PSTN网

PSTN网（精选4篇）

PSTN网 篇1

通信业近年来发展迅猛,以互联网为代表的新技术不断影响改变传统通信的概念和体系,基于电路交换的程控电话交换机虽然可以为广大用户提供优质的语音及增值服务,但它仍然存在着巨大的局限性。业务种类单一,而且当一项新的业务需要提供时,就需要对全网的交换机进行改造和升级,实现难度大,周期长,成本高。软交换采用业务和呼叫控制分离、呼叫控制和承载分离技术,实现开发分布式网络结构,使业务独立于网络。作为通信公司利润主要产生点的本地网,如何提高市场响应速度,缩短新业务提供周期,在竞争中占领有利地位,引进新的融话音、数据、图像为一体,业务与控制分离的下一代网络显得尤为重要。

1 本地网现状分析

当前本地电信网络并存有话音和数据两个网络。目前网络的结构特点如下:基于电路交换的话音网络(PSTN/ISDN)和基于分组交换的数据网络(IP网络)是两个相互独立的网络。两个网络通过相应的网关实现业务互通,如拨号服务器和Vo IP网关。PSTN(Public Switched Telephone Network,公共交换电话网)网是一个业务层与呼叫控制层紧密结合、不可分割的网络,基于电路交换的。目前普遍采用的No.7信令方式。No.7信令系统是一种国际性的标准化通用公共信道信令系统,在其发展初期,将它分为4个功能级,以后又提出了与OSI七层模型对应的结构。信令系统是PSTN网的重要组成部分。信令系统用来在用户终端设备、交换机和网络特种服务中心之间传送各种控制信息。

目前存在的这种网络结构具有一定的优点,如PSTN/ISDN话音网络丰富的业务性能和IP网络灵活的带宽利用率。但它同时也存在着明显的不足:交换网络和数据网络分离带来建设维护的不便、拨号数据业务造成的网络拥塞、接入带宽有限、Vo IP业务简单、过度集成的交换设备造成网络业务提供的不灵活等。因此,目前的网络已逐渐不能适应电信网络业务的发展。

随着技术的不断发展和商业应用的逐步展开,三网合一的概念被不断提出并为人们所接受,未来的电信运营商将只建设一个核心网,它将同时承载话音业务、数据业务、图像业务,为用户提供全面整体解决方案。

2 软交换的特点

NGN的特点就是业务与呼叫控制分离,呼叫与承载分离。分离的目标是使业务真正独立于网络,灵活有效的实现业务的提供。用户可以自行配置和定义自己的业务特征,不必关心承载业务的网络形式以及终端类型,使得业务和应用的提供有较大的灵活性,业务升级与基础设备无关,不需要升级基础设备,提供可扩展的业务平台,业务投放周期短,提供开放的业务接口给第三方应用做二次开发。

2.1 NGN网络特点

软交换技术的核心是控制、承载和业务三者分离的开放性网络。因此,基于软交换技术构造的NGN网络从功能上可以分为4个层面:接入层、传送层、控制层和业务层。

接入层包括各种接入网关、中继网关、无线接入网关、智能终端以及与处理媒体有关的媒体服务器和多点处理器(MP)。各类网关和智能终端主要实现媒体流格式的转换和传送,实现话音分组在IP网的承载和传输。

传送层即包括提供IP分组转发的各种承载网功能实体。目前,传送层技术发展包含两个层面:即以MPLS、IPv6为重点的下一代IP网和自动交换光传送网(ASTN/ASON)。在IPv6网络暂时无法部署的前题下,基于MPLS的VPN技术是在NGN网络上有效开展多种业务的主要技术。

控制层是NGN网络的核心,它为NGN网络内的用户提供多样化的语音和视频等业务。位于控制层的核心设备主要包括软交换设备、信令网关和多点处理器。

业务层主要包括应用服务器、第三方应用接口和传统智能网功能。该业务层通过开放的业务层接口向用户提供传统智能网业务、多样化的第三方业务和增值业务。

2.2 NGN系统中所用的各种协议

按照协议的功能,我们将系统中的协议大致分为以下3类:

(1)承载控制协议:用于媒体网关控制器(MGC)控制媒体网关(MG),如接入媒体网关(AMG)、中继媒体网关(TMG)等。例如MGCP、H24。

(2)呼叫控制协议:用于控制呼叫过程建立、接续、中止的协议。例如SIP、H323。

(3)信令传输协议:SIGTRAN(Signaling Transport)协议,即信令传输协议,它支持通过IP网络传输传统的电路交换网SCN(电路交换网)信令。SIG-TRAN协议支持SCN信令协议分层模型定义中的层间标准原语接口,从而保证已有的SCN信令应用可以未经修改的使用,同时利用标准的IP传输协议作为传输底层,通过增加自身的功能来满足SCN信令的特殊传输要求。

3 PSTN的优化与改造

PSTN的优化与改造应该以市场为导向,以提高收益为目的。引入软交换的PSTN网优化与改造原则建议如下:(1)尽量保护已有的网络资源,减少重复投资,提高收益率;(2)有利于本地网业务发展,提高本地网综合业务能力;(3)确保本地网络安全,实现网络的平稳过渡。

3.1 PSTN端局优化改造

传统PSTN端局存在很多的弊端:(1)所有的用户数据均在端局设备中,使得被叫类业务很难开展;(2)受端局设备能力的限制,新业务很难大规模推广;(3)大多数端局不具备SSP功能,只能采用叠加SSP来触发智能业务,电路迂回严重;(4)端局数量过多,机型多且复杂,新业务提供差异较大,所以,网络结构复杂,资源利用率及网络运行效率低,管理困难。

为此,可建立基于软交换的业务中心,采用软交换网关设备替代C5端局,软交换网络与PSTN形成叠加网络。利用接入网关,下行支持双绞线、V5、远端模块等现有PSTN网的接入手段,为用户提供数据/语音综合接入应用。

该方案改造后的端局上行链路通过接入网关AG接入到软交换网络,下行链路利用原有端局已有的接入资源,支持双绞线、V5、E1或MSTP等多种接入方式,实现话音、ISDN、DDN、DSL等业务的综合接入。改造后端局的长途业务通过中继网关TG和信令网关SG的方式与长途局或汇接局互通,信令网关完成电路交换网与IP网之间的No.7信令转换功能,中继网关在软交换的控制下完成语音的媒体流转换功能。

改造后,原有端局的用户数据集中到软交换平台进行集中管理或将用户数据归入iHLR(集中的用户属性数据库)进行统一管理。用户将可直接获得由软交换综合业务平台统一提供的增值业务。

该方案可解决端局数量多,机型杂,业务提供差异大,智能业务开展困难等问题。但是,由于端局数量庞大,所以,这种策略的工作量大,只适合新建局的情况。对于一些用户数量较大的端局可采用逐步迁移到软交换网络。将一部分PSTN端局通过TG接入软交换网络,利用SG实现与软交换网络中的其他用户以及PSTN网络的互通,用户可以保留原有号码,PSTN网络对这些端局的呼叫路由将指向软交换网络,软交换网络中PSTN端局向远端模块转化,所有的业务由软交换触发,计费由软交换完成。

3.2 PSTN汇接局优化改造

为了减少改造的工作量,将尚未改造的端局用户无缝转至NGN网络,实现开放业务,可以采用汇接局的演进优化改造方案,用中继媒体网关TG和信令网关SG替换现有的汇接局,实现话音和信令由传统的PSTN网接入到软交换网络,由软交换实现呼叫控制功能。

改造后的汇接局和端局之间通过ISUP中继方式连接,接入网络通过V5中继接入。如果原有汇接局直接下挂部分用户,这部分用户可以采用中继媒体网关下挂接入单元的方式接入。原有端局用户的数据管理和业务提供统一由软交换支持,端局用户的业务触发提升到汇接局,避免对端局的改造,同时,用户可以使用软交换业务平台提供的各类智能业务和增值业务。汇接局网络优化后,原有端局无法提供的业务均可以由软交换业务系统提供,该方案实现老机型端局用户的数据管理和业务提供统一由软交换支持,在对端局改造的同时,用户可用软交换业务平台提供的各类智能业务和增值业务,降低了改造成本和工作量。

4 结束语

PSTN仍然是现在拥有用户数量最大的网络,但其业务开发性差、成本高等缺点,已经严重制约了新业务的发展,对PSTN的优化改造势在必行。软交换网络是可以提供包括话音、数据和多媒体等多种业务的综合开放的网络架构。将软交换引入PSTN中,可大幅度地降低运营商的成本,并能实现许多以前无法实现的新业务,提高运营利润,适应未来的市场竞争。然而,PSTN的演进过程必定是个渐进的过程,本文提出了分别从端局和汇接局层面上进行的演进策略。当然策略可以是灵活多变的,但是如何在兼顾网络发展的同时,充分利用原有网络资源,保护运营商已有投资,完成传统PSTN的平稳演进,仍然是一个需要进行深入研究的问题。

参考文献

[1]桂海源.现代交换原理.北京:人民邮电出版社

[2]陈立.NGN协议原理与应用.北京:机械工业出版社

PSTN网 篇2

传统PSTN (Public Switched Telephone Network) 网络即是公共交换电话网络, 该网络基于TDM的语音网, 以电话交换为主, 提供64kbit/s的语音可靠传输, 是目前固网通信中最常用的网络。随着通信技术的发展, 宽带化、移动化、智能化已成为通信网络未来发展的趋势, 传统PSTN网络对新技术和新业务的支撑能力已明显不足, 所以原有的传统PSTN网络已经逐渐被软交换网络以及IMS网络所替代。

二、传统PSTN端局退网的参考原则

在选择PSTN端局退网时, 应主要从现有端局的运行年限、运行状况、实装率、设备类型、设备厂家技术支持能力以及覆盖区域是否已建成全光网络等方面综合考虑。具体原则如下: (1) 实装率在30%以下的端局 (实装率=用户实占端口容量/用户端口容量) ; (2) 该端局所覆盖区域, 已实现全光区域, 可采用FTTH/FTTB方式迁转; (3) 端局设备性能老化、故障率高、无厂家支撑、存在安全隐患, 主要包括富士通、西门子、朗讯等设备; (4) 无线市话重点发展的区域, 可考虑无线市话替代; (5) 能耗高设备、如朗讯5ESS、贝尔S1240E型机、S1240-RASM/1530AN等; (6) 铜缆被盗严重区域、房租高、端局收益低于投入维护成本。

三、根据不同场景选择端局退网的方式

按照PSTN端局退网的参考原则, 综合考虑效益优先和网络演进, 利用现有网络资源, 例如软交换、IMS、C网等多种手段, 制定不同场景下的退网方案, 主要细分了四类典型场景。

方案1:采用FTTH迁转。适用场景描述:全光迁转区域, 区域内宽带及语音用户100%迁转到FTTH, 传统交换机达到自然退网。

方案2:采用FTTH+FTTN/B+无线市话。适用场景描述:区域内宽带及语音用户按一定比例进行迁转到FTTH (如宽带80%, 纯语音20%) , 同时针对纯语音用户进行无线市话业务迁转。将剩余的语音和宽带用户割接至利旧FTTN/B设备新建站点, 最终达到传统交换机退网。此场景适用于端局、模块局和城郊接入网。

方案3:FTTN/B+无线市话。适用场景描述:区域内纯语音用户先进行无线市话业务迁转, 将剩余的语音和宽带用户割接至利旧FTTN/B设备新建站点, 最终达到传统交换机退网。此场景适用于农村接入网、模块局。

方案4:多端局整合。适用场景描述:通过FT-TH+FTTN/B、无线市话迁转后, 端局的实装率很低, 可以采用多端局整合, 实现端局退网。区域内有多个交换端局均下挂有远端模块局和接入网, 将其中一个或多个端局下挂的远端模块局和接入网, 整合割接到一个端局。此场景适用于一个区域内有多个交换端局均下挂有远端模块局和接入网的情况, 且交换端局容量能够满足整合。

方案5:AG封装/V5接入TG。适用场景描述:采用FTTH+FTTN/B等方式迁转困难的端局, 母局或远端可考虑AG封装, 新增VOIP主控板件或主控框, 替换原交换设备窄带主控模块, 改造后, 通过IP接入软交换, 相当于软交换AG模块。将原下挂PSTN端局V5用户, 可接入支持V5接口的软交换TG。

四、典型场景下PSTN端局退网方式及效益分析

4.1 FTTH+FTTN/B+无线市话迁转

以某S1240端局退网为例进行测算。该局点为全光县城区域, 全光建设后FTTH覆盖率高, 但仍有部分低端宽带用户和绝大部分纯语音用户 (如政企单位等) 对迁转到FTTH认可度不高, 所以在本端局整体退网时, 还需要新建投入部分FTTN/B点位, 用于满足FTTH迁转后剩余用户的承载。

1、端局退网前后网络结构, 如图1、2所示

2、退网的效益分析

(1) 端局退基本情况及维护成本

该S1240端局, 迁转前基本情况:语音容量0.62万线, 宽带0.3万线, 铜缆0.62万线对/, 公里, 实占容量语音和宽带合计0.2万线, 每年维护成本主要包括设备维保费用0.62万元 (按1元/线估算) , 铜缆维护成本0.62万元 (按1元/公里) , 装维代维成本合计7.06万 (宽带1.5元/线, 语音0.6元/线) , PSTN年耗电6.2万元 (10元/线) , DSLAM年耗电3万 (10元/线) , 空调能耗每年6.1万元, 总每年维护成本23.6万元。

(2) 退网的投入测算

该局退网的投入费用:新建14个NB点位投资包括机框、FTTB等设备 (部分板件利旧) 约33.2万, 光缆投资5.14万, 施工费用8.6万以及PSTN和DSLAM设备拆除费用2.5万, 总投资49.44万。

(3) 退网后的效益测算

退网后的效益:PSTN每年节能6.2万, DSLAM每年节能3万, 空调每年节能6.1万, 机房空间盘活85平方米, 每年节约租金1.2万, 年节约设备维保费用0.6万, 效益测算周期按3年计算, 总效益为51.3万, 效益与投资差1.86万。

退网前后的效应差值= (原有用户线数-迁转FTTH用户线数-迁转无线市话用户线数) ×每线FTTB造价+设备拆除费用- (每年节能效益+每年维保效益+每年机房面积效益) ×3年。

可见端局退网前迁转用户的数量越多, 退网投资越少, 其效益越高, 因此建议在FTTH迁转与无线市话业务迁转同时进行, 可大量减少因解决纯语音用户产生的FT-TN/B投入费用。

4.2多交换端局整合退网 (贝尔S1240E)

以某本地网652局和658局合并, 保留658局, 652局整体退网为例。由于652局交换机运行时间较长, 设备老化严重、耗电大, 母局核心设备已达到退网年限, 并且带有几万远端用户, 故存在极大隐患, 所以考虑优先退网。

658局IRIM60模块空闲5对, IRIM30模块6对, 652局现有远端模块可缩容8对, 1530AN远端设备通过AG替换可节约2对, 658局需扩容46对IRIM60模块就可以替换652局。为了满足扩容要求, 需要新增JJ00机架2个, JH01机架1个, JZ00电源机架1个, 正好可以利用C3退网设备, 因此节约了大量的投资, 同时652局的J型机机架及JRSU配套部分设备可用作备件。

1、端局整合的网络结构, 如图3所示

2、退网的效益分析

(1) 端局整合投入的测算

扩容CAE制作及电缆费用10万;利旧AG搬迁安装2000元;割接用户接近8000线, 花费成本4.8万;2M线使用7000米, 成本1.6万;割接调测费用2万, 总投入:18.6万。

(2) 整合后的效益测算

652局退网前, 设备耗电20多KW, 机房空调4台, 两台大空调 (每台21KW) , 两台小空调 (每台4.8KW) 。在夏季机房需要开两台大空调、1台小空调制冷, 高峰时间空调耗电40KW;冬天机房需要开1台大空调、1台小空调制冷, 低谷时间空调耗电不低于20KW。全年整体估计空调平均耗电在30KW左右。

本次扩容需要新增电源消耗2KW, 工程完工后可节约能耗19+30-2=47KW。电费按每度0.9元计算, 约37万 (47*24*365*0.9=37万) 。

通过端局合并, 减少一个交换机的运维费用开支, 年节约运维电费37万上, 空闲机房面积100多平方, 综合效益明显。

五、端局退网方式的总结

通过对典型场景下PSTN端局退网方式及效益分析可见, 对于城市或全光区域, 特别是对带宽有需求的用户, 最好采用FTTH迁转的方式, 即满足用户对新业务及高带宽的需求, 也可顺利完成光进铜退以及设备退网;对于农村等偏远地区, 可考虑利旧FTTN/B或发展无线市话, 即保留其原有的语音业务, 同时提供一定宽带业务的支撑能力。对于无法迁转的困难区域、高耗能、存在重大安全隐患的设备, 也可采用端局整合方式, 实现设备退网。

六、结束语

PSTN退网后机房再利用探讨 篇3

电信技术的快速发展, 用户的业务需求变化促使电信运营商不断推陈出新, IMS、PON、CN2 等新网络不断应运而生。为了适应市场与技术的双重变化, 提供更好的服务, 电信运营商必然要大规模地将用户从传统的语音交换网向宽带互联网迁移, 朝着全光网方向快速转换。在这样的形势下, 传统的PSTN退网就成为了电信运营商的必然选择。

1、用户使用传统PSTN的业务量已经不断下滑, 而PSTN占用大量资源, 包括了机房、电力、维护的人精力、资金等等。

2、光进铜退已成定局, 网络演进速度加快, 正朝着全光网不断推进。

3、宽带、无线、互联网业务已经成为市场竞争重点, 基于PSTN的业务拓展和部署却相当困难, 明显缺乏竞争力, 完全可以通过IMS等进行替代, 网络优化改造成为必然。

4、 新的网络架构采用ONU—OLT—CN2—IMS核心网, 是网络演进的一个趋势。 (图1 为电信某市分公司IMS组网示意图)

二、PSTN退网后产生的新情况分析

1、新的网络架构出现, 使得业务提供能力更强、部署更方便快捷, 性能的提升和技术进步使得整个设备的功耗与体积也大幅度减少。传统的程控交换机往往一万门电话容量就需要几十个专用机架, 占地数百平方米的机房面积, 而新型的IMS网络, 以中国电信常州分公司为例, IMS核心设备在南京提供对全省的统一管理控制, 常州才需要6 个标准机架 (2个MGW, 4 个BAC) , 就可提供百万用户的服务能力, 而所占空间与传统PSTN机房相比可以忽略不计。常州PSTN端局共45 个, 目前已经退网了26 个, 下挂模块局也已经退了54 个, 至2016 年底前将全部退完。届时将释放出上百个机房至少一万平方米以上的面积, 如果算上当初配套的监控坐席台、机房内玻璃墙隔断和其他相关预留空间面积, 释放出的面积还能至少增加50% 以上。由此可以看到, 随着PSTN退网的进程, 原PSTN机房大量空出。

2、闲置机房出租不便, 商业价值不高。电信机房虽然一般所处的地理位置比较好, 能够覆盖周边一定范围内的成片用户, 但其主要特点是电信机房不临街, 整个通信大楼都处于电信局站的大院内部, 且一般都不会在底层, 作为商业临街店铺应用的价值不高。而且在电信大楼内部其他各层还有诸多其他机房在用, 如果中间某层出租出去, 将导致整栋楼的安全性受到影响。

三、通信业网络层面同质竞争激烈

通信业三家主要运营商在网络层面的竞争激烈, 缺少差异化。各家运营商都在进行无线4G、4G+ 乃至5G方面的应用和部署;有线方面都在进行全光网的建设;FTTH、OLT、IMS等架构和应用大同小异;三家运营商都用同样的网络在各个地区激烈拼抢市场。

四、用好原PSTN机房, 发挥电信差异化竞争优势

1、国家战略和客户需求。国家提出了互联网+ 的发展, 明确要求提速降费。2015 年5 月13 日的国务院常务会部署确定加快建设高速宽带网络促进提速降费的措施, 助力创业创新和民生改善, 为“互联网+”行动提供有力支撑, 拉动有效投资和消费、培育发展新功能。客户对带宽的需求随着各种应用的普及而不断提高, 要求不但是接入侧带宽要宽, 而且全程到服务器端到端都要高带宽。

2、数据中心发展趋势是集中管理, 分散存储。数据中心来自早期计算机领域巨大的计算机房, 需要占用很大空间, 运行维护也非常复杂, 还要配套各类标准机架安装设备、高架走线槽或架空地板、大量电力供应和冷却系统, 并对计算机房进行严格的控制, 这些就是数据中心早期机房的雏形。

随着90 年代客户端/ 服务器计算模式的普及, 通常采用服务器加标准的网络布线, 使用分层设计, 将服务器单独放在专门的机房中。但将全部程序和数据集中的放在一个数据中心, 每一个用户应用都要访问集中的数据中心, 造成对网络带宽的巨大需求, 用户到服务器的全程带宽得不到有效保障。另外, 系统安全也有问题, 如该数据中心出问题, 则全网应用都将瘫痪。因此, 需要建立数据分配网络CDN。根据用户分布使用情况, 建立多个数据分中心。将应用和数据分配到多个数据分中心。但有一套集中管理系统对多个数据分中心进行管理和调度。采用集中管理、分散存储的架构模式。既保障用户到服务器端到端的高带宽需求, 又保障系统安全和可靠。

3、原PSTN机房改造成CDN机房。将部分原PSTN机房作为靠近客户端的CDN机房, 与互联网应用商合作, 将各种应用数据集中管理, 分散存储, 达到更靠近客户, 减少主干网忙时拥塞目的, 使电信独家具备提供从客户端到各分数据中心端到端的高带宽差异化的竞争优势。

(1) 作为电信自己的CDN扩容机房。以中国电信常州分公司i TV部署情况为例。常州目前总计25 个CDN节点。由于城域网核心流量压力大、端口资源紧张且成本高, 传输波分资源投入、电源建设等成本也非常高。通过i TV平台与城域网的协同优化, 业务就近接入, 链路更安全, 网络跳数更少, 效率更高。结合家庭用户100M提速, 新装高清i TV, 标清改高清, i TV正从标清业务向高清业务快速发展转变。随着用户规模的不断扩大, 预计到2016 年底从目前42 万用户增长至55 万用户数。这些都将会带来i TV应用占用的城域网带宽愈来愈大, i TV平台和CDN网络都必须迅速扩容建设。初步测算需新建10 个节点, 则需要10 个符合靠近用户侧位置、满足配套条件的机房。而这些完全可以充分利用PSTN退网的机房, 承载i TV新建CDN节点。

(2) 作为与互联网应用商合作的CDN机房。随着客户发展, 各种互联网应用商也需要建立自己的CDN网络, 将应用服务器数据更贴近客户, 满足客户高速、高质的要求。电信可充分利用好目前和即将闲置的PSTN机房, 帮助各种互联网应用商建立贴近客户的CDN网络, 更好地推广他们各种OTT应用、BAT应用等等。实现从客户接入到应用服务器端到端的高带宽需求。

4、作为更靠近客户、分散式的面向当地中小型企业的小型数据中心。一方面中小型企业对数据中心有需求, 但企业自建数据中心存在着机房条件与建设资金不足、设备维护人员缺乏、所需的专业维护知识薄弱等问题, 另一方面大型专业数据中心虽然优点明显, 但由于所处位置固定、数量很少, 而分散在各区域的的中小型企业如果依托这些数据中心, 对物理设备的管理不方便。

采用电信PSTN退网后的分布在各区域的机房, 作为面向当地中小型企业的小型数据中心, 不仅地点位置硬件条件好, 各类配套设施齐全, 可以很好地满足当地中小型企业的就近接入需求, 维护管理相当方便, 而且由于机房改建成本少, 更能节约客户的使用费用, 同时这些小型数据中心的集中管理、分散存储模式在维护管理能力上也与大型数据中心一般无异。这些对于中小型企业来讲都是利好因素。所以, 将PSTN退网后的机房作为面向当地中小型企业的小型数据中心绝对是个双赢的举措。

5、需要注意的问题。原PSTN机房特点是局点多、位置好、面积大, 但早期的机房高配容量小、承重低, 越往后的机房其配套条件越完善。根据这些特点, CDN机房和小型数据中心机房要综合规划, 利用好分散在不同区域的原PSTN机房, 尽量让原PSTN机房都能充分利用。对早期机房采用低密度、高度低的机架;将分布在各机房的设备仅作为物理节点, 通过集中管理系统集中统一管理。如此可避免原PSTN早期机房的承重及高配扩容等费时费力的改造, 节省大量改造费用, 又能满足上述两类应用的部署要求。

五、总结

PSTN网 篇4

我国已有的电信基础网络PSTN(Public Switched Telephone Network,公共交换电话网络)规模庞大,随着传统语音业务的饱和,如何充分发挥网络的作用,是一个永久的课题[1]。不断开发增值业务,将是在PSTN上挖潜增效的最有效方法。

增值业务(Value Added Service)的概念最早出现于20世纪70年代初。由于数据通信技术和信息技术发展迅速,计算机行业开始向传统电信行业渗透,电信增值业务的研究开发一直是一个热门方向。开放使增值电信服务市场得到释放,更多的企业有了跻身其中的可能,很多的企业、团体甚至个入都参与到了电信增值业务的市场大潮中[2]。

如何实现与PSTN的接入,将成为各个参与增值业务经营实体的新课题。本文将设计一种增值业务的接入平台方案,可以安全、方便地使用底层网络,使第三方业务开发商方便、快捷地开发出电信增值业务。

1 方案设计

基于PSTN的增值业务是提供给广大电话用户的,普通电话终端用户通过PSTN接入增值业务提供商的服务器获得需要的信息,支付一定费用后让服务提供商获得收益,如图一所示。因此,增值业务服务商与PSTN的可靠连接就成了其服务质量的重要因素。

接入平台主要实现与PSTN的接入,标准接入方式为数字中继E1,采用接续速度最快的中国NO7信令。同时还有电话接口,用于与各种不同应用系统的连接。

接入平台的设计采用基于语音板卡的开发,如图二所示。根据接入的需要可灵活配置语音卡:据用户容量的要求可增加数字中继语音卡的数量,根据选择业务种类的多少可增加模拟中继卡的数量。

CT-Bus H.100总线是时分复用(TDM)总线,时隙即时分复用总线的一个数据通道,其数据速率为8000bytes/s,刚好可以传送一个语音通道。CT-Bus H.100总线共有32条数据线,每一条数据线又可分为128个数据时隙,共有4096个数据通道(编号为0~4095时隙)。每一个时间,整个系统中只能有一个通道将信号送上CT总线的某一时隙,而其他通道只能从这个时隙获取信号。

CT总线交换的实质就是通道的对应,从底层上来说,就是时隙之间的选路和连通。上层“通道”的概念就是底层的“码流”和“时隙”的概念。一般情况下,上层所谓的通道号就是底层的码流号、时隙号。

一个完整的交换需要两个重要参数:码流号、时隙号,这两个号可以是逻辑的,也可以是物理的。不管是逻辑或是物理上的序号,它的作用就是借助这两个参数,调整连接内存单元的指针方向,能寻址到时隙数据。

2 应用案例

电话在线广播增值业务是一种较为典型的固话增值业务。这种业务结合了网络广播以及PSTN的广阔覆盖的优势,使得固定电话变成了时尚的“在线网络收音机”,随着业务的不断发展,最终变成“在线网络信息机”。

2.1 电话在线广播系统的设计与实现

电话在线广播系统,根据语音提示进行按键操作,控制中心通过接入平台选择通道与音频服务器相连,音频服务器连接的是不同的电台服务,电台与音频服务器采取实时在线连接方式。具体的连接及内部组成如图三所示:

语音卡选用PCI总线的方式,最终选取的是SHD系列语音卡SHD-120A-CT/PCI和SHT-16B-CT/PCI型语音卡各一块,通过CT-BUS相连接:一侧是4个标准的E1接口,可同时为120个用户提供服务;另一侧为16个标准的Z接口,可同时在线接入16套音频服务器提供的节目。

(1)与PSTN的连接

选用的SHD系列数字中继卡实现了CCITT No.7信令方式功能级结构的消息传递部分(MTP)和电话用户部分(TUP)两部分功能。

MTP的全部功能就是作为一个传送系统,在正在通信的用户功能位置之间保证信号消息的可靠传递。MTP分为三个功能级:信号数据链路(第一级),信号链路控制(第二级)和信号网功能。电话用户部分(TUP)为第四级,它规定了电话呼叫的控制功能和程序[3]。

(2)数字卡与模拟卡之间的连接

所选的语音卡全部采用了完整的CT-Bus H.100总线。针对选用的语音卡来说,与PSTN连接的120路用户配置为0~119号时隙号,与音频服务器相连的16路配置为120~136号时隙[4,5]。用户选择不同的电台,相当于数据通道的连接配置。16路音频的通道通过控制中心来实现配置。

(3)与音频服务器的连接

模拟中继卡的4个RJ45接口转换为16个Z接口与音频服务器的输出接口相连。这种连接是长通连接,一条通道对应一个电台,在每个通道上一直实时接收着选定的电台节目。一旦某一时刻被用户选通,节目即得到实时收听。

2.2 系统工作流程

整个过程可用有限状态机模型进行描述,每一个状态的转移都伴随着事件的发生,每个事件的发生,都要经过输入处理(如识别按键号码),分析处理,然后输出执行,引发状态转移。程序启动即对E1接入的用户进行状态扫描,每隔500ms扫描一次,对空闲用户判振铃,否则继续扫描下一用户。有振铃,摘机放提示音,继续扫描,同时在下一周期等待接收用户根据提示操作的按键号码。根据号码将所在时隙与所选电台接通后,扫描的下一周期对此用户不再判定。

对所有用户定义监听状态,不会存在出现冲突问题。对连接广播电台的通道在硬件上处理为监听常通状态,扫描状态时可不做扫描。

3 结束语

实现与PSTN的接入,可以有多种方法。本文设计的这种接入平台,是一种基于计算机板卡的实现方式。

采用计算机板卡方案,就是通过专用的计算机语音板卡,提供传统交换机的功能,构建呼叫中心系统。这些专用的计算机语音板卡,采用的是专用的DSP处理芯片,用来提高语音处理能力,可以分别提供模拟电话线和数字电话线接口。同时,通过专门的语音座席板卡,将用户的电话与后台的座席人员接通,进行电话交流。目前,有很多板卡类型可供选择。

这种方案具有如下特点:价格便宜,由于计算机的价格远比交换机要便宜,因此具有成本方面的优势;容易开发,计算机板卡都提供开放的API编程接口[6],因此可以容易地开发各种业务。

参考文献

[1]曾剑秋.电信产业的全球化和竞争:中国电信从产业到企业[M].北京:人民邮电出版社,2004.

[2]黄永峰.因特网语音通信技术及其应用[M].北京:人民邮电出版社,2003.

[3]GF001-9001中国国内电话网NO.7信令方式技术规范[S].

[4]SHD-120A-CT/PCI硬件使用说明书.

[5]SHT-16B-CT/PCI硬件使用说明书.