基于软交换的网络智能化方案

摘要：电信固网运营商的网优网改、无线市话(PHS)网络与公共交换电话网(PSTN)等网络的融合、通信网络宽带化和多媒体化、PSTN网络与第3代移动通信(3G)网络融合等催生了固网网络智能化的需求。
 
　　通过软交换技术来满足这一需求是切实可行的方法。基于软交换的网络智能化解决方案丰富了通信业务，促进了固网和移动网的融合，是极具优势的网络智能化方案。

1.网络智能化产生的背景

1.1电信固网运营商的网优网改

一方面运营商亟需在新的市场环境中研究和把握企业如何满足市场消费需求，分析和开拓市场，以获取最大的经济效益；另一方面现有网络无法充分满足用户需求，因此从市场竞争的需要、用户需求和电信设备的运营等方面来看，对现有网络进行改造和优化十分必要。

1.2PHS网络与PSTN融合

无线市话(PHS)网络的大规模发展给固网运营商提供了新的发展动力，但两张本地网同时独立运营也带来一些不利因素，主要体现在：针对相同的客户群有两个重叠的网络，业务运营管理仍以网络为中心，网络和管理资源没有有效整合，无法提供套餐服务；新业务开发和部署困难，由于每个网络拥有各自的智能网、计费管理平台，业务同时推出困难较大；用户资源没有充分共享；业务优势无法互补。为了发挥PSTN和PHS优势，充分进行业务挖掘和包装，以争取更多的客户，提高运营效率，需要对现有的PSTN和PHS网络进行融合[1-4]。

1.3通信网络宽带化、多媒体化

随着宽带网络带宽的快速提升，服务质量(QoS)及安全技术的不断完善，在宽带网络上向用户提供集语音、数据、视频为一体的多媒体业务已成为通信网络发展的目标。

为了更充分地利用现有网络资源，丰富网上应用，更好地服务于广大客户，多媒体业务运营自然地成为电信运营商的关注焦点。多样化、智能化、协作化已成为各运营商多媒体业务是否有竞争力的关键。利用什么样的网络平台，提供什么样的应用，业务是否实用和方便运营成为运营商需要重点面对的问题[5-8]。

1.4PSTN与移动3G融合

随着移动3G牌照发放时间的日趋临近，传统运营商对NGN和移动3G越来越关注。传统运营商有多年经营PSTN、宽带业务的经验，拥有相当多的PSTN和宽带资源。为了利用运营商现有的PSTN，在未来3G时代占得优势，传统运营商必须在现有的网络优化改造中考虑PSTN与未来3G网络融合。传统运营商必须考虑以下问题：

如何利用现有的资源建设3G网络，发展3G业务和用户；

现有网络如何向NGN演进，如何实现NGN和3G网络的融合；

如何在现有固网上形成NGN和3G业务平台；

固定用户如何实现"无缝"转网至NGN和3G网络；

3G网络初期如何充分利用现有固网的网络优势，提高服务质量。

1.5软交换试验和商用

固网运营商在话音业务及其增值业务、数据和多媒体业务领域面临越来越激烈的竞争，采用软交换技术可以增强运营商的业务提供能力，提高竞争力。NGN已经成为业界公认的网络演进目标，通过运营商多年的测试和试商用，证明技术及设备已趋于成熟，相关协议已基本完善，未来一段时期内固网运营商将逐步从现有电话网平滑过渡到NGN。NGN最大的优势在于推出新业务容易和网络融合后运维成本降低。从单一的业务网变成多种业务网为一体的融合的网络，可以更大程度地降低网络的建设、运维成本；采用与Internet网络结合，可以灵活提供更多基于Web、多媒体的业务，更好地服务于客户；NGN提供的强大的业务平台把客户对于业务的需求变得更为简单，第三方可以基于统一的业务平台进行业务开发，客户可以基于Web页面进行业务定制，这一切都带给客户全新的更富有个性化的业务环境，使得下一代网络具有了不可比拟的业务服务优势。

中兴通讯利用软交换技术设计的固网智能化建设方案通过长期的试验和实际商用，已证明可以很好地满足运营商固网优化改造、PHS网络与PSTN网络融合和NGN网络建设的需要。

2.固网智能化方案介绍

一个实际的固网智能化方案如图1所示。

方案主要包括以下内容：

(1)利用软交换技术实现对PSTN的网络优化改造。

(2)利用软交换灵活的接入手段，接入IP网的各类网关和用户终端。

(3)整个系统采用统一的智能用户位置归属寄存器(SHLR)设备，实现电路接入域(包含PHS和PSTN)和IP接入域用户的统一管理，从而实现网络融合。

(4)实现全网用户数据统一管理。

(5)实现全网业务的统一提供。

在智能化方案中，PSTN、PHS、软交换中的用户数据统一放置于SHLR，由SHLR实现全网的用户数据属性统一管理，而且原有PSTN等网络的智能业务触发方式由号码段触发改变为签约触发，便于提供各类现有网络难以提供的新业务(特别是号码携带、混合放号业务、固网彩铃等业务)。软交换核心控制设备通过标准的移动应用协议(MAP)与SHLR交互，获得用户所有信息。可以利用现有PHS的归属位置寄存器(HLR)作为全网的SHLR，节省投资。

在智能化方案中，采用统一的业务平台为全网用户提供各类智能业务。建议业务平台与软交换之间采用标准的会话启动协议(SIP)接口，业务平台采用标准的Parlay接口实现，以利于迅速提供新业务。为了保护现有的智能网投资，也考虑采用七号信令与现有的智能网互通，实现对现有智能网的继承。

对于PSTN改造和优化，可以根据现有网络的设备情况分类考虑。对于设备老化，无法运营的端局，可以考虑采用接入网关(AG)对端局进行替代，业务直接由AG和软交换(SS)触发，到SHLR进行业务鉴权后再进行接续。对于智能业务提供能力差的端局，可以采用汇接改造方案。在汇接局改造中，采用中继网关(TG)进行改造，端局或接入网的发话话务可经过TG，由TG和SS触发，到SHLR进行业务鉴权后再进行接续。

智能化方案支持宽带用户接入，提供灵活的、强大的宽带接入手段以满足各类宽带用户接入需求，可为宽带用户提供基于IP的宽带多媒体等增值业务以满足用户业务需求。

3.智能化业务介绍

固网采用基于软交换技术的智能化方案后，可以为PSTN、PHS以及宽带用户同时提供业务。用户可以享受全网统一提供的业务，如广域集中用户交换机(Centrex)、同振、彩铃、一号通、预付费、PHS酒店(PHS Hotel业务，酒店为用户提供PHS终端并且和酒店固定电话绑定)、统一放号类业务等。

3.1广域Centrex业务

广域Centrex业务是在本地Centrex业务的基础之上，向更广泛的范围进行延伸，用户群可以跨越本地的多个交换机以及不同业务网络，数据维护在SHLR完成。相对于智能网方式开展业务，广域Centrex维护更加方便，实施也更为简单，避免了大量话路的迂回，并且Centrex业务可以将PHS用户和固定用户组成一个虚拟网，实现PHS用户与固定用户小号码互拨。

广域Centrex除了可以提供包括闭合用户群、同组代答、指定代答、话务台在内的全套传统PSTN Centrex业务以外，还可以基于Web提供方便的管理、业务自助，比如管理员可以通过Web页面为每部电话设置不同的权限，如部分办公电话开通市话权限，职能部门与领导办公室开通长话权限，涉外部门开通国际长途，一般员工只能拨打内部电话等。每部电话除了可以设置通话权限以外，还可以设置费用限额，这样企业可以有效地控制办公费用。所有功能设置，管理员都可以通过Web方式进行，非常方便。另外，员工可以通过Web页面查询自己的通话历史情况、通信费用，并定制、取消业务。

3.2一号通+彩铃业务

"一号通"业务是指一个对外公开的号码可以对应多个用户号码，其中多个用户号码之间有一个轮选顺序，可以选择依次振铃或同时振铃。

彩铃业务通过被叫用户设定，当有其他用户呼叫时，在用户接通摘机前，对主叫用户放一段音乐、广告或者是被叫用户自己设定的留言，这时主叫用户听到的不是单调的"嘟嘟"声，而是由被叫用户在系统中设定的彩铃。这些个性化的彩铃是被叫用户预先设定的，它可以是系统提供的铃音/音乐，也可以是被叫用户事先通过智能网系统录制的语音文件，或被叫用户事先通过网络下载到智能网系统的语音文件。

3.3PHS酒店业务

PHS酒店业务将PHS用户和固定用户组成一个虚拟网，由固定交换机的话务台统一管理和实时计费。PHS和其绑定的固定电话同号，也就是说PHS用户和固定用户打出时，显示同一个主叫号码；其他用户呼入时，呼叫一个号码，两个话机同时振铃，一个摘机另一个停止振铃。

酒店话务台可以管理酒店房间中放置的固定和小灵通用户，包括修改权限、开通业务、激活部分新业务、查询业务情况等。这样客户入住酒店后，可以租用一部公网PHS终端，PHS的权限控制可在酒店侧灵活控制，租用的PHS终端采用实时计费方式，呼叫结束后其话单实时传至酒店侧话务台上，以方便酒店与客户结算。

3.4预付费业务

预付费业务用户在开户时预付费(或通过购买有固定面值的充值卡充值)，卡号为用户号码，用户预先在自己的帐户中注入一定的资金。在呼叫建立时，用户的帐户决定是否接受或拒绝呼叫。呼叫过程中进行实时计费并在用户帐户中扣除通话话费。当用户余额不足时，播放相应的录音通知提示用户进行充值。

传统方式需要主叫用户拨打预付费业务的接入码，或要求主叫交换机能够识别主叫用户为预付费用户，从而在主叫拨打的被叫号码前自动添加预付费业务的接入码。采用SHLR后，主叫交换机可以方便地触发预付费业务。

3.5统一放号类业务

固网智能化方案中还支持：混合放号、号码携带等统一放号类业务。

混合放号业务针对本地网内固网、PHS网用户，进行号码资源统筹规划，用户拨打电话使用的号码(DN)与业务网络、局归属没有直接关系，同一号首的不同号码可以在PHS网、固网中任意使用。

采用固网智能化实现的号码携带业务与现有网络"统一个人号码"业务功能类似，但实现方式有极大的区别。现有网络"统一个人号码"业务通过业务控制点(SCP)实现，比较繁琐，且会造成话路迂回。通过SHLR，实现了真正的本地网内号码可携带，可以有效避免话路迂回。

4.固网与移动网络的融合

采用固网智能化方案，使得固网具有移动网的开放式架构(如图2所示)。固网智能网与3G网络采用相同的核心网络。两者的网络可以采用同一个数据承载网络，而且固网中的网元可以平滑升级为3G网络中的网元，从而实现固网与3G网络的融合。

固网智能网中的SHLR设备可以升级为归属用户服务器(HSS)，为固定网络和未来3G网络服务，存放全网所有的用户信息，成为网络用户管理和业务实现的中心。SHLR升级为HSS后，可以提供Diameter、移动应用协议(MAP)两种接口。既保持与原有网络的兼容，又可以为3G网络服务。

固网智能化网络与3G网络融合后，原来的固网部分作为3G网络中的固网部分存在。SS作为移动3G中固网的核心控制设备，采用SIP-I/SIP－T协议与移动交换中心(MSC)服务器、呼叫状态控制功能(CSCF)服务器等控制设备互通，实现全网互通。

软交换还可以支持数据和视频的多媒体业务功能，中兴通讯软交换设备ZXSS10已经集成了CSCF等IP多媒体子系统(IMS)域网元实体的功能，只需增加、修改相应接口和模块，就可以实现软交换向IMS的过渡。

在融合的网络中，TG不但承担固网智能化中的任务，而且承担固网用户与移动网络的媒体互通功能。在TG设备富余的情况下，可以通过软件升级，使TG同时具有移动网络中的媒体网关功能，节省3G网络建设的投资。

固网智能化中的IP接入域可平滑升级，演进为3G IMS域。可以提供增强型话音业务，实现宽带话音、视频等实时多媒体业务。

5.结束语

中兴通讯固网智能化方案可以提供：

统一的用户数据平台

统一的业务提供平台

统一的呼叫控制平台

统一的承载传送平台

多样的接入模式

中兴通讯固网智能化方案有以下优势：

固网智能化方案可充分利用现有网络资源，保护已有投资。

SHLR设备不需要做任何改动，可以充分利用现有PHS网络中的HLR，减少投资。

与3G目标网结构相似，采用MAP和SHLR设备对接，用户属性信息全部集中在SHLR，SS具备拜访位置寄存器(VLR)功能，用户属性信息自动与SHLR同步，运维更加简单。

全网用户数据统一管理，用户可全网移动，可提供全网统一放号类业务，如个性化号码、号码携带、移动办公等。

开放的网络架构，用户数据采用SHLR统一管理，真正实现了PHS、PSTN以及软交换网络的融合。

全网业务统一提供。

用户接入手段多样性，包括宽带域和窄带域。

采用统一的业务平台为全网用户提供增值业务和基于IP的多媒体业务，符合运营商业务发展方向。

可实现PSTN网络平滑升级到下一代网络。

可以与3G融合，为运营商3G网络建设奠定基础。

6参考文献

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