交换原理课程设计-固网智能化兰州软交换平台设计--整体方案的设计.doc

此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 实践教学实践教学 XX 理工大学理工大学 计算机与通信学院 2010 年春季学期 交换原理交换原理课程设计课程设计 题 目 固网智能化兰州软交换平台设计固网智能化兰州软交换平台设计 整体方案的设计整体方案的设计 专业班级 通信四班通信四班 姓 名 学 号 指导教师 成 绩 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 摘要摘要 为了提升固定网络的价值 在固定网络上开展更多 更有竞争力的智能业务 兰 州电信引入了具有开放周期短 开发成本低 运行维护简单的软交换技术 结合兰 州电信的实际情况来实现对网络结构的优化 资源的整合 节点设备的升级和改造 以及优化管理流程 达到业务的开放 并从网络结构 信令组织方式 路由组织 对 IP 承载网的要求 网络流量的计算及网络管理等方面详细的阐述了其实现的关键 技术 实现了兰州固网智能化软交换平台的设计 关键词关键词 兰州电信 软交换技术 网络结构 路由组织 网络流量计算 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 前言前言 在竞争越来越激烈的情形下 固定网络运营商受到了移动网络及 IP 电话分流的 巨大压力 急需开发新业务 增加业务收入 降低网络成本的技术新途径 为此 开始进行固网智能化的研究 提出了固网智能化的解决方案 即在网络结构调整 优化的基础上 引入 SHLR 综合智能 HLR 记录固网用户逻辑号码 物理号码以及 两者间的映射关系 记录固网用户智能业务签约属性等信息 为本地混合放号 NP 业务 全网智能业务的触发 PHS 向 3G 的迁移以及固定网与移动网的融合提供综合 的集中用户数据 通过对现有 PSTN 进行网络优化和智能化改造 可以大大提升固网价值 推动 PSTN 逐步向 NGN 演进 固网智能化的实现方式有端局模式 传统汇接局模式 相比较而言软 交换技术具有技术先进 综合成本低 与 PSTN 网络共存及融合能力强的优势 软交换 继承了智能网关于呼叫控制和交换接续相分离的思想 利用软交换技术对固网进行智能 化改造可以实现业务与控制 接入与承载的分离 为用户提供语音 数据和多媒体等业 务 解决网络统一管理和后续发展所面临的一系列问题 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 目录目录 摘要摘要 1 1 前言前言 2 2 第第 1 1 章章 软交换技术基础软交换技术基础 3 3 1 1 交换技术的介绍 3 3 1 2 软交换的协议 8 8 1 3 软交换的互通技术 9 9 第第 2 2 章章 设计需求分析及性能分析设计需求分析及性能分析 1010 2 1 需求分析 1111 2 2 固网智能化软交换系统的性能分析 1111 第第 3 3 章章 甘肃电信固网智能化整体方案甘肃电信固网智能化整体方案 1212 3 1 SHLR 建设方案 1212 3 2 软交换总体建设方案 1313 3 3 增值业务平台建设方案 1414 3 4 网络组织 1515 参考文献参考文献 2525 总结总结 2626 致谢致谢 2727 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 第第 1 1 章章 软交换技术基础软交换技术基础 1 1 交换技术的介绍 1 1 1 数据通信和数据交换 数据通信时实现计算机和计算机之间以及人与计算机之间的通信 计算机之间的 通信过程需要严格的通信协议和标准 由于数据信号使用的二进制数 0 和 1 的组合编码标示 所以对比特错误率要求特别的高 而且其通信业务量特别大 数据交换包括 电路交换 报文交换 分组交换 帧中继 异步转移模式 ATM IP 交换和标记交换 光交换 软交换技术 电路交换的主要特点是 信息传输的时延小 对一次连接而言 传输时延固定 不变 信息以数字信号形式在数据通路中 透明 传输 信息的编码方法和信息格 式由通信双方协调 不受网络限制 但其电路的连接时间较长 当传输较短信息时 线路利用率较低 电路资源被通信双方独占 电路利用率低 通信双方在信息传输 编码格式 同步方式 通信协议等完全兼容 这就限制了各种不同速率 不同代码 格式 不同通信协议的用户终端直接互通 报文交换的主要特点 优点 报文以 存储 转发 方式通过交换机 输入输出的速率 电码格式可以 不同 在报文交换时没有电路连接过程 来自不同的用户的报文可以在一条电路上 以报文为单位进行多路复用 大大提高了线路利用率 用户不需要通过对方就可以 发送报文 没有呼损 缺点 其时延大 不利于实时通信 对交换机具有较大的要求 其必须具备较 大的存储容量和较高的处理能力 不利于交互式通信 分组交换的特点 优点 向用户提供不同速率 不同代码 不同同步方式 不同通信协议的数据 终端之间能够通信的灵活的通信环境 实现线路的动态统计复用 通信线路的利用 率很高 可靠性高 经济性好 缺点 对于较长报文来说 分组交换的传输效率不如电路交换的高 其实现技 术复杂 帧中继的特点 数据传输具有高速特性 传输信息具有突发特性 信息传输过程可能存在较长 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 的时间空闲 运行不同协议局域网之间能采用不同的协议 1 1 2 软交换的定义 软交换泛指一种体系机构 主要由软交换设备 信令网关 SG 媒体网关 MG 应用服务器 AS 等组成 从狭义上看 软交换特指软交换设备 所谓软交 换 即将媒体网关控制功能进一步扩展 除呼叫控制外 还提供计费 认证 路由 资源管理和分配 协议处理等功能 即 IP 电话的网守功能 因此软交换设备又称为 MGC 呼叫代理 CA 或呼叫服务器 CS 我国信息产业部电信传输研究所对软交 换定义如下 软交换是网络演进以及下一代分组网的核心设备之一 它独立于传 送网络 主要完成呼叫控制 资源分配 协议处理 路由 认证 计费等主要功能 同时可以向用户现有电路交换机所能提供的所有业务 并向第三方提供可编程能力 呼叫控制 业务 交换矩阵 中 继 板 用 户 板 T D M 业务 软交换 分组核心网 接 入 网 管 媒 体 网 管 T M D T D M 图 1 电路交换模式 图 2 软交换模式 IP电话网 管 IP电话网 守 IP电话网 管 IP网络PSTNPSTN 传统的VoIP网络的组成结构 图 3 传统的 VoIP 网络的组成结构 1 1 3 软交换系统的特 软交换系统的特点具体如下 1 开放的网络体系结构 可以连接各种网关 提供多种网络建设的解决方案 电信运营商可以根据需要利用现有的网络资源灵活组网 以达到最佳的资源 利用率 保证投资回报 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 2 强大的业务提供能力 采用软交换体系的网络不仅可提供原 PSTN ISDN 交换 机所提供的基本及补充业务 还可以与 IN 配合 提供现有的 IN 业务 更具 特色的是 软交换可以提供开放的可编程 API 接口 由第三方用户提供多媒 体业务 移动业务及传统电话网所不能提供的各种业务 3 多样化的媒体接入手段 软交换可以通过各种 MG 连接不同的媒体 包括现有 的各种网络 接入网和终端 同时还可以直接连接各种分组终端如 H 232 终 端 SIP 终端和 H 323 终端 提供相应业务并实现各种终端之间的互通 4 统一的分组交换技术 可提高网络资源的利用率 降低交换机互连的复杂性 和业务网的承载成本 可实现多个业务网的融合 从而简化网络层次结构 实现跨越不同网络的业务配置 避免建设和维护对个分离的业务网 提高了 经济性 5 基于策略的网络管理机制 策略管理实现对整个网络进行实时的 集中统一 的话务负荷控制 实现了统一的静态网管的飞跃 且策略网管具有一定的智 能化系统 可进行集中化的维护管理 有利于整个网络统一协议管理 保证 全网安全 6 设备占地少 便于灵活部署 软交换网络的各组成部分分布式的结构使得在 物理位置上可以分散设置 软交换设备 各种网管及 AS 等设备完全可以放在 不同的地方 从而节省网络建设和运输成本 提高机房利用率 1 1 4 软交换的体系结构 软交换的体系结构包括四层 分别为边缘接入层 核心传输层 控制层 业务 应用层 1 边缘接入层 该层的主要功能是利用网管设备负责将各种不同网络和终端设备接入软交换网络 集中各种业务量 利用公共的分组传送平台进行信息传送 接入层设备包括各种不 同的网络以及终端设备 网管设备有信令网关 中继网管 接入网管 综合接入设 备 无线接入网管 H 232 网关等 各种不同的网络如 PSTN ISDN NO 7 信令网 无线接入网等 终端设备包括各种不同网络的传统终端设备和支持 SIP H 248 MGCP 协议的标准软交换终端 这些标准软交换终端不需要经过 MG 即可直接接入 IP 分组 核心网 2 核心传输层 核心接入层实际上就是软交换的网的承载网络 功能就是将边缘接入层的各种 MG 控制层中的软交换设备 业务应用层的各种服务器等软交换网元连接起来 采 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 用基于分组的方式为各种不同的业务和媒体流提供公共的传送平台 目前的核心传 送层主要是 IP 网或 ATM 网 3 控制层 控制层的实体就是软交换设备 主要负责对通过边缘接入层 MG 接入的业务及 MG 之间的通信进行控制 完成呼叫控制 选路 认证 资源管理等功能 即完成呼 叫建立和释放 4 业务应用层 业务应用层向最终用户提供各种增值业务 完成业务提供和物流管理等功能 包 括存储用户签约的信息 确定用户的业务权限等 采用开放 综合的业务提供平台 利用 AS 灵活地用户提供各种增值业务和特色业务 同时还具有相应的业务生成和维 护环境 软交换设备增加时 为软交换设备提供路由信息 以减轻其他软件换设备 必须增加的相应局数负荷等 面向用户提供各种业务和服务的主要设备有 应用服务器 AAA 服务器 策略服 务器 特征服务器 1 1 5 软交换的功能结构 我国信息产业部电信研究院所制定的软交换功能结构 主要是完成以下功能 媒体介入功能 呼叫控制功能 业务交换功能 业务提供功能 认证与授权功能 互联互通功能 计费功能 网管与维护功能等 1 媒体接入功能 也称适配功能 可采用 H 248 协议连接各种 MG 也可直接与 H 248 终端 媒体 网管控制协议 MGCP 终端和会话启动协议 SIP 终端连接 提供相应的业务 2 呼叫控制功能 控制基本呼叫的建立 保持和释放 完成呼叫处理 连接控制 智能呼叫的触发 和检出 资源控制等 如识别 MG 用户的摘机 拨号 挂机等事件 控制 MG 向用户 发送各种信号音 如拨号音 回铃音等 控制 MG 发送 IVR 完成二次拨号等多种业 务 3 业务交换功能 完成呼叫控制功能与业务控制功能之间进行通信所要求的功能 用于处理 IN 业 务 如完成业务触发的识别以及与业务控制功能之间的通信 管理呼叫控制功能与 业务控制功能之间的信令 在业务控制功能控制下处理 IN 业务请求 经行业务交互 作用管理 4 业务提供功能 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 本身可以提供 PSTN ISDN 交换机的全部业务 包括各种基本业务和补充业务 能 够与现有 IN 配合 提供现有 IN 业务 能够与 AS 配合提供开放的 API 接口 具有接 入第三方业务的能力 5 语音处理能力 6 协议功能 软交换是一个开放的 对协议的实体 必须采用标准协议与各种 MG 终端和网 络进行通信 主要协议包括 MEGACO H 248 H 323 SIP SIP P SCTP M3UA BICC RADIUS SNMP 等 7 互联互通功能 通过不同的协议与接口实现不同的网络与互通 如通过 MG 实现软交换系统与现 有的 PSTN ISDN PLMN 等传统网络的互通 通过 SG 实现分组网与现有的 NO 7 信令 网的互通 也可通过 SG 与 IN 的互通 为用户提供多种智能业务 通过软交换设备 中的互通模块 采用 H 232 协议实现与现有 H 323 体系的 IP 电话网互通 采用 SIP 协议实现与未来 SIP 网络体系互通 通过 SIP 或 BICC 协议与其他软交换设备互联互 通 还可以提供 IP 网内 H 248 终端 SIP 终端和 MGCP 终端之间互通 8 认证与鉴权功能 软交换与认证中心连接 将管辖区域内用户 MG 信息送给认证中心进行认证与 鉴权 以防止非法用户 设备的接入 9 地址解析 路由功能 完成 E 164 地址值 IP 地址 别名地址至 IP 地址的转换功能 根据 IP 地址进行选 路 同时也可以完成重定向的功能 10 计费功能 软交换设备完成呼叫控制 用户之间的媒体信息流不经过软交换设备 因此软交 换设备只能实现按接续时长计费 而无法实现按信息量计费 如果要求软交换设备 按信息量计费的功能 就需要 MG 对每个用户每次通信的信息量进行统计 并将统计 结果传送给软交换设备 对固定电话用户 可采集详细话单并复式计次 并根据运营商需求将话单传送到 计费中心 对记账卡用户 软交换应具有计费信息传送和实时断线功能 对智能业 务的计费 有 SCP 绝对是否计费 计费类别等信息 记录由软交换生成 呼叫结束 后 软交换将详细计费信息送往计费中心 将话费分摊信息送到 SCP 由 SCP 送往 业务管理点 SMP 在送结算中心处理 11 网管与维护功能 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 与传统电信设备一样 软交换具有网管与维护功能 即可支持本地维护管理功能 有可提供内部简单网管协议 SNMP 代理模块与支持 SNMP 协议的管理中心通信 主 要包括以下功能 配置管理 故障管理 业务统计和测量 话务控制 安全管理 1 2 软交换的协议 软交换网络作为一个开放的 分布式的 多协议的网络结构体系 必须采用标准 协议和接口与软交换系统中的其他网络设备如 MG SG AS 及智能终端间进行通信 详细如下 1 媒体网管控制协议 MGCP 主要用于软交换与标准软交换终端之间控制 MG 或标准软交换终端上的媒 体或控制流的连接和释放 目前主流协议包括 MGCP 和 H 248 MEGACO 两种 2 会话启动协议 SIP 是 IETF 制定的在 IP 网络上进行基于文本的多媒体通信的应用层控制协议 采用基本文本格式客户 服务器 C S 的工作方式 用于建立 修改和终止 IP 网络 上的双方或多方多媒体会话 3 与承载无关的呼叫控制协议 BICC BICC 协议是 ITU T 第 11 組提出的信令协议 属于应用层控制协议 主要思想是 使呼叫控制与承载控制分离 使得呼叫控制信令可在各种网络上承载 包括 TDM 网 络 ATM 网络 IP 网络 5 软交换设备与业务应用层之间的接口访问各种数据库 第三方应用平台 功 能服务器等 实现对增值业务 网络管理和第三方的支持 其中软交换与 AS 间的 接口可采用 SIP 协议或 API 接口 提供对第三方应用和增值业务的支持 软交换与 智能网 SCP 之间的接口采用 INMP 协议实现对现有 IN 业务的支持软交换与策略服务 器的接口采用公开开放策略服务协议 软交换与网管服务器之间的接口采用 SNMP 协议 软交换与 AAA 服务器之间的接口采用标准的 Radius 协议 1 3 软交换的互通技术 软交换网络的互通结构图如下 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 其他软交换网络IWFA PSTN ISDN 媒体网管 信令网管 终端适配接口 IWF1 H 323终端 国际软交换网络 H 323网络软交换网络IWFH 软交换网络互通结构 图 4 软交换网络互通结构 软交换与 H 323 系统的互通 软交换与H 323系统的互通 软交换网络 H 323网络 软交换网络 MG CP MG SIP 终端 H 2 48终 端 软交换网 软交换互通 点 MG H 3 23网 管 H 3 23终 端 二级网守 二级网守 一级网守一级网守 顶级网守 MG MG CP 终端 SIP 终端 H 2 48网 管 软交换网 软交换互通 点 图 5 软交换与 H 323 系统的互通 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 第第 2 2 章章 设计需求分析及性能分析设计需求分析及性能分析 2 1 需求分析 在竞争越来越激烈的情形下 固定网络运营商收到了移动网络及 IP 电话分流的 巨大压力 急需开发新业务 增加业务收入 降低网络成本的技术新途径 为此 开始进行固网智能化的研究 提出了固网智能化的解决方案 即在网络结构调整 优化的基础上 引入 SHLR 综合智能 HLR 记录固网用户逻辑号码 物理号码以及 两者间的映射关系 记录固网用户智能业务签约属性等信息 为本地混合放号 NP 业务 全网智能业务的触发 PHS 向 3G 的迁移以及固定网与移动网的融合提供综合 的集中用户数据 固网智能化改造的目的是提升固定网络的价值 在固定网络上开展更多的智能 业务 通过固网用户数据的集中放置 增强新业务的灵活性 从而最大限度的提升 网络的业务支撑能力 减少交换机属性触发能力不足造成的负面影响 并为实现多 网络业务奠定了必要的基础 固网智能化给固网带来的直接价值就是有利于固网新 业务的开发 从而增加固网业务的收入 固网智能化改造后可以提供的新业务有 市话详单 广域 Centrex 彩铃 密码卡计费 手机异地寻址 一呼双应 一号双 机 一号通业务 固话漫游 固话优先 全网预付费 混合放号 双汇接局业务数 据同步 智能业务触发等 还可以提供许多特色服务 如个性化号码 号码携带等 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 同时 固网智能化还能产生许多间接效益 意识能提高服务质量 提升品牌 从而减少客户流失 二是有利于网络融合 减少运营维护成本 三是可以提供全网 预付费业务 一定程度上解决了欠费问题 四是通过提供市话详单 不但可以提供 服务水平还可以分析用户消费行为 有针对行的推出业务套餐 五是可以有效地利 用号码资源 实现 PSTN PHS 软件换等网络的混合放号 2 2 固网智能化软交换系统的性能分析 固网智能化虽然在一定程度上优化了 PSTN 网络 方便了新业务的提供 但其自身 仍有很大的局限性 固网智能化改造只能提供基于语音的增值业务 即窄带业务 而 不能提供话音与数据融合业务 宽带多媒体业务等 通过固网智能化的实施 可以屏 蔽业务和网络的差异性 可以解决智能业务的进一步发展问题 简化业务开发流程 缩短业务开发周期 降低开发成本 使固网重新焕发活力 为企业创造更大的经济效 益 甘肃电信固网智能化的建设 将在现有网络结构的基础上 通过引入软交换技术 实现对网络结构的优化 资源的整合 节点设备的升级和改造 以及优化管理流程 达到业务的开放 网元智能化以及逐步从现有 PSTN 网络平滑过渡到 NGN 网络的目标 为企业转型战略的顺利实施奠定坚实的基础 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 第第 3 3 章章 甘肃电信固网智能化整体方案甘肃电信固网智能化整体方案 3 1 SHLR 建设方案 全省集中在兰州设置一对 SHLR 本方案用户号码存储按长号码存储 号码格式 区号 用户号码 各本地网交换机通过采用区号 用户号码进行访问 SHLR 各本地网 通过拉 PC 维护管理终端的方式实现对本地网的业务管理与 数据维护 SHLR 初期容量按照 600 万用户总容量考虑 其中 固话用户 300 万户 PHS 用 户 250 万 从安全性考虑 两部 SHLR 采用主备用的方式 当一部发生故障时 另一 部完全可以保证全网的正常运行 SHLR 采用混合编号方案体系 逻辑号码 物理号码的号段混合 个子拥有一套 独立的号码体系 两者的号码段无区别 可以重叠 所不同的是 物理号码的字冠 指示了所在交换机的位置信息或归属网络信息 现网交换机可以根据物理号码的字 冠确定目的交换机的位置 对于本地网发话段局 初始的主叫号码是物理号码 初始的被叫号码是逻辑号 码 对于汇接局和落地端局 主叫号码是逻辑号码 被叫号码是物理号码 现网交 换机数据保持不变 不占用额外的号码资源 普通用户物理号码与逻辑号码相同 3 2 软交换总体建设方案 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 我省固网智能化由软件换来建设 用软交换兼作汇接局及 SSP 来访问 SHLR 省 内 12 个本地网汇接局 TM 全部由交换中继网关 TG 替换 兰州本地一对市话汇接局退 网 其余本地网市话汇接局将为端局 本地网内 PSTN 端局 LS 话务全部强制出局至 TG 有软交换 SS 实现对 SHLR 的访问 PSC 局内话务不需要出局 由 PSC 交换机直接 访问 SHLR 新的增值业务由交换机增值业务平台实现 全省在兰州设置 2 对软交换机 SS 一对独立信令网关 SG 一套增值业务平台 1 套 MRS 服务器 1 套软交换网管系统 两队 SS 分区汇接 其中 1 对负责汇接兰州 临夏 甘南 定西 4 个本地网 1 对负责汇接金武 嘉酒 张掖 白银 平凉 天 水 庆阳 陇南 8 个本地网 4 部 SS 各配置 20 万中继和 10 万用户的能力 具备 SSP 功能 2 部 SG 各配置 2M 的信令链路 32 条 各配置 64KB S 信令链路 32 条 兰州 嘉酒 张掖 金武 白银 天水 定西 平凉 庆阳 陇南等 10 个本地 网各配置 2 部中继网管 TG1 TG2 来实现 PSTN 用户的接入 两部 TG 之间负荷 甘南 临夏本地网各设置 1 部 TG 实现与 PSTN 的互联 两部 TG 之间设置 30 的应急电路 网络结构如下图 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 SHLR SS3 SSPSS4 SSPSS1 SSPSS2 SSP SCP GW TG1TG2 TS GW TS TG1TG2 LS2LS1 LS2LS1 PSC HLR PSC HLR 图例说明 实线为中 继线 虚线为信令链 路 金武 嘉酒 张掖 白 银 天水 平凉 庆阳 陇南 兰州 临夏 甘南 定西 图 6 甘肃软交换网络结构图 PHS HLR 与 SHLR 融合 由 PSC 交换机通过 MAP2 信令直接访问 SHLR 除 PHS 外的交换机由软交换 SS 实现增值业务的触发 3 3 增值业务平台建设方案 平台系统结构图如下 AS 是核心的应用服务器 提供业务执行环境 负责为 PSTN 软交换 3G 等多 种网络提供增值业务 SDP 业务数据库 在软交换应用层中 各个服务器需要存取数据 同时各个业 务也会存在相互共享数据的情况 为此在软交换应用层中 需要一个独立的数据存 储层来整合这些数据存储功能 SMP 完成业务运营功能 实现运营客户端对业务数据访问的认证 签权 响应 客户端请求 执行业务数据的维护以及针对业务计费数据的维护等 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 OAMAS SDPSMPWEB PORTAL USAUAIP SS1ASS2A SGA MRSa TGTG MRSaSGA SS2ASS1A TGTG LS1LS2PSCLS1LS2PSC 图 7 增值业务平台系统结构图 Web Portal 服务器 WEB PORTAL 服务器提供基于 WEB 接口给最终用户 维护最 终用户的数据或完成点拨号等功能 WEB PORTAL SERVER 与 WPS 区别在于 WPS 针对 的是管理员 而 WEB PORTAL SERVER 针对的是最终用户 USUA 统一信令接入单元 大容量的信令接入设备 可以接入 64K LINK N 64K LINK 宽带 IP 信令等 OAM 完成 ENIP 的设备管理功能 包括业务管理 设备管理 告警管理 日志管 理 跟踪管理 话务管理 话务统计等管理功能 同时开放网管接口给上级网管 3 4 网络组织 3 4 1 整体网络结构 整体网络结构如下图 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 图例说明 实线为 中继线 虚线为信 令链路 兰州 临夏 甘南 定 西 金武 嘉酒 张掖 白 银 天水 平凉 庆 阳 陇南 HLR PSC HLR PSC LS1LS2 LS1LS2 TG2TG1 TS GW TS TG2TG1 GW LSTP SHLRSGA SGA LSTP SHLR LSTP 增值业 务平台 SCP SS1B SSP SS1A SSP SS2B SSP SS2A SSP SHLR SHLR 图 8 整体网络结构 3 4 2 信令网络组织方式 SG 与软交换 SS 之间通过 M3UA 协议交互 SG 与 SHLR 之间通过 MAP 交互 SG 与 PSTN 交换机的交互由 LSTP 转接 使用 ISUP 信令方式 PSC 与 SHLR 之间 MAP2 协议 交互 3 4 3 路由组织 3 4 3 1 软交换 TG 建成后将对全网路由组织进行一下调整 1 PSTN 端局设置数据将所有呼叫上至软交换 TG 包括局内呼叫 长途呼叫 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 网内呼叫 网间呼叫 取消端局至长途局的长 市中继 调整为由软交换转接的方式 取消 PSTN 端局至关口局的直达中继 网间呼叫全部改由汇接局转接 2 取消 PSC 端局至 PSTN 端局剑的直达中继 PSTN 端局 PSC 之间呼叫经 TG 转接 保留 PSC 至长途局 TS 之间的直达中继 保留 PSC 至关口局 GW 之间的直达中 继 3 全网开展的新业务的智能业务在网络改造后均由软交换 SS 访问软交换增 值业务平台来处理 原有智能业务由 SS 访问 SCP 处理 3 4 2 路由组织 3 4 2 1 话务路由组织 1 本地网内 PSTN 用户呼叫 PSTN 用户 本地端局间呼叫 a LS1 TG1 TG2 LS2 b 本地网局内呼叫 a LS1 TG1 TG2 LS1 b 2 本地网内 PHS 用户呼叫 PSTN 用户 a PSTN TG1 TG2 LS2 b 3 本地网内 PHS 用户呼叫 PHS 用户 除兰州外的其他本地网 a PSC b 4 与本地异网的呼叫 a LS1 TG1 TG2 GW GW1 b 5 与异地异网的呼叫 PSTN 用户 a LS1 TG1 TG2 TS1 TS2 GW GW1 b PHS 用户 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 本网长途呼叫 PSTN 用户 a PSC TG1 TG2 TS1 TS2 b PHS 用户 第一路由 a PSC TS1 TS2 b 第二路由 a PSC TG1 TG2 TS1 TS2 b 7 异网用户长途来话 GW1 GW TG1 TG2 LS1 a 3 4 2 2 信令路由组织 1 普通呼叫和智能呼叫信令流程如下 其中智能业务呼叫以 SS 通过 IP 方式 与业务平台交互信令考虑 2 软交换用户与 PSTN 用户信令方式如下图 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 LSI LSTP SG SS LSTP LS2 TS GW SG SHLRTG M3UA H 24 8 利用MAP协议 查询用户信息 返回用户信息至 SS ISUP ISUP M3UA ISTP 普通呼叫 图 9 普通呼叫信令流程图 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 LSI LSTP SG SS LSTP LS2 TS GW SG SHLRTG M3UA H 24 8 利用MAP协议 查询用户信息 返回用户信息至 SS ISUP ISUP M3UA ISTP 增值业务平台 SS将信息送至宽带业务平台触发智能业务 M3UA 智能呼叫 图 10 智能呼叫信令流程图 3 4 3 软交换节点设备配置预算 软交换 SS 处理能力主要考虑有普通用户呼叫与增值业务处理两个方面 1 普通呼叫处理 单位用户的通话对软交换的 BHCA 需求基本预算公式为 BHCA UserErl 3600 TimePerCall 其中 UserErl 单机话务量 取定 0 02Erl TimePerCall 平均占线时常 为 90 秒 普通呼叫处理 BHCA 3500000 2500000 2 200000 0 02 3600 90 3960000 2 增值业务应用 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 软交换除了基本话音外 还支持大量的增值业务应用 由于增值业务比普通话音 需要更多的信令交互或数据库操作 其所对应的 BHCA 需要比普通话音 BHCA 需求占 用的资源会更大些 通过对设备厂商的广泛调研和试验网的基本测试 得到典型增 值业务 BHCA 需求与普通话音 BHCA 需求的等效换算关系推荐值 具体如下表所示 表 3 1 增值业务与普通话音业务的 BHCA 需求换算关系 软交换总能 力总需求 396 260 656 万 BHCA 所以 全省设置两队 SS 可以满足业务发展需求 3 4 4 网络流量的计算 3 4 4 1 TG 媒体流计算 计算 TG TG 媒体流带宽时 考虑软交换用户媒体流 考虑 DC2 长途分流媒体流 TG 媒体流出口带宽具体计算公式如下 媒体流带宽 设备中继容量 中继群利用率 TperV 激活因子 带宽冗余因子 其中 设备中继容量 用户数 平均每线话务量 中继每线承载话务量 0 7Erl 30 中继群利用率 考虑中继资源的冗余 本次取值 0 5erl 线 TperV 单位通话的语音媒体流带宽 由语音编码格式和采样周期等确定 本次 TperV 单位语音的 IP 包带宽速率取定 G 711 编码协议 采样周期 20ms 单会话语音 业务种类系统设备虑 规模 万户 BHCA 等效系 数 BHCA 值 综合彩铃1301 51560000 一号通144 5504000 彩话业务72112000 多媒体彩铃0 95215200 NP3 5256000 综合预付费202320000 IP Centex0 484 517280 UC0 264 59360 点击类业务0 3212560 交互式会议话2890 灵通酒店0 0032480 合计2597770 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 流为 90 4kbit s 激活因子 是指采用静音压缩 回音抑制等功能而对语音媒体流带宽的节省比例 本次取值为 0 5 1 DC2 分流量 根据相关规划 DC2IP 分流按照分流省内话务的 30 的话务量进行计算 考虑兰 州 TSH 剩余中继较大及集团计划利用软交换分流 DC1 长途话务因素 兰州不考虑省 内长途 本地网 DC2 分流媒体流需求如下表 表 3 2 本地网 DC2 分流媒体流需求计算 2 软交换用户媒体流 按照以上方式计算 软交换媒体流需求见下表 表 3 3 软交换用户媒体流 本地网软交换用户流量 M bit DC2 本地网 IP 分流量 M bit 嘉酒 508 白银 342 天水 510 张掖 336 金武 477 定西 328 陇南 218 平凉 269 庆阳 348 临夏 217 甘南 309 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 兰州 645181984 嘉酒 18908664 白银 13015457 天水 14456508 张掖 14023493 金武 18818661 定西 9588337 陇南 6496228 平凉 12366435 庆阳 14248501 临夏 8144286 甘南 5421190 合计 2000006745 3 媒体流带宽需求 表 3 4 媒体流带宽需求计算 本地网TG1VOIP 端TG2VOIP 端 口需求 M bit 口需求 M bit 兰州 992992 嘉酒 586586 白银 400400 天水 509509 张掖 414414 金武 569569 定西 332332 陇南 223223 平凉 352352 庆阳 424424 临夏 5030 甘南 4990 3 4 4 2 MRS 至 TG 的媒体流 固网智能化改造由于考虑到 SS 替换 SSP 原来 SSP 放音功能由 MRS 承担 MRS 至 TG 之间产生了较大的媒体流 全省出口带宽需求为 2 2G 按照智能折算 MRS 至 各本地网 TG 之间媒体流如下表 表 3 5MRS 至各本地网 TG 之间媒体流 TG 局点话务 量 平均 申请 放音 比例 平 均 放 音 时 通道 数 每通 道带 宽 实际带 宽需求 冗 余 冗余带 宽需求 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 长 单位 CAPS100 SKbpsMbps50 Mbps 兰州 114100 30342190 4309 2650 618 52 嘉峪关 14100 3041590 437 5250 75 04 金昌 8100 3025390 422 8850 45 76 白银 28100 3082690 474 6850 149 36 天水 44100 30132190 4119 4250 238 84 酒泉 49100 30146590 4132 4450 264 88 张掖 26100 3079490 471 7850 143 56 武威 23100 3067690 461 1250 122 24 定西 23100 3068190 461 5750 123 14 陇南 20100 3060490 454 6150 109 22 平凉 16100 3046790 442 2250 84 44 庆阳 16100 3049090 444 350 88 6 临夏 15100 3044890 440 550 81 甘南 5100 3014590 413 1150 26 22 合计 40014301200690 4108572171 3 4 4 3 信令流带宽的计算 主要包括软交换设备与中继网关 信令网关之间的呼叫控制信息的流量 1 SS SG 之间采用 M3UA 的 SIGTRAN 协议信令流 在软件换网络中 SG 负责实现与现有电话网的信令互通 其功能在主要是信令协 议的转换 SG 与 SS 之间采用 M3UA 的 SIGTRAN 协议 SS 采用 M3UA SCTO 的方式与 SG 对 接 以提供接入 SS7 信令网的功能 其通常采用封装格式为 ISUP M3UA SCTP IP Ethernet 信令流具体的计算公式为 信令流带宽 Mbits s 总话务量 ISUP 单位呼叫处理的平均消息数 ISUP 信令消 息的平均字节长度 IP 总封装开销子节 8 平均占用时长 链路不平衡因子 带宽冗余 因子 10 6 其中 总话务量 用户数 平均每线话务数 IP 总封装开销字节 M3UA 协议报头 SCTP 协议报头 IP 协议的报头 以太网开销 24 28 20 26 98 字节 依据以上公式 得到每个 SS 至 SG 的 SIGTRAN 的信令流带宽为 11 32Mbits s 具体 见下表 表 3 6 SG SS 信令流带宽计算表 用户数 户 每线 话务 量 总话 务量 ISUP 消息 数 IS UP 平 均 消 息 长 度 by IP 总 封 装 开 销 字 节 by 平 均 占 用 时 长 S 链路 不平 衡因 子 带 宽 冗 余 系 数 带宽 值 Mbi ts s 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 te te 6 10 5 3 0 02 7 6 10 7 33598601 650 11 32 2 SS 与 SG 之间采用 H 248 协议 或 MGCP 协议 用于进行呼叫控制 H 248 MGCP SIP 是属于 IP 用于层的控制协议 在 IP 网上承载式无需再考虑封装开 销 TG 与 SG 的 H 248 信令带宽计算具体公式为 信令流带宽 Mbits s 总话务量 H 248 单位呼叫处理的最大开销消息数 H 248 信 令消息的平均字节长度 8 平均占用时长 带宽冗余因子 6 10 其中 总话务量 用户数 平均每线话务量 依据以上公式 得到每个 SS 与 TG 之间的 H 248 信令流出口带宽为 18 42Mbits s 各参数取值及结果具体见下表 表 3 7 SS SG 的 H 248 信令带宽计算 地区用户数 线 平均每 线话务 量 erl 总话务 量 erl H 248 最大 信息 消息 数 H 248 平均 消息 长度 平均 占用 时长 S 带宽 冗余 系数 带宽 值 Mbi ts s 兰州 20193590 0240387121016050 13 05 嘉峪关 964930 021930121016050 0 62 金昌 1710690 023421121016