软交换+SHLR实现深圳本地全网智能化(1)

1、深圳本地网“现状及存在的主要问题

1.1　网络结构

深圳本地电话网交换设备有6种交换机型，电信网用户近400万。电话网络结构采用汇接局和端局二级组网、来话分区汇接和去话全覆盖汇接方式。一般情况下，本地话务最多经一次汇接，有5个专用汇接局，其中TM1、TM2、TM3按照比例负荷分担汇接特区内话务，TM4、TM6负荷分担特区外话务。话务量较大的端局间开直达中继电路，端局与长途局、关口局、SSP及特服局开直达中继电路，疏通相应局向话务。其网络结构如图1所示。

图1　深圳本地网网络结构

1.2　深圳本地网存在的主要问题

1.2.1　网络结构复杂

●端局机型繁多版本复杂，各厂商对交换机发展方向不一，很多机型缺乏对新业务的快速反应能力。

●5个市话专用汇接局，汇接普通话务，目前尚不支持SSP功能。因此，无法满足快速发展的智能业务的需求，导致SSP以叠加网方式建设，网络结构复杂。

●汇接局设备使用年限接近10年，目前每个局容量为3～4万中继，如继续利用则需要进行SSP改造和较大规模扩容，投资大，并且可继续使用年限少，无法支持全网业务的统一布放。

1.2.2　业务实现困难

随着电信市场竞争的逐渐展开，增值业务(智能业务)成为各个运营商提升业务收入和利润水平的有力手段。而现有的PSTN结构缺乏网络的重心，业务依靠于能力参差不齐的各端局，号码不能全网共享，严重地制约了增值业务的迅速发展。新业务开发中主要存在以下问题：

●实现难度大。由于用户属性与交换机合一，每开放一种业务都需要全网所有的交换局配合，而且各种交换机型的实现方式和资源情况不同，需要制定不同的实现方案，投资巨大，既费时又费力，严重影响了交换机的稳定性，有些交换机甚至由于功能不完善还会导致新业务无法实现。

●资源浪费。假如为了实现固网彩铃业务、NP业务，则端局需要增加相应的硬件设备和业务功能；而且，一个用户占用两个号码，假如业务大量开放，会严重浪费本地网的号码资源。

网络结构和新业务实现的复杂化，直接导致维护、治理和统计不便，新业务、新功能拓展困难，不利于网络的进一步发展，而且由于计费信息完全依靠于端局的计次表，无法向用户提供详单计费功能，不适应未来的网络运营发展。

2、全网智能化的组网结构

随着电信市场竞争的日益加剧，提供新业务和灵活的资费政策将成为电信运营商最重要的竞争手段。因此，必须优化现有电话交换网的网络结构，使之便于维护治理，有利于新业务、新局点、新网络的快速引入。为提升网络智能化和奠定向下一代网络演进的基础，必须对本地交换网网络结构进行优化即全网智能化，也就是将本地网的二级网络结构演变为简单清楚的一级汇接网络结构，充分发挥汇接局的交换核心和功能控制核心的作用，满足新业务发展的需要。

深圳本地电话网全网智能化的核心是优化汇接层，提升汇接层的能力，降低对端局业务能力的要求，使交换网能够灵活快速地提供多种增值业务，把交换网络优化成具有治理高效的、安全可靠的、可持续发展的、良好可扩展性的精品网络。改造后的本地网网络结构如图2所示。

图2　改造后的本地网网络结构

通过优化网络结构，提高网络资源使用效率，实现一级汇接的二级网络组织结构，取消端局间直达路由作为第一路由，实现汇接层作为本地交换网络的交换中心、智能中心、维护中心。

全网智能化的本地电话网等级结构分为汇接层面和端局层面。

(1)汇接层面：包括本地电话网的汇接局、长途局、关口局等。本地网汇接局作为本地交换网络的交换中心、智能中心、功能控制中心，汇接该本地网端局的市话、长途、网间、无线市话以及本地智能业务，并能满足未来发展需要的本地业务详单计费和交换网络智能化的要求。长途局负责疏通本地网内长途话务，包括长途来、去、转话务；关口局负责汇接该本地网与其他运营商的话务。SHLR只用于集中存储本地网所有用户的号码信息和智能业务信息，提供号码变换及业务接入码查询功能，不作为智能业务的控制点和业务逻辑实现点。也就是说，SCP/SSP是业务处理的实体，SHLR是业务实现的引擎。

(2)端局层面：包括本地电话网的端局、小灵通网络等。端局层面的职能是作为本地电话用户、PBX接入、V5接入以及小灵通用户的接入等。端局层面提供局内呼叫的交换功能，提供程控新业务功能。也就是说，端局最终会弱化为一个纯接入设备。

3、全网智能化的要害技术

3.1　软交换双归属

深圳本地网启用华为NGN设备作为汇接局，逐步实现全网智能化。本地网建立两套软交换SOFTX3000、4套TG，组成两个负荷分担汇接局。两套软交换之间实现双归属。

由于软交换设备引入后涉及的信令较多，为了便于跟踪信令，有利于将来的故障定位，软交换下挂的UMG各自分配独立的信令点码。

4套TG分别注册到两套软交换设备。正常工作时，每套软交换带有两套TG；当其中一套软交换出现异常时，属于异常软交换上的所有业务倒换到另一套正常的软交换上，此时4个TG同时注册到正常工作的那套软交换。软交换发生倒换时，软交换到SG的M3UA也同时发生倒换，保证电路使用的MTP信令点编码也及时发生倒换。

整个深圳本地电话网端局分为东、西两个汇接区，每个汇接区同时连接两套TG，此两套TG分属于两套软交换设备，保证业务在软交换层面和TG层面的负荷分担。每个TG都同长途局和彩铃平台有中继连接，安全性达到最优。两套软交换之间通过Sip中继互通，平时SIP 中继没有业务，只有当其中一台TG出现故障时才作为本地话务的备份路由。由于长途局同每套TG都相连，因此长途话务不需要通过SIP中继备份。

3.2　SHLR解决用户属性触发问题

SHLR即综合智能归属位置寄存器。它记录了固网用户逻辑号码、物理号码以及两者间的映射关系，也保存了固网用户智能业务签约属性等信息，是一个综合的集中用户数据库。

我们在软交换SSP汇接层的改造中引入了存储本地网用户属性的集中数据库SHLR，从而屏蔽了端局业务属性的差异，使业务快速开放、全网覆盖。随着网络及业务的发展，SHLR设备功能应可以进一步扩充，例如可平滑扩充具有小灵通的HLR功能、3G的HLR功能、软交换的外置独立用户数据库功能，并且支持相应的接口规程。

深圳本地网设置一对SHLR设备，每个SHLR都存储了本地网内所有固网用户的业务属性，采用负荷分担的工作方式。SHLR自身有容灾功能，即SHLR发生故障时，只是智能业务无法触发，不影响普通的正常呼叫。原则上所有呼叫在汇接局访问SHLR，不在端局层面访问SHLR。深圳现有独立SSP支持ISUP+协议，可作为省网和卡类业务查询点；关口局支持ISUP+协议，可作为网间智能业务的查询点。

SHLR的引入主要解决了混和放号(NP业务)和智能业务的全网触发问题。SHLR对智能业务的触发是按主叫NP业务、主叫签约业务、被叫签约业务、被叫NP业务的顺序进行的。

图3所示为主被叫多种智能业务嵌套的触发流程。

图3　主被叫多种智能业务嵌套的触发流程

4、结束语

深圳电信作为中国电信集团网络智能化改造的试点之一，在网络智能化改造的进程中还需要不断探索、不断总结经验；对于利用以IP交换为核心的软交换设备实现的智能化网络，需要建立新的网络通信质量评价体系。网络智能化改造后，由于交换与数据紧耦合，促使网络维护体系发生变化，从而对网络维护人员的素质提出了更高的要求。深圳本地网实现全网智能化以后，网络的新业务提供能力大大提升，并且可以实现全网覆盖、详单计费和混合放号。这有利于支持灵活的资费政策和盘活全网的号码资源，提高了深圳电信的核心竞争力，能够实现与下一代网络融合。