电力程控交换中心软交换的组网方式分析

电力程控交换中心软交换的组网方式分析

范鸿燕

（内蒙古电力（集团）有限责任公司乌兰察布电业局内蒙古乌兰察布012000）

摘要：在人们对业务需求的增长迫切需要一种能够方便灵活地提供各种业务的技术之际,软交换应运而生。软交换是下一代网络的控制功能实体，为下一代网络提供业务的呼叫控制和连接控制功能，是下一代网络呼叫与控制的核心。本文首先指出了电力程控交换的现状；简析了传统的PSTN网络组网方式；对现有的软交换组网方式进行了详细分析；最后提出了位置服务器方案。

关键词：电力；程控交换；软交换；组网技术

引言：现如今，国内外的研究热点就是以软交换组网方式为核心的下一代网络。很多的电信生产商和运营商都陆续推出了自己的软交换产品和解决方案，建立了一些实验网，并已将一小部分投入商用。但是，由于经验不足，对于我国这样庞大的网络的结构组织方式，不知道应该选择基于软交换的全平面结构还是分区域性选路结构。

一、电力程控交换机的现状

目前，电力程控交换机是2002年投入运行的，其中交换模块局是1995年投运的，经过2002年改造后运行至今。程控交换设备满足现有用户的语音通话的需求，按照技术规范要求装机量达到75%就应该扩容，但现有设备容量已达到90%接近满配，扩容量较小，扩容所需成本投入太大，而由于用户交换机向IP领域的渗透，许多传统的厂商将放弃过去的体系结构，转向支持基于服务器的各种体系结构和系统的增值互联,使通信产品在IP领域的广泛应用起到积极的推动作用。PSTN用户的终端智能低，接入带宽窄，难以适应业务发展的速度。随着网络和应用的发展，业务需求将朝着宽带多媒体方向发展，软交换网络能够提供各种业务及用户的综合接入满足用户需求。

电力系统在应用与行政管理及电力调度管理的IP数据网络方面不断地在加大投资力度，而基于电路交换的传统交换设备表现出了网络投资大，新业务提供周期长等缺点，鉴于前面所述的软交换设备的功能及特点，所以，软交换设备是目前解决上述问题的较理想的设备。

二、传统的PSTN网络的组网方式

我国传统的PSTN网络采用分级汇接方式组网，其中C1级为大区中心(省间中心)，实行全互连组网；C2级为省中心，C3级为地区中心，C4为县以下中心或本地网，它们主要是逐级汇接，并辅以一定数量的直达路由。这种方式的优点是路由选择策略简单，交换机对用户所拨的被叫号码进行分析，如果不是本局的用户则根据局向号码确定是否有直达路由，如果没有就将呼叫信息转向上一级交换机处理，其缺点是在没有直达路由的情况下，路由中经过的交换机太多，信令需要经过多级转发，占用系统资源多，接续时间长。

三、现有的软交换组网方式

（一）：全平面互连方式

在NGN的发展初期，软交换设备和接入用户数量不多时。可以采用全平面互连的组网方式。这种方式下，各个软交换设备都是平等的，之间都有直达路由，都配置有其他软交换设备的信息。这种方式的优点是寻址时间短，只需要经过1次寻址就能找到被叫的所对应的软交换设备，建立连接。而且，当其中1个软交换设备发生故障时，可以通过其他设备进行迂回，系统稳定性较高；其缺点是当接入用户数量增加，从而带来软交换设备增加以后，不仅所需的直达路由的建立将会很复杂(有时甚至是不可能的)，而且每个软交换设备存储的用户地址信息非常庞大，日常维护很麻烦。当1个用户的数据改变时，全网设备的用户数据都必须同时修改，工作量非常大。由此可以看出这种组网方式仅适合于网络规模很小时运用。

（二）：分层路由方式

随着NGN的发展网络规模的扩大，接入用户数量的增加，可以考虑使用软交换设备分层路由方式。在这种方式下，软交换设备分为不同的等级，2级软交换设备仅存储本设备内的用户信息，1级软交换设备存储各个2级软交换设备的信息，路由选择方式以静态路由选择为主，当有用户发起呼叫时，其所在的软交换设备查找被叫地址信息，如果在还是本设备内部的呼叫，则直接完成连接；如果是其他设备的用户，则向上一级软交换设备发出请求，通过上级设备寻找对应的被叫地址信息，建立连接。这种方式的优点是每个软交换设备只需存储自己所管理用户的信息，维护方便；其缺点是不同设备用户间路由选择时间延长，并且对1级软交换设备的稳定性要求高。为了保证可靠性，必须对其进行备份，采用负荷分担或热备份的方式工作。

（三）：路由服务器方式

路由服务器方式需要在软交换设备之上，设置专门的路由服务器。根据地域的不同，把NGN划分为若干个域，每个域内有若干软交换设备，配置1～2个路由服务器.每个软交换设备存储有本域内的地址信息。当用户发起与同一个域的其他用户的呼叫时，直接由软交换设备控制网关完成连接；当呼叫其他域的用户时，软交换设备将呼叫请求转发给路由服务器。路由服务器完成路由的选择后将路由信息返回软交换设备，软交换设备根据返回的路由完成连接。

这种方式的优点是能减少软交换设备的负担，软交换设备的状态只需告诉所属的路由服务器，从而减少了网络中该类信息的数目；其缺点是当用户数目非常庞大时，路由器仍然需要分级，这样就违背了软交换网络是网络扁平化的初衷。

四、位置服务器方案

基于位置服务器PS的方案，需要在核心承载网上配置一定数量的位置服务器PS，每个位置服务器管理若干个软交换设备，位置服务器之间根据实际需要可以建立专线直接连接，也可以不直接连接而通过IP地址互相访问。位置服务器的具体数量根据网络规模确定。

根据IP网特点，NGN网络不同于传统的分层PSTN网络，局向等基本路由概念不再有任何意义。网络中任意一个软交换设备都应能够直接定位对端设备，避免IP网中呼叫信令的逐跳处理转发，可通过集中设置的共享位置服务器实现。

位置服务器存储着它所管辖的软交换设备的地址信息，支持E164、IP地址、URL地址等路由信息，具有通过TRIP等协议互连及路由查询的功能。当有用户发起呼叫时，软交换设备向所属的位置服务器发出请求。位置服务器对被叫用户的地址信息(可以是电话号码或IP地址)进行分析，如果是本域内的呼叫则直接控制网关建立连接；如果不是本域内的呼叫则根据事先确定的路由直接定位到被叫的位置服务器，向对方发出呼叫请求。如果被叫空闲，则由两端的位置服务器分别向软交换设备发送消息，控制两端的网关建立连接。

这种方案的优点在于充分考虑了NGN网络的扁平化特征，使用位置服务器进行域间呼叫的路由选择，避免了PSTN网络中分层过多带来的信令转发次数过多的问题。同时由于位置服务器可以根据网络规模变化灵活配置，网更方便；另一方面，由于采用分散控制方式,当某一位置服务器出现故障不会影响其他用户正常使用,提高系统可靠性。同时，这种方案要求核心承载网性能稳定，为了能提供电信级服务，对核心网的服务质量(QOS)要求高。

结语：以传统PSTN网络和现有的软交换网络组网方式的优缺点为基础，提出了一种新的基于位置服务器的方案，以为软交换组网的工程实践提供帮助。

参考文献

[1]李育红.浅谈内蒙古电力程控交换中心软交换的组网方式[J].内蒙古科技与经济,2012,(4):92.

[2]王三海,苏森.关于软交换组网方式的研究[J].现代电信科技,2003,(12):10-11，14.

[3]刘帆.软交换在WCDMA网络中的组网方式讨论[J].中国电子商务,2011,(1):302,304.

[4]基于软交换技术的会议电视系统[J].装备指挥技术学院学报,2005,16(5):91-94.

[5]赏海燕.软交换核心网双路由中断业务保护方案的研究与应用[D].北京邮电大学,2009.