廣域虛擬網業(yè)務在交換機中實現的研究

廣域虛擬網業(yè)務在交換機中實現的研究王曉安（中鐵十一局集團電務工程有限公司武漢430074）摘要：根據用戶的需求和廣域虛擬網業(yè)務的技術規(guī)范，本文詳細描述了固定網交換機的廣域虛擬網業(yè)務在交換機系統(tǒng)的實現與應用。隨著通信技術的飛速發(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。各種各樣新業(yè)務的提供能夠吸引集團用戶以便擴大用戶、增加收益。廣域虛擬網業(yè)務正是適應了這一需求。廣域虛擬網解決方案能供提供大量經濟、方便的綜合業(yè)務。通過廣域虛擬網實現實現新業(yè)務有利于目前網絡資源的維護。廣域虛擬網解決方案既解決了現在通行系統(tǒng)中業(yè)務單一、通話瓶頸等問題，又充分挖掘了現有網絡的潛力，實現用戶和網絡的捆綁。本文對廣域虛擬網業(yè)務的實現作了深入地研究，提出了基于智能網和基于交換機這兩種不同的實現方式。關鍵詞：廣域虛擬網通用數字通用號碼商業(yè)通信群1引言各大通信公司的本地通信網絡經過多年的建設、經營與發(fā)展，目前的網絡已經非常成熟與完善，如何挖掘現有網絡的潛力，是當前面對的比較迫切的問題。隨著各大運營商電信、聯通、鐵通等對市場爭奪的日趨激烈，業(yè)務創(chuàng)新成為當務之急。為運營商帶來大量業(yè)務收入的集團用戶成為各大運營商爭奪的主要目標，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)務提出了進一步的新要求?；谲浗粨Q的廣域虛擬網業(yè)務(WAC)可以輕松實現集團用戶分布在不同城市的各分支機構間的語音互聯。在這種組網結構下，分布在不同城市的各分支結構同屬于一個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廣域虛擬網的定義2.1虛擬網（Centrex）的定義Centrex（CentralOfficeExchangeService）可譯為集中式局交換機業(yè)務也稱虛擬用戶交換機，是利用公眾網絡的資源組成的專用網絡，為公眾網的用戶提供虛擬的PBX（PrivateBranchExchange小交換機）功能。它具有小交換機的基本功能和公網中各類新業(yè)務的特點，是以公網交換機代替了用戶小交換機。Centrex的分機號碼由8位數組成，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；撥打內線只需要撥四位用戶號碼，不計通話費。2.2廣域虛擬網（WAC）的定義WAC（WideAreaCentrex）廣域虛擬網，也被稱為廣域Centrex是虛擬網的一種，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絡，按照業(yè)務需求，通過網絡功能組成全網范圍內的Centrex群。這種網絡雖然在地域上具有分散性，但是在性質或使用方式上卻完全類同于單個虛擬網,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，其技術和應用在未來將十分看好。3業(yè)務應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)務收入在業(yè)務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)務需求。隨著各大運營商對市場爭奪的日趨激烈，業(yè)務創(chuàng)新成為當務之急。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。目前軟交換網絡的一個戰(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絡的主要運營收入。虛擬網和廣域虛擬網(Centrex/WAC)業(yè)務可以為跨地區(qū)的集團用戶提供經濟方便的綜合業(yè)務解決方案。使用Centrex/WAC來實現新業(yè)務，優(yōu)勢在于維持目前網絡現狀的條件下開展大客戶業(yè)務（集團用戶業(yè)務），與建設疊加網的方案相比，該方案在網絡建設及網絡維護的投資、業(yè)務提供周期、區(qū)域覆蓋率等許多方面都具有顯著的優(yōu)勢，同時利于網絡的發(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)務單一、通話瓶頸等問題，又充分挖掘了現有網絡的潛力，實現用戶和網絡的捆綁。對于企業(yè)來講廣域虛擬網（WAC）是一個非常好的業(yè)務。在登記了這項業(yè)務后，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；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技術來實現，其用戶擁有自己的專用號碼和工作于內部方式的附加業(yè)務，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。根據企業(yè)對業(yè)務發(fā)展的需求，能夠進行靈活的容量升級。企業(yè)可以充分享受技術更新帶來的新功能，并根據企業(yè)需求選擇合適的新業(yè)務、新功能。4業(yè)務實現方式的分析目前有兩種主流方式來實現廣域虛擬網業(yè)務，就是利用交換機方式來實現和利用智能網方式來實現。4.1利用交換機方式來實現WAC利用交換機方式實現WAC業(yè)務時，根據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群有關的號碼信息保存在所有的交換機中，當群內用戶發(fā)起呼叫時，由發(fā)端交換機直接將主叫用戶撥打的群內號碼轉換成被叫用戶的真實的公網電話號碼。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絡結構，對整個網絡無任何影響，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。一方面隨著網內廣域Centrex用戶群數量，需要在交換機上提供較大的內存表，另外一方面隨著表空間的增加，表的查詢過程也導致交換機的性能降低。該方案的另一個最大缺點就是當要對用戶數據進行修改時，則需要在全網范圍內的所有交換機進行數據修改。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)端交換機只負責翻譯出被叫用戶所在交換機，再由終端交換機把群內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)點的路由號碼數據，以及在本局內的廣域Centrex用戶的號碼信息。通常來講，當主叫用戶發(fā)起一個出局的廣域Centrex群內呼叫時，撥打群內號碼，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據內容將大量減少，性能將明顯提高，特別是當今后將這種分散方案轉化為集中方案時，可以用這種路由號碼作為標識集中業(yè)務平臺的路由號碼，其它需要進行集中進行處理的業(yè)務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絡中提供其它補充業(yè)務，例如號碼攜帶等功能時，網絡不需要進行大的調整，繼續(xù)利用該方案的延伸，即可以保證業(yè)務的順利開展。4.2利用智能網方式實現WAC業(yè)務智能網方式，要借助智能網（IN）的支援。在此方式中，WAC業(yè)務主要通過智能網來實現，在其總體實現方案上與其它智能網業(yè)務基本相同。它的最大特點是將網絡的交換功能與控制功能相分離，把網絡中原來位于各個端局交換機中的網絡智能集中到了若干個新設的功能部件上，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)務交換點（SSP）、業(yè)務控制點（SCP）、信令轉接點（STP）、業(yè)務生成環(huán)境（SCE）、業(yè)務管理點（SMP）和智能外設（IP）等，它們均獨立于現有的PSTN網絡，是一個附加的網絡結構。其呼叫示意如圖3所示。考慮到我國已經在全國智能網中提供了VPN業(yè)務，如果允許把Centrex用戶納入到VPN群時，則本地網或省內范圍內的WAC業(yè)務將可以納入到VPN業(yè)務中。歸屬于同一個交換局（原有在一個局上開放的Centrex業(yè)務的用戶）的WAC用戶間的呼叫在該交換局內完成，單機用戶以及不同Centrex交換局間的呼叫通過SSP和SCP完成。利用智能網方式實現WAC業(yè)務的核心概念就是利用智能網VPN的業(yè)務方式，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WAC用戶短號碼同公網E.164號碼之間的轉換，從而完成WAC用戶間的呼叫。當利用智能網方式實現WAC業(yè)務時，根據其對非WAC用戶的呼叫特點，從其方案上又可以把WAC的實現分為全智能網和部分智能網兩種方案。6301XXXX6301XXXX撥2001PN：1001DN：62011234PN：2001DN：63011234被叫用戶的號碼6301XXXX6809440462016301業(yè)務交換點（SSP）智能網60081+2001DN：68094404非WAC用戶6809600XX+2001600XX＋6809440468094404圖3智能網方式的呼叫示意圖1)全智能網方案全智能網方式無論對于WAC用戶間的呼叫，還是WAC用戶呼叫公網用戶的呼叫，所有的呼叫都通過智能網。在主叫用戶的交換局，根據主叫用戶是否具有WAC的屬性，對于具有WAC屬性的用戶發(fā)起的呼叫，全部統(tǒng)一添加智能網的標識（600XX），并把呼叫接續(xù)到SSP。對于普通用戶的呼叫而言，根據主叫用戶的屬性，則發(fā)起呼叫時不需要添加相應標識。采用全智能網方式時，無論是WAC網內呼叫和網外呼叫均需要通過智能網接續(xù)，由智能網SSP統(tǒng)一生成計費話單，針對WAC業(yè)務的計費可以集中管理，同時可以通過智能網可以靈活設置呼出權限，權限包括網外呼叫無權、本地、國內以及國際呼叫權限。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，并由智能網返回呼叫失敗，從而增加了網絡呼損。此外由于目前北京網中只有匯接局具有SSP功能，這種全智能網方式，也使得所有WAC用戶發(fā)起的呼叫路由始終要通過匯接局，造成了相關的資源浪費。2)部分智能網方案為了克服全智能網方式帶來的一些問題，在使用智能網方式開放WAC業(yè)務時也可以利用部分智能網方式來解決全智能網方式下存在的問題。所謂的部分智能網方式的概念，就是對于本局內的Centrex呼叫，直接利用交換機的Centrex功能進行接續(xù)，當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，也可以直接實現，而不必受智能業(yè)務的限制。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過Centrex的判別，然后通過Centrex的局數據決定外呼時是否添加600XX，來保證呼叫到智能網。5交換機方式與智能網方式的比較WAC功能可通過上述的交換機直接互聯實現，也可通過智能網轉接的方式實現。智能網WAC在總體實現方案上與其它智能網業(yè)務基本相同。它的最大特點是將網絡的交換功能與控制功能相分離，把網絡中原來位于各個端局交換機中的網絡智能集中到了若干個新設的功能部件上，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，如果使用智能網方式，我們需要對現網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（全智能網方式），要么則是需要對端局進行較大功能的改造。從技術上的實現情況來看，WAC業(yè)務的所有功能在ISUP信令的支持下可通過交換機軟件實現，無需任何附加硬件。且該業(yè)務對計費沒有額外要求，因此該業(yè)務完全有條件在完成ISUP信令改造后的全網范圍內開放。由于各廠家對業(yè)務規(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，可以采用非智能網的方式。然而對于交換機制式較多的地市，利用智能網方式來實現廣域虛擬應該是較好的選擇。目前各制式的交換機都能提供Centrex業(yè)務，但使用的ISUP信令參數不一致，因此在不同交換機之間開放WAC業(yè)務，首先需要規(guī)范交換機之間ISUP信令流程和信令參數的設置。此外，如果在采用交換機方式實現WAC業(yè)務時，其數據翻譯功能采用發(fā)端交換機直接進行翻譯的話，則會出現數據的增、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Centrex的前幾位號碼，即可翻譯出對應的用戶所在的交換局。因此在進行數據的增、刪、改時，只要用戶的數據范圍不超出預定的號碼范圍，其修改工作量只在用戶所在的交換局內修改即