与传统电话网兼容的NGN网组网方案

关键词：网络电话；NGN；VOIP；IP语音超市；QOS 中图分类号：TP393 文献标识码：A A Design of NGN Complying with PSTN WANG Xiao-liang (Dep. Electroric, JINan University, Guangzhou 510632,China) Abstract: This paper introduces a design of NGN complying with PSTN. This is s real plan to win the market with low consume and turn into NGN easy. Key words: Network phone, NGN, VOIP, IP phone supermarket, QOS 1 项目背景说明 随着国内电信运营商的进一步分化，电信业务竞争也越来越激烈，各电信运营商特别是固定电话运营商纷纷在对方的腹地寻找商机，开拓新的业务。特别是与城域网的合作受到运营商的高度重视，成为运营商业务突破的捷径。城域网的网络资源丰富，并已成功为用户提供数据服务，运营商只需借用城域网的光纤平台另建传统电话网络平台即可。这样一来既没有合理规划城域网的网络资源，又没有应用新的技术为用户提供服务。显而易见采用NGN网技术组网既能合理规划城域网的网络资源，又符合网络技术的发展潮流，运营商和城域网的投资成本更低，用户能享受更多的服务，是一个多赢的局面。 但是在现阶段采用NGN网络技术又存在下列问题： 1，国际上尚无大型网络的组网和运营经验 2，协议尚未做到兼容性，标准还在发展之中。 根据上面的分析，最好能将传统的电话网和 NGN网结合起来，这样两方面的优点都能融合一起。这就是我们要提到的过渡组网方案，交换平台仍采用传统的交换平台，而城域网和接入平台采用 NGN网模式。 2 网络电话兼容解决方案 在充分考虑综合利用现有资源、城域网宽带网络的实际情况下，提出如下图所示的网络电话解决方案：(图1)，该语音解决方案基于现有的IP城域网，直接利用运营商已有的PSTN交换机作为语音业务提供点，不需要单独建设窄带承载网络即可完成语音的综合接人，也不需要单独建立软交换平台。首先在IP城域网的边缘通过AG/IAD类的综合接入网关，完成普通话音的分组化工作，并将话音接入宽带IP城域网，其次在宽带IP城域网和 PSTN交换机之间放TG类中继控制网关，完成V5接口的业务透传功能，可以将PSTN交换机的语音业务完全透传到宽带IP城域网中，并且对现有的网络不产生任何影响。该语音解决方案很好地利用了合作方现有地网络和设备，实现了PSTN话音业务地平滑移植和分组语音地接人，是网络创新和网络继承的最佳平衡点。 如上图1。在呼叫解决方案上，通过3016中继网关的E1接口与当地PSTN关口局的交换机相连， TG再与IP城域网的前置交换机(Baystack450)相连，实现IP电话呼叫转接。 一个典型的IP电话建立通话的过程如下：如位于某市IP电话网内的用户输入电话号码，转发到位于专用小型交换机(PBX)和TCP/IP网络间最近的IP电话网关(AG/IAD)，GK(网守)通过被叫号码寻址，判断被叫是在IP电话网内还是 PSTN网内，若被叫位于IP电话网内，则GK给出到被叫最近网关的路由，若被叫位于PSTN网，则连接到PSTN关口局的交换机上，建立呼叫。源 IP电话网关把声音数据装配成IP信息包，然后按照TCP/IP网络上查找到的路径把IP信息包发送出去。对方的IP电话网关接收到后，把信息包还原成原来的声音数据，并通过PBX转发给被呼叫方。 当用户拨打电话的时候，利用IP电话网内的计费系统进行计费。计费系统包括计费原始信息采集点和计费中心。 计费信息采集点负责原始计费信息的生成，由网关充当。计费时通过本地的计费台软件采用反极性的方式实现灵活的即时计费。当用户A摘机拨打B用户时，整个通路建立起来后，用户B的话机振铃，用户B摘机的同时，程控交换机将通过V5协议发送一个极性翻转的指令给TG，TG将该信息翻译成MGCP协议，传递给接入网关AG/IAD， AG/IAD将线路极性进行翻转，此时计费器感知到线路极性翻转，开始计费。同样，任何一方挂机，程控交换机将极性恢复正常的指令通过V5协议发送给TG，TG再指挥AG/IAD将极性恢复正常，计费器感知后停止计费。 计费中心负责对原始信息的处理、时长(话费)统计、查询等功能，可由独立的计费系统承担。 3 上述网络电话方案的特点 ●在现阶段软交换尚未完善之时，利用原有成熟的交换机设备即可开展分组语音业务的运营，迅速获得传统交换的所有业务。这是本方案最醒目的特点。 ●利用原有设备网络资源，多业务综合接入，达到资金利用率最高 利用城域网和程控交换机资源，在接入层实现分组语音和数据综合接入，克服纯窄带接入网设备实装率低，空闲设备和网络资源的弊端，提高了运营的投入产出比。 ●具有符合运营要求的网管系统 采用基于IP网络的综合接入网管系统为分组语音接入网提供便捷的实时远程管理。为运营解除网络运营和维护的后顾之忧。 ●避免了传统运营商的网络包袱 在软交换技术和应用成熟之前，以最小投资风险快速抢占话音用户。保护运营商的投资，避免因新建的大量的接入层设备在未来被淘汰的危险。该解决方案能够为软交换的建设做前期准备，保证 NGN演进的平滑性，在发展中边运营，边收益，边演进! ●支持快速灵活的设备部署 采用本地IP语音接入，具备灵活快速的建设方式完全摆脱了传统语音的束缚与重复建设的弱点。该语音方案完全基于现有的IP城域网接入网络的覆盖状况来发展语音接人，设备规格丰富(盒式lAD，盒式AG，机架式设备)均提供以太网标准接口，借鉴现有楼道，大厦，小区中心的建设模式，很大程度摆脱对机房建设的要求，建设方式更加灵活，建设周期短，安装施工方便，扩容方便，割接简单，完全符合分组网络的建设原则。继承原有运营模式和体系IP接入网相当于交换机上的一个V5用户，因此IP接入网可以全面支持程控交换机所有的窄带PSTN电话业务。支持基本电话业务，基本电话补充业务，支持与智能网互通。继承了原有 PSTN一切成熟的模式和体系，计费模式，管理模式，用户管理，号码管理，设备管理，业务模式，运维模式均在IP前置机中完成，通过V5透明传入IP网络以MGCP的形式在网上进行控制。同时融合宽带IP城域网的现有的模式，可与软交换机的控制信令并存。 ●充分扩展宽带网络的竞争优势 ●面对语音本地接入网络，该语音方案使语音网络面对传统的PSTN独立且对等，为边缘用户提供的综合接入业务更加丰富。 4 接入模型规划 4．1 接入模式一：对重点发展的工业区、企业等大用户 由于城域数据网络延伸得比较全面，其宽带 IP城域网的性能质量较有保障，对于重点发展的工业区、企业等大用户，可以使用如图2的组网模式。此方式可以充分利用现有资源，使用延伸到用户端10/100M以太网接口，不占用宝贵的传输资源。利用2/3层交换机作为城域数据网接入的延伸，只要城域数据网延伸到的地方，就可以利用 AG接入网关或者lAD综合接入网关将用户接入到网络中，并提供语音和数业务。传输手段主要是通过原有的已经布线的光纤或者5类线，无需占用传输资源。 4．2 接入模式二 该模式主要针对SDH传输网络和数据网络并存的情况，可将TG下移到城域的POP(point of presence所在地)节点，这样TG上行可以利用 SDH的传输连接到程控交换机，下行通过FE端口连接二层或三层交换机，通过交换机进行接入延伸。 此种方式可以很好地避开城域数据网络对于 语音包所产生的影响，保证了更好的话音质量。适用于城域数据网络QoS质量没有保障、或当地合作伙伴没有城域数据网络的地方。 由于城域网是专用网络所以时延很小，也基本不存在拥塞和丢包的问题。试验结果表明利用上述方案实现基于城域网的语音传输是可行的，并且满足保证通话质量的首要条件，对原有网络无任何影响，设计施工简单。利用城域网城域网开展网络电话既为新的运营商找到了新的平台又为城域网增加了新的业务，还可以为广大用户提供质优价廉的服务，真正是一举多得的事情。 参考文献 [1] 赵慧玲，赖平漳．IP电话技术及其应用[M]．北京：人民邮电出版社，2000． [2] Oliver Hersent，David Gurle．IP电话——基于分组的多媒体通信系统[M]．北京：人民邮电出版社，2000． [3] 李洪，等．电信级IP信息网络的构建[M]．北京：人民邮电出版社，2002． [4] CicoffBcnnctt．TCP/IP网络原理与技术[M]．北京：电子工业出版社，1997． [5] Tanenbaum, A. S. , Computer Networks, 3rd ed. , Prentice -Hall,Inc. 1996. [6] Stallings, w., Data and Computer Communications, 6th Ed., Macmillan.