淺談混合放號業務實現的幾種方式

2019-11-03 19:29:49

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福建省郵電規劃設計院有限公司倪巖峰

　　傳統電信網絡中，各個網絡和各個運營商的用戶是通過號碼段來區分的，如移動用戶都是13x的接入號碼進行區分的，固定網中不同交換機上的用戶也是通過號碼段來識別的。因此，這些號碼具有一定的路由信息，即號碼的本身包含了用戶歸屬的運營商信息、用戶歸屬的網絡信息、用戶歸屬的交換機信息(對固網而言)等。當用戶想更換其歸屬的運營商、歸屬網絡以及歸屬交換機時，無法做到保留其原來的用戶號碼不變。對固定網而言，目前用戶號碼的分配都歸屬各自的交換局，不能跨地區、跨網絡、跨交換局進行分配，這種模式有利于用戶號碼歸屬屬性的識別，在號碼管理、維護、配線等方面都帶來很大便利，但對用戶來說，一旦用戶改變歸屬的屬性，就必須改號碼，給用戶帶來很大的不便?；旌戏盘杽t實現了用戶歸屬屬性變化而號碼不變的功能。

　　一、混合放號的產生背景

　　本地固定電話網在經歷了九十年代的大發展以后，各本地網設立了眾多的端局，小則幾千門，大的幾萬門，當時極大地促進了電話的普及和發展，但也給今后網絡管理埋下的隱患。2000年左右各本地固定電話網便開始了大規模的網絡調整和優化，原則就是“大容量、少局所”。在網絡優化過程中，由于多種原因（機型老化、業務提供不足、機房搬遷、機房設置不合理、容量過小、制式不統一等），很多交換局都陸續拆除、降階或接入網化，需要把老局用戶割接到目標局。在割接過程中所面臨的問題是：一方面，老局容量較大，局向較多，難以在較短時間內完成割接；另一方面，為保證對用戶的服務質量，割接前后不能有用戶號碼的變更，同時整個割接過程要對用戶沒有影響。因此老交換局下帶用戶如何割接就成了關鍵問題。假設有三個交換局，A局的局號為338XXXX，B局的局號35XXXXX，C局的局號為347XXXX，A局將被接入網化，其所帶用戶一部分割接到B局，另一部分割接到C局，這就產生A局所屬用戶號碼是改號還是保留的問題。若改號對交換機沒有影響，但用戶不會接受；若保留對用戶沒有影響，但對交換機帶來很大的困難。因為用戶號碼包含了歸屬交換局的信息，具有選路的功能，在交換機的路由表中定義了338是A局的用戶，其他交換機能根據此局號找到目的地。A局接入網化后，A局的局號338XXXX將分布在B局和C局，因管線和用戶選號等各種原因，不可能按千群號劃分用戶號碼到B、C局，一般是百群號，仍至十群號劃分用戶號碼到B、C局。這就給交換機對用戶的識別帶來很大的困難，原來只要識別到PQR三位局號就行了，現在要識別到第六位甚至第七位，才能找到用戶所在局，給交換局的路由表翻譯帶來極大的困難。這就要求有一種技術既能做到局號混合又能快速路由查找接通?；旌戏盘柤夹g就成為解決網優中碰到問題的關鍵。另外隨著網絡發展的智能化，從技術研究和用戶需求上，也促進混合放號技術不斷發展，向用戶開放混合放號的業務也成了今年各運營商關注的熱點。

　　二、混合放號的業務特點

　　混合放號的業務特點主要表現在以下三個方面。

　　首先，用戶號碼可以在任何地理位置的交換機中使用，即用戶更改地理位置后其用戶號碼可以不變，做被叫時仍使用原來的用戶號碼，做主叫時仍顯示原來的用戶號碼。這個業務目前主要應用于固定網絡。而移動網中已經可以實現用戶的號碼在全網中的漫游。

　　第二，用戶號碼可以在任何通信網絡(包括固定網和移動網等)中使用，即用戶更改歸屬網絡后其用戶號碼可以不變，做被叫時仍使用原來的用戶號碼，做主叫時仍顯示原來的用戶號碼。這個特性對目前的各種通信網都不能滿足。即便是同一個運營商，其不同網絡的用戶號碼也不能混合使用。

　　第三，用戶號碼可以在本地的任何運營商網絡中使用，即用戶更改運營商后其用戶號碼可以不變，做被叫時仍使用原來的用戶號碼，做主叫時仍顯示原來的用戶號碼。

　　混合放號業務就是要解決用戶號碼漫游的問題，使得用戶號碼可以在不同的地區漫游、在不同網絡間漫游，可以在不同的運營商之間漫游。對運營商而言，他可以統籌的管理和充分利用自己申請到的用戶號碼資源，甚至運營商可以將用戶號碼作為一個獨特的資源來經營；對終端用戶而言，他可以選擇不同的地區、選擇不同的網絡和運營商，而不必變更自己的用戶號碼。

　　目前混合放號得到具體應用的是用戶歸屬交換機的變化而用戶號碼不變，其他特點尚未應用。引起用戶歸屬交換機的變化的因素有兩種，網絡優化割接和用戶移機。在實際應用中，混合放號比較多的是在網絡優化割接中體現，而用戶移機尚未大規模地向用戶提供?；旌戏盘栐诓煌膽铆h境下有不同的實現技術手段，下面就最常用的幾種技術加以介紹。

　　三、交換機改造實現混合放號

　　由于各本地網都存在網絡優化的迫切需要，必然涉及用戶號碼的割接，因此很多設備制造商針對在網絡優化割接過程中的需要，提供了一種既保證用戶號碼在割接過程及割接后均不改變，又支持平滑分步割接的技術和方案，來保證網絡優化的順利進行。以華為公司為例，該公司在網絡優化實際中，采用實用化的平滑分步割接的不改號技術，通過ISP大容量存貯、查詢和變換，有效地保證了對于大容量用戶的割接不改號工程的實施，實現了跨地域交換機的混合放號。

　　1．混合放號實現的原理

　　在各種業務中，大容量的數據查詢、變換等會經常出現，如大容量黑白名單鑒權。具備大容量的數據查詢、變換等功能，可以大大地拓展業務能力，如WAC、遠端入網、密碼計費、同時順序振鈴等。交換機的大容量數據查詢一般有兩種方式，一種是采用交換機內置ISP方式，另一種方式是交換機外掛服務器方式(一般通過交換機TCP/ip接口，通過服務器進行查詢；也可通過七號信令，通過智能網協議即智能網SCP或SMCP來完成)。

　　華為公司就是采用交換機內置ISP的方式來實現大容量的數據查詢、變換，來實現網絡優化中的混合放號。ISP是內置業務處理板(InsideSevicePRocessor)，為C&C08交換機主控框上的一塊插板，每塊ISP板目前采用MotorolaPowerPC 860芯片設計，實現大容量高速數據查詢業務。目前每塊板采用64M內存(可方便擴充)，按每條紀錄50BYTE計算，每塊板最大支持100萬條數據紀錄，平均查詢時間50ms，最大查詢時間〈0.2s。采用交換機內置ISP方式有以下特點：低成本，且不改變現有的電信網絡結構；高處理能力，每對板支持6400KBHCA處理能力；高查詢速度，每塊板支持900次/秒的查詢速度；高可靠性，通過內部鏈路組網，組網安全性高；還有方便維護以及業務拓展靈活等優點。

　　2．混合放號在割接中的應用

圖1某局混合放號示例

　　在網絡優化過程中，用戶的割接是如何完成，混合放號如何實現的呢？下面舉例說明。如圖1所示，251局將被拆除，其所帶用戶將割接到358局。首先將251局的出入中繼割接到358局，兩局間開中繼，358局成為251局的匯接局；后進行用戶割接，將251局用戶，逐個分步從251局割至358局，這個過程可以是持續平滑進行。在割接之前，將251局的所有用戶數據，通過批命令倒入358局ISP板，每割接一個(批)用戶到358局，則將358局ISP上該用戶的特殊號碼記錄刪除。在割接過程中，對于所有局外呼入，均先到358局落地(此時中繼割接已完成)，對于358局上有的號碼(已割接)就直接接通；對于358局沒有的號碼(未割接)，通過ISP號碼變換，則重新選路到251局落地。所有局內用戶(251局、358局)的呼出，全部通過358局作號碼分析及接續。在割接過程中，251局的號碼分布在兩個局，利用ISP的號碼變換功能，實現路由的查找，避免傳統交換機路由表的翻譯，這樣就順利完成251局大容量用戶的平滑割接，無須一次性割接，大大降低了割接的風險，割接過程采用混合放號的技術，做到了用戶割接前后均不改號。

　　四、用SNR技術實現混合放號

　　以上方法基于交換機，在信令層沒有解決智能化問題，這就使得在引人新業務時要求支撐網絡在信令和呼叫控制上給予支持，即要求固定網需進行升級改造。由于固網的規模龐大、相當成熟和完善，對現網作升級改動將帶來一定風險。這就產生了另一種技術來實現混合放號業務，即智能號碼再定位(SNR)技術，SNR技術能夠在網絡的信令層實現號碼業務的智能處理，避免在業務應用層的升級改造，以滿足新業務發展的需要。

　　SNR的技術思路是在信令鏈路層引入智能號碼再定位技術，使七號信令網具備智能化，以便在開放號碼和路由相關的業務時，無需對已有的信令作增強，達到方便和快速布置新業務的目的。如圖2所示，SNRU串接于信令點（SP）之間的信令鏈路中。該裝置只對特定七號信令的信號單元的相關內容進行處理，而不涉及MTP2層和MTP3的功能對話，也無需MTP3層以上業務應用層的功能處理。而號碼分析和更改則是該裝置在信令鏈路層上針對網絡智能化新增的與業務無關的功能模塊，完成對號碼分析、用戶簽約信息查找和號碼參數內容的更改。具體業務處理的基本原理是，在正常的呼叫接續過程中，從流經SNRU的信令流中，檢測出帶號碼參數的信號單元，由SNRU完成號碼參數內容變換后再繼續按原來路由向目的地發送，由相關聯的交換局(可能是匯接局，也可能是端局等)按號碼參數中新的內容完成后續的接續。

圖2SNR的工作原理圖

　　本地網引入SNR后在網絡中的位置和連接如圖2所示。每個SNRU的本地數據庫中保存整個本地網主被叫號碼的屬性、邏輯號碼/物理號碼映射關系。CNPM則對業務用戶的屬性即簽約信息，及映射關系進行集中式的維護和管理，并通過數據網定時、按需刷新和同步SNRU中的本地數據庫，對SNR網絡進行集中維護操作管理。從圖2可以看出，SNR技術是在信令網串接了SNRU和CNPM設備，在信令鏈路層完成主被叫號碼邏輯號碼和物理號碼的轉換，從而實現混合放號業務。SNR技術還可以實現統籌放號、用戶簽約信息觸發IN業務、以及提供3GHLR功能和將來固定移動業務融合的業務要求。這種技術能帶來以下好處。

　　(1) 無需對現網上的交換系統作升級和改造，包括市話端局和STP局；

　　(2) 可以重用網上現有成熟的技術和能力，如IN，即讓網絡上的網元各盡其職，發揮所能；

　　(3) 無需增加交換機的呼叫處理能力，保持原來的服務質量；

　　(4) 同時能支持64kbits/s和2Mbits/s七號信令；(6)實施方便，并且安全，利用信令網的負荷分擔冗余技術，保證了網絡的高可靠性。

圖3 SNR在本地網中的位置和連接

　　五、引入HLR實現混合放號

　　1．HLR的概念

　　還有一種方式可以實現混合放號，那就是借鑒移動HLR技術。HLR是GSM系統的中央數據庫，存儲著該HLR控制的所有存在的移動用戶的相關數據。所有移動用戶重要的靜態數據和動態數據都存儲在HLR中，這包括移動用戶識別號碼、訪問能力、用戶類別和補充業務等數據，還存儲著為MSC提供關于移動用戶實際漫游所在的MSC區域有關動態信息數據。這樣，任何入局呼叫可以即刻按選擇路徑送到被叫的用戶。而本地網引入HLR則是做為本地固定網用戶屬性的寄存器，該寄存器記錄了用戶對應的邏輯號碼(用戶號碼DN)和物理號碼(LRN)，并提供兩者之間的轉換。

　　2．混合放號的實現方式

　　上述方式實現混合放號業務，本地交換機和運營支撐系統通過規定的信令接口與HLR進行交互，以便根據用戶的物理號碼獲得其邏輯號碼，或者反過來根據邏輯號碼獲得其物理號碼。用戶撥打被叫邏輯號碼，交換機發送主叫邏輯號碼，交換機所出的用戶話單中也使用的是邏輯號碼，以便用戶查看；而在本地網交換機之間通過用戶的物理號碼來將呼叫接續到被叫用戶的交換機和終端上。邏輯號碼成為本地網中標識用戶的一個唯一的固定的號碼，無論用戶在本地網中如何漫游，該邏輯號碼始終保持不便。用戶的物理號碼將隨著用戶在本地網中的漫游而改變。

　　本地網引入HLR后，各市話端局的號碼就可以不受號碼段的限制，一個交換局可以擁有多個號碼段資源，打破了傳統號碼資源的管理模式，提高了號碼資源的利用率，而且對各運營商號碼資源的公平分配奠定了基礎。同時改變了呼叫建立路由的方式，對混合放號用戶，當主叫用戶撥打被叫用戶，不再進行傳統路由表的翻譯，而是經過HLR完成邏輯號碼和物理號碼的變換后，根據物理號碼去建立尋找路由，與傳統的交換機上選路方式發生本質的改變。這種將號碼屬性剝離、管理集中的思想使得混合放號變為可能，用戶不受相關屬性的限制，用戶的號碼可以不再改變。

　　六、應用前景分析和比較

　　為了實現混合放號業務，各地方根據實際情況采取了不同的方式，下面就主要應用的3種方式ISP方式、SNR方式和HLR方式，在建設、維護、成長性、靈活性等方面做個比較，如表1所示。