軟交換信令網(wǎng)關(guān)在化工企業(yè)通信網(wǎng)的應(yīng)用

許震

（安徽省化工設(shè)計(jì)院，安徽合肥230009）

軟交換體系中信令網(wǎng)關(guān)的出現(xiàn)，使利用IP承載技術(shù)來(lái)解決各節(jié)點(diǎn)之間信令傳送成為可能，是順應(yīng)網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)需求的一種解決方案?；て髽I(yè)通信網(wǎng)為滿足企業(yè)內(nèi)部調(diào)度生產(chǎn)，以及配套的家屬區(qū)、辦公樓的通信需要，隨著通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展、軟交換各種標(biāo)準(zhǔn)的制定與補(bǔ)充，以及化工行業(yè)對(duì)信息化、智能化的要求越來(lái)越高，不少?gòu)S家都推出了軟交換的解決方案，各運(yùn)營(yíng)商也在積極進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)。目前，國(guó)內(nèi)外許多電信設(shè)備制造商如西門(mén)子、阿爾卡特、愛(ài)立信、中興等都在積極發(fā)展新的交換機(jī)過(guò)渡平臺(tái)。

1 在固網(wǎng)的應(yīng)用（圖1）

圖1 軟交換信令網(wǎng)關(guān)在固網(wǎng)的應(yīng)用

現(xiàn)在，固網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商開(kāi)始通過(guò)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化和智能化改造提升PSTN價(jià)值與降低運(yùn)營(yíng)成本，實(shí)現(xiàn)“開(kāi)源節(jié)流”。同時(shí)PSTN向NGN過(guò)渡是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。運(yùn)營(yíng)商需要根據(jù)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)形勢(shì)和業(yè)務(wù)需求，引入并分階段發(fā)展與部署NGN，積極推動(dòng)PSTN向NGN的演進(jìn)，從而驅(qū)動(dòng)固網(wǎng)走向智能化、移動(dòng)化、寬帶化，不斷提升固網(wǎng)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。傳統(tǒng)的PSTN方式在信號(hào)覆蓋時(shí)，針對(duì)零星分散的信息點(diǎn)，化工企業(yè)通信網(wǎng)需要新建交換機(jī)房及相關(guān)配套設(shè)備及電纜，軟交換技術(shù)在化工企業(yè)通信網(wǎng)的引入，在目前看來(lái)完美地解決了上述難題。

1.1 Adax信令網(wǎng)關(guān)在中國(guó)固網(wǎng)NGN的應(yīng)用

Adax信令網(wǎng)關(guān)被上海貝爾阿爾卡特采用，用于NGN核心網(wǎng)絡(luò)，案例如下：

圖2 2006年某省的固網(wǎng)NGN改造示意圖

圖2 為2006年某省的固網(wǎng)NGN改造示意圖，AdaxSG與MGC部署在省級(jí)的大區(qū)中心，他們之間通過(guò)M3UA協(xié)議連接。多個(gè)地市的PSTN的本地接入網(wǎng)通過(guò)媒體網(wǎng)關(guān)（MG）將七號(hào)信令鏈路收斂并轉(zhuǎn)換為M2UA協(xié)議，使用IP網(wǎng)絡(luò)承載遠(yuǎn)程接入MGC。AdaxSG在這當(dāng)中起的作用主要是實(shí)現(xiàn)M2UA-M3UA之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換?；谶@個(gè)大平臺(tái)的建立，使得化工企業(yè)的用戶數(shù)據(jù)上移，本地運(yùn)營(yíng)支撐系統(tǒng)變得簡(jiǎn)單，對(duì)于本地運(yùn)營(yíng)商響應(yīng)用戶數(shù)據(jù)等方面應(yīng)用的速度有了很大的提升。

1.2 在移動(dòng)網(wǎng)的應(yīng)用

圖3 軟交換信令網(wǎng)關(guān)在移動(dòng)網(wǎng)的應(yīng)用

移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)，可以說(shuō)都是基于業(yè)務(wù)與控制分離，控制與承載分離的架構(gòu)，像全I(xiàn)P的網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)變。隨著通信網(wǎng)的蓬勃發(fā)展，移動(dòng)智能業(yè)務(wù)、IP業(yè)務(wù)、移動(dòng)IP業(yè)務(wù)、通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)（GPRS）等的出現(xiàn)和興起，為促使網(wǎng)絡(luò)互通和各種通信業(yè)務(wù)的正常開(kāi)展，必須要求實(shí)現(xiàn)各種信令的正常遷移配合和轉(zhuǎn)換傳送。作為現(xiàn)代化通信網(wǎng)絡(luò)的神經(jīng)樞紐，信令網(wǎng)關(guān)在移動(dòng)通信中發(fā)揮的作用也越來(lái)越大。其中七號(hào)信令集中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)作為對(duì)信令網(wǎng)進(jìn)行集中監(jiān)測(cè)和維護(hù)管理的重要工具已經(jīng)相對(duì)成熟，并有著更加深入和廣闊的應(yīng)用發(fā)展前景。

案例如下：

圖4為2007年甘肅天水移動(dòng)大區(qū)某個(gè)化工企業(yè)的拓?fù)鋱D，AdaxSG工作在TDM-M3UA方式。AdaxSG與移動(dòng)本地接入交換機(jī)和BSC放置在一起，通過(guò)TDM鏈路連接。在每個(gè)移動(dòng)本地接入網(wǎng)，例如接入網(wǎng)#1，AdaxSG以1+1負(fù)荷分擔(dān)方式配置，與MSCServer通過(guò)IP承載網(wǎng)相連接。AdaxSG可工作在信令轉(zhuǎn)接（STP）或信令代理（SEP）模式，支持SCTP的多歸屬配置，可達(dá)到承載級(jí)的要求。

1套AdaxSG可支持高達(dá)256條No.7低速鏈路（LSL），可滿足絕大部分的組網(wǎng)要求。另外，AdaxSG的支持信令代理（SEP）模式，使得AdaxSG可以與MSC Server共用一個(gè)信令點(diǎn)碼，節(jié)省了信令點(diǎn)碼的資源。對(duì)于大規(guī)模的化工企業(yè)，移動(dòng)無(wú)線通信具有極其重要的應(yīng)用。工作人員尤其是在爆炸危險(xiǎn)等特殊環(huán)境下手持無(wú)線通信設(shè)備進(jìn)行巡視，在保障信號(hào)穩(wěn)定可靠的同時(shí)，也節(jié)省了綜合布線的安裝和維護(hù)。

圖4 2007年甘肅天水移動(dòng)大區(qū)某個(gè)化工企業(yè)的拓?fù)鋱D

1.3 FHX 5000信令網(wǎng)關(guān)的應(yīng)用

軟交換體系中信令網(wǎng)關(guān)的出現(xiàn)，使利用IP承載技術(shù)來(lái)解決各節(jié)點(diǎn)之間信令傳送成為可能，是順應(yīng)化工企業(yè)通信網(wǎng)演進(jìn)需求的一種解決方案。

（1）與傳統(tǒng)PSTN網(wǎng)絡(luò)互通。使用FHX 5000信令網(wǎng)關(guān)來(lái)提供信令連接，可以在軟交換網(wǎng)絡(luò)中構(gòu)建一個(gè)分布式交換環(huán)境。信令網(wǎng)關(guān)位于電話網(wǎng)絡(luò)和IP網(wǎng)絡(luò)之間，完成傳統(tǒng)的No.7信令消息與基于IP的SIGTRAN信令之間消息的相互轉(zhuǎn)換，支持高層用戶信令協(xié)議的互通，如圖5。

圖5 信令網(wǎng)關(guān)在軟交換與PSTN網(wǎng)絡(luò)互通時(shí)的應(yīng)用

（2）智能網(wǎng)業(yè)務(wù)控制點(diǎn)（SCP）。在化工企業(yè)通信網(wǎng)中智能網(wǎng)功能可以通過(guò)多種方式實(shí)現(xiàn)：通過(guò)軟交換訪問(wèn)傳統(tǒng)智能網(wǎng)的SCP；傳統(tǒng)智能網(wǎng)的SSP訪問(wèn)應(yīng)用服務(wù)器；利用第三方提供各種智能網(wǎng)業(yè)務(wù)。下面僅就第一種方式說(shuō)明信令網(wǎng)關(guān)在化工企業(yè)通信網(wǎng)中實(shí)現(xiàn)智能網(wǎng)功能時(shí)的應(yīng)用。

對(duì)現(xiàn)有的智能網(wǎng)來(lái)說(shuō)，軟交換以及它所控制的節(jié)點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)虛擬的SSP，可在INAP/CAP/TCAP/SCCP接口上通過(guò)信令網(wǎng)關(guān)與現(xiàn)有智能網(wǎng)中的SCP互通，共同提供智能網(wǎng)業(yè)務(wù)，或者直接和IPSCP進(jìn)行互通，實(shí)現(xiàn)和原有智能網(wǎng)業(yè)務(wù)的互通，如圖6。

圖6 信令網(wǎng)關(guān)在軟交換與智能網(wǎng)互通時(shí)的應(yīng)用

基于IP的實(shí)體可以通過(guò)FHX5000信令網(wǎng)關(guān)查詢七號(hào)信令數(shù)據(jù)庫(kù)，反之亦可。例如，在網(wǎng)絡(luò)向IP轉(zhuǎn)變時(shí)可以設(shè)置一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，該數(shù)據(jù)庫(kù)可以在任何一種網(wǎng)絡(luò)中，而由FHX5000信令網(wǎng)關(guān)提供無(wú)縫的互操作功能。

在這種方式下，智能業(yè)務(wù)仍舊由傳統(tǒng)智能網(wǎng)的SCP來(lái)提供。軟交換實(shí)現(xiàn)SSF功能，負(fù)責(zé)智能業(yè)務(wù)的觸發(fā)，然后通過(guò)信令網(wǎng)關(guān)與傳統(tǒng)智能網(wǎng)的SCP互通，接受SCP對(duì)智能呼叫的控制，完成呼叫接續(xù)以及與用戶的交互，為IAD、SIP、H.323、PSTN等各種用戶提供智能網(wǎng)業(yè)務(wù)。

（3）SS7 over IP。隨著科學(xué)的進(jìn)步，傳統(tǒng)意義的打電話等聯(lián)絡(luò)方式已經(jīng)不能滿足現(xiàn)今智能化、自動(dòng)化化工企業(yè)的要求，這要求電信運(yùn)營(yíng)商要不斷推出補(bǔ)充業(yè)務(wù)、智能業(yè)務(wù)，于是減少投資、減少電路交換網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)、提高IP網(wǎng)絡(luò)的利用率是運(yùn)營(yíng)商共同的愿望，選用IP來(lái)傳輸SS7是極經(jīng)濟(jì)的一條途徑。在3GPP的R4及R5中規(guī)定3G網(wǎng)絡(luò)采用軟交換體系進(jìn)行組網(wǎng)，各網(wǎng)元之間的媒體及信令都基于IP網(wǎng)進(jìn)行承載。信令網(wǎng)關(guān)的出現(xiàn)使SS7 over IP成為可能，這樣做增加了信令帶寬，減小了對(duì)其它網(wǎng)絡(luò)資源的壓力。

通過(guò)兩個(gè)FHX 5000信令網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)，將分布的多條信令鏈路集中到IP接口，就可以用低成本高帶寬的IP鏈路來(lái)進(jìn)行可靠的七號(hào)信令傳輸，如圖7。

圖7 信令網(wǎng)關(guān)在SS7 over IP組網(wǎng)中的應(yīng)用

信令網(wǎng)關(guān)的這種應(yīng)用可以利用IP側(cè)寬帶傳輸能力，在信令網(wǎng)中業(yè)務(wù)量較大的節(jié)點(diǎn)之間提供高速連接，緩解智能網(wǎng)業(yè)務(wù)及未來(lái)移動(dòng)業(yè)務(wù)的發(fā)展對(duì)信令網(wǎng)造成的壓力，使得化工企業(yè)在保障自身基本對(duì)內(nèi)對(duì)外通信的同時(shí)，擁有更大的網(wǎng)路范圍，背景音樂(lè)、視頻監(jiān)控、車輛管理、周界報(bào)警、紅外對(duì)射柵欄均可輕松實(shí)現(xiàn)。

1.4 FHX 5000信令網(wǎng)關(guān)設(shè)備的應(yīng)用

FHX 5000信令網(wǎng)關(guān)在最新網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)平臺(tái)中是非常關(guān)鍵的設(shè)備。除了支持標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議和體系結(jié)構(gòu)，該網(wǎng)關(guān)還能提高系統(tǒng)的效率、可靠性和可維護(hù)性。結(jié)合我院去年合作的甘肅蘭州某化工企業(yè)分析它的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)如下：

（1）同時(shí)支持多種七號(hào)信令—CHINA/ANSI/ITU/ETSI/JAPAN，這樣使得化工企業(yè)的投資方不會(huì)因?yàn)樾枰獙?duì)接而要購(gòu)買(mǎi)七號(hào)信令網(wǎng)關(guān)。

（2）提供豐富的組網(wǎng)應(yīng)用方式。網(wǎng)關(guān)支持多種適配層協(xié)議，具有多樣的電路交換網(wǎng)和分組網(wǎng)接口，能滿足各種方式的組網(wǎng)應(yīng)用。針對(duì)當(dāng)?shù)赝ㄐ刨Y源的特殊性，以及投資方降低組網(wǎng)費(fèi)用的要求，大中小型、有線無(wú)線結(jié)合組網(wǎng)等方式可以滿足不同化工企業(yè)的信息化程度。

（3）極高的可靠性。系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件，包括主控處理機(jī)、電源、內(nèi)部以太交換網(wǎng)都采取1+1備份，使系統(tǒng)成為電信級(jí)的高可靠的信令網(wǎng)關(guān)設(shè)備。減少了故障的產(chǎn)生，對(duì)化工企業(yè)中需要全天24小時(shí)監(jiān)控處于不停運(yùn)轉(zhuǎn)中的生產(chǎn)設(shè)備提供有力保障。

（4）易維護(hù)性。提供網(wǎng)管設(shè)備的接口，通過(guò)網(wǎng)管能完成配置、統(tǒng)計(jì)、故障查詢、告警等功能，減輕了化工企業(yè)中通信維護(hù)人員的工作壓力。

（5）高擴(kuò)展性和易升級(jí)性。增加服務(wù)種類和用戶數(shù)量容易，升級(jí)方便，為日后老廠改造、擴(kuò)容新建提供了便捷。

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