韓研，肖子玉

（中國移動通信集團(tuán)設(shè)計院有限公司，北京 100080）

1 引入軟交換技術(shù)的必要性

軟交換技術(shù)作為近幾年發(fā)展較快的一種通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，已被業(yè)界公認(rèn)為下一代通信網(wǎng)絡(luò)的核心技術(shù)，它采用分層的體系結(jié)構(gòu)，將業(yè)務(wù)、控制和承載分離，各層間采用開放的協(xié)議。采用IP承載的移動軟交換可以實現(xiàn)靈活的組網(wǎng)方式，降低建網(wǎng)成本和運維費用，提供豐富業(yè)務(wù)及功能，并為網(wǎng)絡(luò)向下一代平滑演進(jìn)奠定良好的基礎(chǔ)。

目前，國內(nèi)的移動運營商均在京、滬、穗3地建設(shè)了基于TDM技術(shù)的國際出入口局[1]，隨著國際話務(wù)的增長，現(xiàn)有 TDM國際局的容量已不能滿足需求，僅能通過新建國際局滿足業(yè)務(wù)發(fā)展。經(jīng)過多年的發(fā)展，軟交換技術(shù)的成熟性和商用能力已得到廣泛驗證，在國內(nèi)及國際上，已有不少運營商建設(shè)了軟交換國際局。同時，目前國內(nèi)移動運營商正在進(jìn)行全網(wǎng)語音IP化的部署，逐步實現(xiàn)從長途局到端局、關(guān)口局的IP化。采用支持IP承載方式的軟交換國際局，利用軟交換長途匯接網(wǎng)具備的CMN功能進(jìn)行信令轉(zhuǎn)接，在國際局與端局之間建立IP媒體流的直連，可減少話路接續(xù)、充分發(fā)揮全網(wǎng)IP化的優(yōu)勢。再者，隨著全網(wǎng)交換系統(tǒng)的IP化，交換機(jī)的產(chǎn)業(yè)鏈逐步向軟交換發(fā)展，軟交換機(jī)設(shè)備在成本、器件集成度等方面均比傳統(tǒng)TDM交換機(jī)更具優(yōu)勢。此外，移動網(wǎng)絡(luò)的特性對國際局提出了如移動性管理、智能網(wǎng)業(yè)務(wù)觸發(fā)能力的需求，由于廠家對TDM設(shè)備的開發(fā)和支持力度越來越小，如采用對TDM國際局進(jìn)行升級的方式將導(dǎo)致較高的成本，如采用軟交換技術(shù)建設(shè)國際局則能避免產(chǎn)品支持力度小的難題。

因此，從軟交換技術(shù)的成熟性和商用能力、移動網(wǎng)絡(luò)全網(wǎng)IP化趨勢、軟交換技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展以及業(yè)務(wù)、功能需求等方面考慮，在移動國際局的建設(shè)中引入軟交換技術(shù)還是十分必要的。

2 引入軟交換國際局對組網(wǎng)的影響

2.1 設(shè)局方案的分析

從國際傳輸出入口資源、國際業(yè)務(wù)量分布、網(wǎng)絡(luò)維護(hù)力量、網(wǎng)絡(luò)調(diào)整工程量等幾個方面對國際局的局址選擇進(jìn)行分析，國際交換機(jī)的建設(shè)地點宜選擇在國際業(yè)務(wù)量較大的北京、上海、廣州3地。

在軟交換國際局設(shè)局時，建議充分利用雙歸屬技術(shù)進(jìn)行異地容災(zāi)、保障網(wǎng)絡(luò)安全。采用雙歸屬技術(shù)時，一個MGW歸屬于兩個ISC Server。正常運行時，MGW只注冊到主用ISC Server；當(dāng)主用ISC Server發(fā)生故障時，MGW可注冊到備份ISC Server上，不影響此MGW下業(yè)務(wù)。該方案涉及多信令點、虛擬ISC Server等關(guān)鍵技術(shù)。

2.2 國內(nèi)側(cè)、國際側(cè)承載方式的選擇

2.2.1 國內(nèi)側(cè)承載方式的選擇[2]

（1）軟交換國際局的媒體網(wǎng)關(guān)設(shè)備應(yīng)支持IP端口。

① 軟交換國際局與軟交換匯接網(wǎng)互通時，可采用IP承載方式，也可采用TDM承載方式。優(yōu)選IP承載方式。

② 軟交換國際局與IP端局互通時，建議采用IP承載方式。

（2）軟交換國際局的媒體網(wǎng)關(guān)設(shè)備應(yīng)支持TDM端口。

軟交換國際局可與所在地的TDM關(guān)口局等設(shè)置直達(dá)中繼電路。如果本地網(wǎng)中已設(shè)置軟交換關(guān)口局，也可經(jīng)軟交換關(guān)口局進(jìn)行轉(zhuǎn)接，以減少國際局配的TDM端口。

2.2.2 國際側(cè)承載方式的選擇

目前國際側(cè)電路互聯(lián)的主流方式仍是TDM電路，因此，在建局初期國際側(cè)仍配置TDM端口，同時要求軟交換國際局具備遠(yuǎn)期支持IP接口的能力，遠(yuǎn)期擴(kuò)容再根據(jù)國際側(cè)的應(yīng)用情況配置IP端口。

2.2.3 軟交換國際局間過橋電路的承載方式選擇及CMN功能的需求

由于國內(nèi)側(cè)、國際側(cè)的組網(wǎng)方式不同，移動運營商三個國際局間設(shè)置了過橋電路，主要用于疏通沒有國際目的地出局方向時，轉(zhuǎn)接至其他國際局。引入軟交換國際局后，軟交換國際局與TDM國際局、軟交換國際局與軟交換國際局間均有設(shè)置過橋電路的需求。

當(dāng)軟交換國際局與TDM 國際局間設(shè)置過橋電路時，采用TDM電路承載。

當(dāng)軟交換國際局與軟交換國際局間設(shè)置過橋電路時，采用IP承載方式。結(jié)合國內(nèi)側(cè)IP化的演進(jìn)趨勢，當(dāng)國內(nèi)側(cè)電路已采用IP承載后，如果軟交換國際局支持CMN功能，則在進(jìn)行過橋電路轉(zhuǎn)接時，可只轉(zhuǎn)接信令消息，媒體流可直接聯(lián)連到最終出口的國際局MGW。

從目前國際出入口局過橋電路的負(fù)荷看，約有10%的去話呼叫需要通過過橋電路來轉(zhuǎn)接；而在軟交換國際局引入的初期，軟交換國際局各局間的國際電路和話務(wù)不均衡性將會遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于現(xiàn)有值。因此應(yīng)權(quán)衡在軟交換國際局引入CMN功能和占用MGW進(jìn)行轉(zhuǎn)接，對MGW資源的占用和對呼叫產(chǎn)生時延的影響；并結(jié)合屆時的成本分析，確定是否在國際局引入CMN的功能。

2.3 組網(wǎng)方案的分析

2.3.1 國際局國際側(cè)電路組織方案

目前ISC國際側(cè)電路組織基本上采用分區(qū)域連接的方式，對一些大的國際運營商采用兩個ISC或3個ISC同時連接的方式。由于國際側(cè)的電路組織方式是與國際運營商協(xié)商的結(jié)果，因此對軟交換國際局建議沿用現(xiàn)有的電路連接方式，結(jié)合資費結(jié)算及話務(wù)流向，逐步實現(xiàn)分區(qū)轉(zhuǎn)接、話務(wù)均衡分配、安全雙路由、負(fù)荷分擔(dān)或熱備份的工作方式。

2.3.2 國際局國內(nèi)側(cè)網(wǎng)絡(luò)組織方案

（1）國際局間連接方式。

軟交換國際局間采用IP承載方式，網(wǎng)狀相連。軟交換國際局如具備CMN功能，則在疏通國際去話時如本軟交換國際局無此國際方向電路而其他軟交換國際局具備該方向國際局電路時，軟交換國際局間只需轉(zhuǎn)接信令消息而無需轉(zhuǎn)接媒體流消息。

軟交換國際局與本地的TDM國際局設(shè)置過橋電路，當(dāng)該軟交換國際局疏通的國際去話無對應(yīng)國際局向、且其他2個軟交換國際局也無此局向時，經(jīng)過橋電路送至TDM國際局，由TDM國際局疏通或轉(zhuǎn)至其他TDM國際局。

（2）軟交換國際局與所在地端局、關(guān)口局的連接。

隨著移動網(wǎng)CS域的IP化，本地網(wǎng)端局和關(guān)口局逐步由TDM設(shè)備向軟交換設(shè)備演進(jìn)，因此對于國際交換機(jī)應(yīng)結(jié)合本地網(wǎng)IP化的進(jìn)程，盡量與IP化的關(guān)口局和端局連接，盡可能采用IP端局進(jìn)行本地組網(wǎng)。建議國際交換機(jī)與其所在地的GMSC Server/MGW、與話務(wù)量較大的MSC Server/MGW設(shè)置直達(dá)中繼電路。

（3）軟交換國際局與TDM長途匯接網(wǎng)的連接。

軟交換國際局已具備MAP/SSP功能，為使網(wǎng)絡(luò)組織清晰，建議新建軟交換國際局不與TDM長途匯接網(wǎng)設(shè)置直達(dá)中繼。

（4）軟交換國際局與軟交換匯接網(wǎng)及IP化端局的連接。

方案一、分區(qū)匯接：沿用現(xiàn)有的3個大區(qū)分區(qū)模式。

媒體流層面——各TMG/SG或IP化端局，與歸屬區(qū)域的軟交換國際局MGW采用IP承載方式連接，直接建立媒體流的連接。

信令流層面——根據(jù)對BICC信令的轉(zhuǎn)接方式，其中又可分為兩個方式：

方式一、通過京、滬、穗SS/CMN轉(zhuǎn)接，即京、滬、穗SS/CMN進(jìn)行本大區(qū)BICC轉(zhuǎn)接，各匯接區(qū)內(nèi)的SS將信令路由指向本大區(qū)的匯接CMN；

方式二、各省SS/CMN分別與歸屬區(qū)域的軟交換國際局SS建立BICC連接，類似際專電路。

方案二、負(fù)荷分擔(dān)：3個國際局間采用負(fù)荷分擔(dān)方式，TMG/SG或IP端局按照預(yù)先設(shè)置的局?jǐn)?shù)據(jù)，按照1/3∶1/3∶1/3 的方式將話務(wù)輸送到軟交換國際局。

方案比較：方案一和方案二從技術(shù)角度比較看，方案二采用負(fù)荷分擔(dān)方式，國際去話話務(wù)量分配更為均衡，但要求匯接網(wǎng)和本地網(wǎng)國內(nèi)層的電路設(shè)置均要設(shè)置為負(fù)荷分擔(dān)到3個方向，局?jǐn)?shù)據(jù)設(shè)置復(fù)雜，對全網(wǎng)設(shè)備的性能消耗較大，維護(hù)管理復(fù)雜；而方案一采用分區(qū)匯接方式，也可作為話務(wù)的負(fù)載均衡，且可根據(jù)各國際局開通的方向，電路群大小等多種因素靈活調(diào)整比例，局?jǐn)?shù)據(jù)設(shè)置相對簡單，維護(hù)管理較方案二簡單；且目前國內(nèi)各運營商的國際局國內(nèi)側(cè)網(wǎng)絡(luò)均采用這種方式。采用方案一不需進(jìn)行大的網(wǎng)絡(luò)和局?jǐn)?shù)據(jù)調(diào)整。因此建議采用方案一，即分區(qū)匯接方式。

方案一的兩種方式示意如圖1所示。

方式一與現(xiàn)網(wǎng)局?jǐn)?shù)據(jù)相同，實施較簡單；方式二需全網(wǎng)做數(shù)據(jù)，涉及全網(wǎng)大量SS/CMN。建議采用方式一。

2.3.3 國際局組網(wǎng)方式圖

新建軟交換國際局后，國際局組網(wǎng)方案參見圖2所示。

圖1 國際局組網(wǎng)方案一示意圖

2.4 對設(shè)備功能的新要求

目前軟交換國際局商用設(shè)備主要以固定網(wǎng)版本為主，不支持移動相關(guān)功能（如MAP）。固定網(wǎng)版本國際局歷經(jīng)多年的商用，其功能繁多且復(fù)雜，但在移動國際局運營的這幾年中，很多功能實際上均沒有應(yīng)用的場景。TDM國際局的很多功能在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)和技術(shù)環(huán)境下，已無應(yīng)用需求。因此為推動軟交換國際局產(chǎn)品的開發(fā)，降低設(shè)備研發(fā)成本，本研究結(jié)合國內(nèi)移動運營商國際局運營經(jīng)驗、網(wǎng)絡(luò)組織、設(shè)備廠家提供的功能進(jìn)行分析后，提出國內(nèi)移動運營商引入軟交換國際局的設(shè)備功能需求。

2.4.1 信令協(xié)議的適配、轉(zhuǎn)譯功能

國際局作為國內(nèi)移動網(wǎng)絡(luò)與國外運營商網(wǎng)絡(luò)的關(guān)口局，應(yīng)具備適配多種信令協(xié)議的能力。以國內(nèi)移動運營商現(xiàn)有的TDM國際局為例：

（1）國際局需支持國際網(wǎng)和國內(nèi)網(wǎng)的各種信令方式，其中國際信令包括七號信令，五號信令，TUP信令，ISUP信令，DSS1信令等。要求所使用信令的比例和類型能夠通過人機(jī)命令靈活調(diào)整和修改，即交換機(jī)的同一中繼模塊既可用于國際信令，也可用于國內(nèi)信令。

（2）國際局需具有各種信令的轉(zhuǎn)譯功能，例如IISUP和ITUP、IISUP和NISUP、IISUP和NTUP、ITUP和NTUP、ITUP和NISUP、IISUP和DSS1、ITUP和DSS1等。

目前國內(nèi)移動網(wǎng)絡(luò)TDM國際局開通的國際局向所使用的信令協(xié)議均為ISUP，遵循ITU-T ISUP信令規(guī)范，且國際出入口局主要與大型國際轉(zhuǎn)接商互聯(lián)，因此，軟交換國際出入口局也應(yīng)支持國際 ISUP信令，對于其他信令方式建議作為可選或不需要。

建議軟交換國際局需支持的信令方式如表1所示。

2.4.2 MAP查詢及CAP觸發(fā)功能

圖2 國際局組網(wǎng)方式圖

表1 軟交換國際局支持的信令方式

在疏通移動用戶的國際來話時需要查詢被叫用戶的漫游位置信息以確定話路路由，移動智能網(wǎng)用戶做被叫時需要啟動SSP業(yè)務(wù)觸發(fā)功能。移動運營商現(xiàn)有國際出入口局為固定網(wǎng)版本設(shè)備，不支持移動MAP和CAP功能，國際來話的MAP查詢和智能網(wǎng)業(yè)務(wù)觸發(fā)CAP功能目前由京、滬、穗3地的TMSC1或GW提供。

在移動網(wǎng)中，作為關(guān)口局的國際出入口局應(yīng)具備MAP/CAP信令功能，對于新引入的軟交換國際局在疏通國際來話時實現(xiàn)MAP/CAP信令的功能點，提出以下4個方案：

方案一：由京、滬、穗3地的TDM-TMSC1支持MAP/CAP功能。該方案要求移動本網(wǎng)用戶的所有國際來話均要經(jīng)京、滬、穗3地的TMSC1疏通。

方案二：由京、滬、穗3地的軟交換匯接網(wǎng)TMG/SG+SS支持MAP/CAP。該方案要求移動本網(wǎng)用戶的國際來話需經(jīng)京、滬、穗3地的TMG/SG疏通。

方案三：由新建軟交換國際局支持MAP/CAP。該方案要求軟交換國際局采用移動版本，具備MAP、CAP協(xié)議棧。

方案四：由GSM網(wǎng)中的關(guān)口局支持MAP/CAP，該方案有2種方式。

方式一：由國際局所在地（如：京、滬、穗）的關(guān)口局實現(xiàn)；

方式二：由各本地網(wǎng)的關(guān)口局實現(xiàn)。

4種方案的對比分析如表2所示。

通過以上比較分析，方案三具有更大優(yōu)勢，因此推薦采用方案三。

2.4.3 其他業(yè)務(wù)功能要求

當(dāng)國際出入口局具備MAP/CAP功能后，它與移動網(wǎng)中的關(guān)口局功能相似，關(guān)口局所具備的一些增值業(yè)務(wù)功能，在國際出入口局也應(yīng)支持。

（1）彩鈴業(yè)務(wù)需求

根據(jù)現(xiàn)有彩鈴業(yè)務(wù)的信令流程，關(guān)口局需要支持彩鈴業(yè)務(wù)觸發(fā)功能，包括具備在SRI消息中利用擴(kuò)展域標(biāo)識彩鈴支持信息的功能，同時能識別SRI_ACK中帶有的MSRN及彩鈴業(yè)務(wù)碼SS_Code，并能按流程要求建立、拆除與彩鈴平臺之間的話路連接。當(dāng)移動軟交換國際局具備MAP/CAP信令功能后，其在網(wǎng)絡(luò)中的地位類似于一個關(guān)口局，因此軟交換國際局還應(yīng)具備彩鈴業(yè)務(wù)觸發(fā)功能。

表2 MAP查詢及SSP觸發(fā)功能方案對比

（2）移動號碼攜帶業(yè)務(wù)需求

實施號碼攜帶后，用戶的ISDN號碼已經(jīng)不能表征其歸屬哪個網(wǎng)路，因此為了尋找目標(biāo)的簽約網(wǎng)絡(luò)或目標(biāo)的交換節(jié)點，需要在電信網(wǎng)編號計劃中為每個運營商網(wǎng)絡(luò)規(guī)定一個路由號碼（RN），用于表征運營商網(wǎng)絡(luò)。訪問數(shù)據(jù)庫后，將路由號碼加在用戶原有的ISDN號碼前，用于呼叫路由。

從目前號碼攜帶方案看，號碼攜帶業(yè)務(wù)對軟交換國際局的建設(shè)方案基本無影響，但要求國際局支持路由碼功能。軟交換國際局由于已具備MAP查詢功能，因此在疏通國際來話時路由同網(wǎng)絡(luò)中的MSC，MAP查詢信令經(jīng)STP/SRF/NPDB（或其他網(wǎng)元），如發(fā)現(xiàn)用戶已攜號轉(zhuǎn)出，則將該用戶話務(wù)當(dāng)作外網(wǎng)用戶話務(wù)，按路由組織方式疏通至關(guān)口局。

3 結(jié)論

在國際局層面引入軟交換技術(shù)，在滿足新業(yè)務(wù)需求、新技術(shù)應(yīng)用、未來演進(jìn)等方案具有較明顯的優(yōu)勢；對于正在進(jìn)行IP化改造的國內(nèi)網(wǎng)絡(luò)具有一定的組網(wǎng)優(yōu)勢；利用軟交換技術(shù)本身的特點有利于進(jìn)行設(shè)備的容災(zāi)備份。從產(chǎn)品的成熟度和穩(wěn)定性來看，國際局引入軟交換技術(shù)是可行的。

軟交換國際局的建設(shè)對設(shè)備在信令功能、新業(yè)務(wù)的配合等方面提出了新的需求。根據(jù)前期與國內(nèi)幾個主流交換機(jī)廠家的交流，目前廠尚無滿足上述要求的商用設(shè)備，因此，在國內(nèi)建設(shè)移動軟交換國際局需要由運營商進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化的推動。

[1] 中國移動通信集團(tuán)設(shè)計院有限公司. 中國移動國際通信出入口三期擴(kuò)容工程可行性研究報告[R]. 2008年1月.

[2] YD/T 1434-2006, 軟交換設(shè)備總體技術(shù)要求[S].