率設(shè)置、統(tǒng)一查詢結(jié)算、統(tǒng)計分析的功能，比傳統(tǒng)的PSTN公話的終端計費更加準(zhǔn)確。

　　對于集團(tuán)用戶自身發(fā)展的需要以及對于業(yè)務(wù)要求的高融合特性，烽火通信專為提供了廣域Centrex解決方案，它通過NetSwitch軟交換系統(tǒng)將某企業(yè)跨越多個地域的各個辦公地點連接起來，組成了一個“虛擬連線”。可以在一個新的企業(yè)沒有任何通信設(shè)施的情況下，為其提供集成的產(chǎn)品和解決方案，也可以為企業(yè)升級到新型的IP融合網(wǎng)絡(luò)提供便捷的途徑，既保護(hù)企業(yè)的原有投資，又能使企業(yè)享受IP話音具有的價格優(yōu)勢，企業(yè)易于接受。同時，烽火通信可以為用戶提供Web視頻會議、UM統(tǒng)一消息等對集團(tuán)用戶來說非常具有吸引力的增值業(yè)務(wù)。


　　現(xiàn)在的企業(yè)網(wǎng)大都具有防火墻和NAT地址轉(zhuǎn)換功能，由于VoIP信息在經(jīng)過防火墻時會產(chǎn)生NAT轉(zhuǎn)換，更改相關(guān)的IP地址和端口號，導(dǎo)致業(yè)務(wù)無法正常傳遞。需要采用STUN、TURN、MIDCOM等方案實現(xiàn)VoIP對防火墻和NAT的穿越。烽火通信在充分研究了傳統(tǒng)的STUN、TURN等解決方案的利弊之后，推出了FTVN（Full Traversel of VOIP through NAT）,即：VOIP全穿越防火墻方案。FTVN協(xié)議的優(yōu)點首先是無需現(xiàn)有NAT/FW設(shè)備做任何改動；其次支持TCP連接的穿越，因此支持包括H323應(yīng)用協(xié)議；第三，避免了用戶平面的數(shù)據(jù)流經(jīng)過中心服務(wù)器而引起服務(wù)器負(fù)載過重、系統(tǒng)延時增加等問題，第四，支持對稱NAT（Symmetric NAT）類型（在安全性要求較高的企業(yè)網(wǎng)中，出口NAT通常就是這種類型）的穿越。

　　烽火通信QoS解決方案

　　烽火通信中對QoS服務(wù)質(zhì)量的保障也是根據(jù)網(wǎng)絡(luò)層次化、MPLS靈活技術(shù)運用等原則進(jìn)行規(guī)劃，實現(xiàn)QoS端到端的質(zhì)量保障：從網(wǎng)絡(luò)分層的角度上來說，在接入層考慮突發(fā)用戶數(shù)、最大用戶數(shù)、用戶分布及業(yè)務(wù)類型等情況，統(tǒng)一業(yè)務(wù)規(guī)劃采用DiffServ模型機(jī)制，對業(yè)務(wù)流實現(xiàn)統(tǒng)一的規(guī)劃。采用靜音檢測和回聲處理技術(shù)、編解碼方式動態(tài)切換支持等機(jī)制實現(xiàn)IP語音的QoS管理；語音端口內(nèi)/外環(huán)測試功能。

　　在骨干層中采用MPLS技術(shù)，按照容量規(guī)劃的結(jié)果，引入MPLS技術(shù)，通過LSP配置和資源預(yù)留在下層的IP網(wǎng)絡(luò)上為每一個服務(wù)類別預(yù)先提供一個邏輯承載網(wǎng)絡(luò)。對屬于一個服務(wù)類別的所有業(yè)務(wù)流，其路徑選擇、資源的分配、準(zhǔn)入控制和標(biāo)記轉(zhuǎn)發(fā)在同一個邏輯承載網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行。沒有QoS要求的盡力而為的流量仍然采用傳統(tǒng)的IP路由和轉(zhuǎn)發(fā)方式來進(jìn)行路由和轉(zhuǎn)發(fā)，該部分業(yè)務(wù)使用下層IP網(wǎng)絡(luò)中沒有使用到的資源。

　　同時使用承載資源管理器來管理IP網(wǎng)絡(luò)中一個管理域中所有的邏輯承載網(wǎng)絡(luò)，承載資源管理器分別為每一個邏輯的承載網(wǎng)絡(luò)記錄并維護(hù)拓?fù)滟Y源列表，負(fù)責(zé)為每一個業(yè)務(wù)流在進(jìn)行路徑選擇，資源分配，準(zhǔn)入控制。

　　各種業(yè)務(wù)控制服務(wù)器負(fù)責(zé)控制各種服務(wù)請求，每個服務(wù)請求的起始與終結(jié)，將號碼或者名字翻譯為IP地址，為每一個業(yè)務(wù)流在相應(yīng)的邏輯承載網(wǎng)絡(luò)中承載資源管理器請求來選擇路徑，分配資源并進(jìn)行準(zhǔn)入控制。

　　烽火通信軟交換運營支撐系統(tǒng)的設(shè)計

　　烽火通信軟交換運營支撐系統(tǒng)解決方案主要由三大子系統(tǒng)構(gòu)成：

　　FHX 9860軟交換局端認(rèn)證計費系統(tǒng)、FHX 9820 軟交換運營銀帳系統(tǒng)以及FHX 9830 軟交換客戶服務(wù)系統(tǒng)。系統(tǒng)采用多層C/S、B/S軟件架構(gòu)，可以很好地適應(yīng)業(yè)務(wù)需求的快速增長和持續(xù)變化，允許系統(tǒng)根據(jù)需要方便地進(jìn)行擴(kuò)展和修改，同時可保證系統(tǒng)具有較高的性能、可靠度和安全性。 整個系統(tǒng)構(gòu)具有極高的可用性和擴(kuò)展能力，并且能非常方便地與其他IT系統(tǒng)緊密集成。


　　烽火通信的OSS解決方案在系統(tǒng)架構(gòu)的設(shè)計上秉承了一貫靈活、開放的設(shè)計架構(gòu)理念，不僅能完美地結(jié)合數(shù)據(jù)、語音、短信、WAP等多種現(xiàn)有業(yè)務(wù)，而且，在系統(tǒng)架構(gòu)、數(shù)據(jù)庫方案設(shè)計、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上的獨特設(shè)計，能滿足新增值業(yè)務(wù)增加的方便性、快速性，同時滿足大容量用戶發(fā)展的需要。其開放性和兼容性能同時保證快捷安全地對其他廠商的產(chǎn)品業(yè)務(wù)進(jìn)行整合，實現(xiàn)業(yè)務(wù)級的融合支持。

　　結(jié)束語

　　當(dāng)前軟交換網(wǎng)絡(luò)發(fā)展中凸現(xiàn)出了三個方面的問題：業(yè)務(wù)開展時需要根據(jù)用戶的不同需求挖掘相應(yīng)的差異化解決方案；以業(yè)務(wù)為先導(dǎo)的軟交換體系對于OSS系統(tǒng)的要求也進(jìn)一步加強(qiáng)；高實時性業(yè)務(wù)對網(wǎng)絡(luò)QoS保障提出更高的要求。在今后的發(fā)展中，如不妥善解決上述問題，必將會影響軟交換網(wǎng)絡(luò)的良性發(fā)展。

　　對此，烽火通信具有針對性的提出Netswitch解決方案，具備高可靠、可擴(kuò)展、可管理的特性，在確保業(yè)務(wù)開展多元化的同時，對基于軟交換系統(tǒng)的運營支撐系統(tǒng)上充分實現(xiàn)開放式的格局，并在QoS服務(wù)質(zhì)量上提出網(wǎng)絡(luò)層次化、業(yè)務(wù)化的保障體系，致力于同各大運營上共同營造可贏利的NGN網(wǎng)絡(luò)。

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