譚 敏

（北京信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 電子工程系，北京 100015）

“NGN軟交換系統(tǒng)”課程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)

譚 敏

（北京信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 電子工程系，北京 100015）

本文對(duì)高職院校“NGN軟交換系統(tǒng)”課程的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行了全面的設(shè)計(jì)，內(nèi)容包括“NGN設(shè)備軟硬件認(rèn)知及網(wǎng)絡(luò)組建與連接”和“典型組網(wǎng)數(shù)據(jù)配置”兩大部分.其中，前一部分偏重設(shè)備的硬件、網(wǎng)絡(luò)組建及工程連接等內(nèi)容；后一部分偏重典型組網(wǎng)相關(guān)的數(shù)據(jù)配置.網(wǎng)絡(luò)組建主要介紹媒體面、控制面、操作面3個(gè)獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)的組建.典型組網(wǎng)配置包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)配置、與AMG對(duì)接的數(shù)據(jù)配置、與SIP終端對(duì)接的數(shù)據(jù)配置、與PBX對(duì)接的數(shù)據(jù)配置、與PSTN互通的數(shù)據(jù)配置以及IP-Centrex業(yè)務(wù)配置.該項(xiàng)目設(shè)計(jì)為學(xué)生掌握NGN固話網(wǎng)組建及典型應(yīng)用配置技能提供了很好的平臺(tái).

NGN軟交換系統(tǒng)；實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)；典型組網(wǎng)；數(shù)據(jù)配置

“NGN軟交換系統(tǒng)”是高職院校一門(mén)重要的專業(yè)技術(shù)課.受制于該課程實(shí)驗(yàn)部分的開(kāi)設(shè)對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備和教師技術(shù)水平的要求都較高，目前有的院校還處于純理論教學(xué)的階段.開(kāi)通了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的院校，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)主要來(lái)源于設(shè)備生產(chǎn)廠商或者設(shè)備提供商提供的指導(dǎo)書(shū).這些指導(dǎo)書(shū)存在如下問(wèn)題：1）設(shè)備生產(chǎn)廠商的指導(dǎo)書(shū)中，一些內(nèi)容可能是歷史繼承，現(xiàn)實(shí)中早已廢棄不用；2）指導(dǎo)書(shū)中的配置項(xiàng)目綜合性不高，并且與實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備情況不完全吻合.為解決這些問(wèn)題，本文依托實(shí)驗(yàn)室豐富的設(shè)備資源，對(duì)“NGN軟交換系統(tǒng)”課程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行了全面地設(shè)計(jì)，第一部分NGN設(shè)備軟硬件認(rèn)知及網(wǎng)絡(luò)組建與連接，重點(diǎn)介紹設(shè)備的硬件、網(wǎng)絡(luò)組建及工程連接；第二部分典型組網(wǎng)數(shù)據(jù)配置，主要訓(xùn)練學(xué)生各種典型組網(wǎng)數(shù)據(jù)的配置方法.

1 NGN設(shè)備軟硬件認(rèn)知及網(wǎng)絡(luò)組建與連接

實(shí)驗(yàn)的首個(gè)任務(wù)是：對(duì)照實(shí)物，認(rèn)識(shí)NGN網(wǎng)絡(luò)的各層設(shè)備：外觀構(gòu)造、外部接口、軟件體系和操作維護(hù)方法等.

華為SoftX3000固話網(wǎng)軟交換設(shè)備是實(shí)驗(yàn)室NGN網(wǎng)絡(luò)的控制核心，屬于網(wǎng)絡(luò)控制層設(shè)備.實(shí)驗(yàn)室的NGN網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)如圖1所示.

實(shí)驗(yàn)的第2個(gè)任務(wù)是認(rèn)識(shí)NGN網(wǎng)絡(luò)的組建和設(shè)備互聯(lián).NGN網(wǎng)絡(luò)是基于分組交換的網(wǎng)絡(luò)，按照承載數(shù)據(jù)類型的不同，可劃分為媒體面、控制面和操作面3個(gè)獨(dú)立網(wǎng)絡(luò).

操作面負(fù)責(zé)整網(wǎng)設(shè)備的操作維護(hù)，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖2所示.

圖1 實(shí)驗(yàn)室NGN網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)圖

LAN（局域網(wǎng)）switch0和LAN switch1起網(wǎng)絡(luò)備份作用，BAM（后臺(tái)管理服務(wù)器）和iGWB（計(jì)費(fèi)網(wǎng)關(guān)服務(wù)器）采用主備合體模式，主、備服務(wù)器的以太網(wǎng)接口分別由2個(gè)網(wǎng)卡提供，如BMA/備用iGWB合體服務(wù)器，BAM的接口采NIC1口，備用iGWB的接口采用NIC3口.NIC5口作為網(wǎng)管口接網(wǎng)管HUB.所有的工作站通過(guò)2層交換機(jī)連網(wǎng)管HUB，對(duì)BAM，iGWB，UA5000（接入媒體網(wǎng)關(guān)），UMG8900（通用媒體網(wǎng)關(guān)）等設(shè)備進(jìn)行操作維護(hù).

控制面和媒體面分別完成信令和媒體流的傳送.一些設(shè)備的信令和媒體流占用同一個(gè)物理端口傳送，需要借助3層交換機(jī)的路由功能送達(dá)另一個(gè)面的數(shù)據(jù).網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖3所示.圖3中NET Switch采用思科Catelyst3550 3層交換機(jī)，劃分成VLAN0和VLAN1，前者用于控制面的交互，后者用于媒體面的交互.

圖2 實(shí)驗(yàn)室NGN操作面網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

圖3 實(shí)驗(yàn)室NGN信令面、媒體面網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

SoftX3000是NGN網(wǎng)絡(luò)的核心控制設(shè)備，處理控制面的信令消息，以太網(wǎng)口由BFII（后插以太網(wǎng)接口）板提供.UMG8900是內(nèi)部含嵌入式信令網(wǎng)關(guān)的通用媒體網(wǎng)關(guān)，對(duì)程控交換機(jī)過(guò)來(lái)的TDM信令進(jìn)行分組適配和映射處理，NGN網(wǎng)絡(luò)側(cè)的信令接口由MVPD（語(yǔ)音處理單元）的FE0口提供.媒體數(shù)據(jù)接口由MOMD（操作維護(hù)單元）的FE1口提供.傳統(tǒng)固話網(wǎng)的信令和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)通過(guò)E1線纜的不同時(shí)隙傳送，即TDM交換方式.UA5000的信令和媒體數(shù)據(jù)共一個(gè)以太網(wǎng)口ETH1，接至VLAN1，信令借助3層交換機(jī)的路由功能送至VLAN0.SIP電話的情況同UA5000，信令和數(shù)據(jù)共用一個(gè)以太網(wǎng)口.

2 典型組網(wǎng)應(yīng)用的數(shù)據(jù)配置

典型組網(wǎng)應(yīng)用的數(shù)據(jù)配置是一大塊學(xué)習(xí)任務(wù)，兼顧基礎(chǔ)與綜合的技能，涵蓋NGN的三大業(yè)務(wù)類型：語(yǔ)音業(yè)務(wù)、多媒體業(yè)務(wù)和IP Centrex業(yè)務(wù).實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目確定為：基礎(chǔ)數(shù)據(jù)配置（含硬件數(shù)據(jù)配置，本局?jǐn)?shù)據(jù)配置和計(jì)費(fèi)數(shù)據(jù)配置）；采用H.248協(xié)議與AMG對(duì)接的數(shù)據(jù)配置；與SIP終端對(duì)接的數(shù)據(jù)配置；采用PRA中繼與PBX對(duì)接的數(shù)據(jù)配置；采用M2UA-MTP與PSTN互通的數(shù)據(jù)配置；IP-Centrex業(yè)務(wù)配置.

2.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)配置

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)配置之前，根據(jù)實(shí)驗(yàn)室的實(shí)際情況，做出各項(xiàng)規(guī)劃.硬件數(shù)據(jù)規(guī)劃包括：機(jī)架、機(jī)框的配備情況，設(shè)備配置面板圖，IFMI FE端口的IP地址等.本局配置的規(guī)劃包括局點(diǎn)規(guī)劃，信令點(diǎn)編碼，本地號(hào)首集以及用戶群的號(hào)碼等.NGN組網(wǎng)規(guī)劃圖如圖4所示.

計(jì)費(fèi)數(shù)據(jù)規(guī)劃包括計(jì)費(fèi)情況、計(jì)費(fèi)源碼和計(jì)費(fèi)選擇碼的規(guī)劃.計(jì)費(fèi)源碼是為主叫用戶群定義的編碼.如果沒(méi)有特殊需求，本局用戶定義一個(gè)即可.涉及中繼信令組網(wǎng)時(shí)，每個(gè)入中繼群定義一個(gè)計(jì)費(fèi)源碼，即只需對(duì)本局用戶和入中繼計(jì)費(fèi).根據(jù)上面的組網(wǎng)規(guī)劃圖，我們定義計(jì)費(fèi)源碼1（用戶群1、2）、計(jì)費(fèi)源碼62（PBX局入中繼，用戶群3）、計(jì)費(fèi)源碼63（CC08-1局入中繼，用戶群4）和計(jì)費(fèi)源碼64（CC08-2局入中繼，用戶群5）.

圖4 用戶接入和中繼信令組網(wǎng)規(guī)劃圖

計(jì)費(fèi)選擇碼是為被叫用戶群定義的編碼.同樣，我們定義計(jì)費(fèi)選擇碼1（被叫用戶群1、2）、計(jì)費(fèi)選擇碼62（用戶群3）、計(jì)費(fèi)選擇碼63（用戶群4）和計(jì)費(fèi)選擇碼64（用戶群5）.

計(jì)費(fèi)源碼與計(jì)費(fèi)選擇碼組合，組成目的碼計(jì)費(fèi)方式表，對(duì)應(yīng)一種計(jì)費(fèi)情況.如前所述，我們只定義一種計(jì)費(fèi)情況0.目的碼計(jì)費(fèi)見(jiàn)表1.

本局?jǐn)?shù)據(jù)中還需要定義呼叫源碼.呼叫源是指發(fā)起呼叫的一類用戶或一類入中繼.如本局普通用戶定義呼叫源碼1，Centrex用戶定義呼叫源碼2.根據(jù)組網(wǎng)規(guī)劃圖，定義5個(gè)呼叫源碼：呼叫源碼1（本局用戶群1、2），呼叫源碼2（本局Centrex用戶），呼叫源碼62（用戶群3），呼叫源碼63（用戶群4），呼叫源碼64（用戶群5）.定義呼叫源的同時(shí)也指定了它對(duì)應(yīng)的路由選擇源碼和失敗源碼.

硬件數(shù)據(jù)配置步驟：增加機(jī)柜→增加機(jī)框→增加單板→增加IFMI FE端口配置→增加中央數(shù)據(jù)庫(kù)功能.

本局?jǐn)?shù)據(jù)配置步驟：設(shè)置本局信息→增加數(shù)圖→增加本地號(hào)首集→增加呼叫源.

計(jì)費(fèi)數(shù)據(jù)配置步驟：增加計(jì)費(fèi)情況→修改計(jì)費(fèi)制式→增加目的碼計(jì)費(fèi).

2.2 采用H.248協(xié)議與AMG對(duì)接的數(shù)據(jù)配置

AMG向用戶提供中容量的模擬用戶線端口，通過(guò)IP城域網(wǎng)接入SoftX3000，以便運(yùn)營(yíng)商能夠通過(guò)IP城域網(wǎng)向集團(tuán)用戶提供語(yǔ)音業(yè)務(wù).實(shí)驗(yàn)室的用戶群2通過(guò)UA5000接入SoftX3000，如圖5所示.

采用H.248協(xié)議與AMG對(duì)接的數(shù)據(jù)配置步驟為：增加媒體網(wǎng)關(guān)→增加語(yǔ)音用戶→增加呼叫字冠.增加語(yǔ)音用戶的步驟中，需定義其歸屬本地號(hào)首集0、計(jì)費(fèi)源碼1、呼叫源碼1、呼入呼出權(quán)限.

表1 目的碼計(jì)費(fèi)方式

圖5 采用H.248協(xié)議AMG接入SoftX3000

呼叫字冠定義用于將呼叫字冠與路由選擇碼、計(jì)費(fèi)選擇碼相關(guān)聯(lián).而由路由選擇碼和路由選擇源碼（呼叫源中定義）在路由分析數(shù)據(jù)中可查出其對(duì)應(yīng)的路由.此處定義6666字冠，路由選擇碼65535（本局），計(jì)費(fèi)選擇碼 1.

2.3 與SIP終端對(duì)接的數(shù)據(jù)配置

SIP終端通過(guò)IP城域網(wǎng)接入SoftX3000，為個(gè)人用戶提供多媒體業(yè)務(wù).實(shí)驗(yàn)室的SIP終端接入SoftX3000如圖6所示.與SIP終端對(duì)接的數(shù)據(jù)配置步驟是：設(shè)置SIP協(xié)議全局配置信息→設(shè)置MSGI板的本地端口號(hào)→增加多媒體設(shè)備→增加多媒體用戶→增加呼叫字冠.

2.4 采用PRA中繼與PBX對(duì)接的數(shù)據(jù)配置

SoftX3000可采用PRA中繼與PSTN網(wǎng)絡(luò)中的PBX進(jìn)行對(duì)接，以便運(yùn)營(yíng)商能夠通過(guò)IP城域網(wǎng)向集團(tuán)用戶提供語(yǔ)音業(yè)務(wù).實(shí)驗(yàn)室的組網(wǎng)如圖7所示.

采用PRA中繼與PBX對(duì)接的數(shù)據(jù)配置的步驟為：增加媒體網(wǎng)關(guān)→增加信令網(wǎng)關(guān)→增加IUA鏈路集→增加IUA鏈路→增加PRA鏈路→增加局向→增加子路由→增加路由→增加路由分析數(shù)據(jù)→增加PRA中繼群→增加PRA中繼電路→增加呼叫字冠→增加號(hào)碼變換數(shù)據(jù)→增加號(hào)首處理數(shù)據(jù).

圖6 SIP終端接入SoftX3000時(shí)的組網(wǎng)

圖7 SoftX3000采用PRA中繼與PBX對(duì)接的組網(wǎng)

增加路由分析數(shù)據(jù)，路由選擇碼為100，路由號(hào)100，路由選擇源碼為65534，即所有路由選擇源碼.

增加呼叫字冠66662，路由選擇碼100，計(jì)費(fèi)選擇碼62.根據(jù)路由分析數(shù)據(jù)的定義，所有字冠為66662的呼叫被送往100號(hào)路由.

由本局規(guī)劃知道，本地號(hào)首0的區(qū)號(hào)為10，為使得呼叫字冠010的號(hào)碼能在本局落地，需增加號(hào)首處理數(shù)據(jù).過(guò)程是：先定義010為國(guó)內(nèi)長(zhǎng)途字冠，之后定義號(hào)碼變換數(shù)據(jù)（索引1），刪除號(hào)碼最前面的3位數(shù)字，最后增加號(hào)首處理數(shù)據(jù)，處理呼叫字冠010，采用變換索引1，并重新分析號(hào)碼.

2.5 采用M2UA-MTP與PSTN互通的數(shù)據(jù)配置

采用No.7信令作為局間信令，SoftX3000可與傳統(tǒng)PSTN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行互通組網(wǎng).以CC08-1交換機(jī)為例，其組網(wǎng)如圖8所示.

采用M2UA-MTP鏈路與PSTN互通的數(shù)據(jù)配置的步驟是：增加媒體網(wǎng)關(guān)→增加信令網(wǎng)關(guān)→增加M2UA鏈路集→增加M2UA鏈路→增加MTP目的信令點(diǎn)→增加MTP鏈路集→增加MTP鏈路→增加MTP路由→增加局向→增加子路由→增加路由→增加路由分析數(shù)據(jù)→增加No.7中繼群→增加No.7中繼電路→增加呼叫字冠.

增加路由分析數(shù)據(jù)，路由選擇碼為0，路由號(hào)0，路由選擇源碼為65534，即所有路由選擇源碼.

增加呼叫字冠021，對(duì)應(yīng)路由選擇碼0，計(jì)費(fèi)選擇碼63.根據(jù)路由分析數(shù)據(jù)的定義，所有字冠為021的呼叫被送往0號(hào)路由.

圖8 SoftX3000采用M2UA-MTP鏈路與PSTN互通時(shí)的組網(wǎng)

2.6 IP-Centrex業(yè)務(wù)配置

Centrex業(yè)務(wù)是在公共電話網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)上將部分用戶劃分為一個(gè)基本用戶群，向該用戶群提供用戶專用交換機(jī)的各種功能，同時(shí)還可以提供一些特有的服務(wù)功能.IP-Centrex是NGN網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行的Centrex業(yè)務(wù).我們將實(shí)驗(yàn)室的部分SIP終端劃分為一個(gè)Centrex群，進(jìn)行配置練習(xí).較之與SIP終端對(duì)接的數(shù)據(jù)配置，有以下幾點(diǎn)不同：

1）定義一個(gè)Centrex群；2）定義Centrex群內(nèi)分組；3）增加Centrex群內(nèi)字冠；4）增加Centrex出群字冠；5）多媒體用戶定義時(shí)，Centrex屬性和Centrex標(biāo)志選是，填寫(xiě)Centrex群號(hào)，Centrex分組號(hào)，并定義其Centrex短號(hào).

3 結(jié)束語(yǔ)

本文“NGN軟交換系統(tǒng)”課程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的內(nèi)容涵蓋了NGN固話網(wǎng)從硬件設(shè)備，組網(wǎng)連接到典型業(yè)務(wù)配置各個(gè)方面的內(nèi)容，為學(xué)生全面掌握NGN固話網(wǎng)的組建和配置方法提供了一整套學(xué)習(xí)、操作的方案.該方案應(yīng)用到實(shí)際教學(xué)中，學(xué)生反映內(nèi)容全面，由淺入深，能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，在動(dòng)手中真正學(xué)習(xí)到了有用的技能.

[1] 王可，蘇紅艷.軟交換設(shè)備配置與維護(hù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2013.

[2] 桂海源，張碧玲.軟交換與NGN[M].北京：人民郵電出版社，2009.

[3] 糜正琨.軟交換技術(shù)與協(xié)議[M].北京：人民郵電出版社，2002.

[4] 曹齡兮.軟交換技術(shù)中若干關(guān)鍵問(wèn)題的研究[D].湖南：中南大學(xué)，2007.

[5] 范永玲.基于軟交換的NGN網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)與組網(wǎng)研究[D].廣東：華南理工大學(xué)，2010.

[6] 解書(shū)凱.基于NGN的企業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)設(shè)計(jì)[D].成都：電子科技大學(xué)，2012.

Design of the Test Project for “NGN Soft Switch System”

TAN Min

（Department of Electronic Engineering, Beijing Information Technology College, Beijing 100015, China）

The article introduces an overall design of the test project for “NGN Soft Switch System”, which is composed of “Hardware and software of NGN equipment and networking” and “Configuration data for typical networking”. The first part focuses on the hardware, networking and engineering. And the second part emphases data configuration for typical networking. Networking construction is mainly about the construction of media, signaling and controlling. Data configuration consists of the base data configuration, end-to-end jointing with AMG, end-to-end jointing with SIP terminal, end-to-end jointing with PBX, end-to-end jointing with PSTN and IP Centrex service configuration. This test project design is greatly helpful for students to master the networking knowledge of NGN telephone network and skills of data configuration for typical application.

NGN Soft Switch System; test project design; typical networking; data configuration

TN87

A

1672-0318（2016）01-0031-05

10.13899/j.cnki.szptxb.2016.01.007

2015-09-18

譚敏（1975-），女，湖南湘鄉(xiāng)人，講師，碩士，研究方向：移動(dòng)通信.