軟交換路由技術的探討和結構分析

2019-11-05 00:15:55

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供稿：網友

　　中國電信體制的改革，形成了“５＋１”的市場競爭格局。電信競爭愈演愈烈，行業利潤越來越薄，新增用戶多為低端用戶使得ＡＲＰＵ值每況愈下，增量不增收成為各大運營商面臨的普遍問題。尤其是固網運營商，還面臨著ＩＰ電話分流、移動電話替代固定電話的嚴重挑戰。如何改善這一局面，提高用戶的ＡＲＰＵ值，如何開發新的業務，創造新的利潤增長點，成為電信運營商要生存和發展就必須面對的核心課題。基于軟交換的下一代網絡技術為電信運營商提供了發展契機，由于軟交換通過優化網絡結構不但實現了網絡融合，更重要的是還實現了業務融合，因此使得包交換網絡既能夠繼續原有電路交換網中豐富的業務功能，又可以在全網范圍內快速提供原有網絡難以提供的新型業務。

國內各大運營商對軟交換技術傾注了很大熱情，從２００２年開始，中國電信率先在全國進行了軟交換試驗，隨后中國聯通也進行了全國范圍內軟交換網絡的測試，醞釀著采用軟交換技術使分組話音從長途走向本地，慢慢吹響了進軍本地話音業務的號角。中國網通的南方各大通信公司也正在著手建設軟交換商用試驗網絡。目前，各大設備商推出了軟交換的解決方案，但由于下一代網絡是一個龐大的系統工程，軟交換大規模應用還受限于很多問題，例如沒有大規模的組網和運營經驗，標準和協議還在發展，尋址、路由問題等。

隨著下一代網絡的日益壯大，用戶數量和軟交換機（ＳＳ：Ｓｏｆｔｓｗｉｔｃｈ）數量也將迅速增長。面對一個全國甚至全球性的龐大網絡，經濟有效的路由技術已成為業界普遍關注的一個重要課題。

軟交換路由技術存在的問題

１．用戶定位與網絡尋址

軟交換網絡初期規模較小，可以通過粗略的局碼或區域號碼配置出對端軟交換機。但隨著軟交換網絡規模的增大，軟交換機逐步增多，路由信息配置逐漸成為繁重的負擔。路由信息維護、個別地區改號和升位時，網內其他所有的軟交換機都要做設置，這種情況下假如仍利用設備本身的數據庫保存路由信息顯然是不現實的，必須考慮用更合適的尋址方式來有效解決用戶定位問題。

２．不同軟交換網絡之間的路由互通

一般來說，軟交換網絡內部的路由互通策略無法直接適用于多個運營商軟交換網絡之間的互通，原因如下：不同軟交換運營商在其網絡內部可能采用完全不同的路由策略，如運營商Ａ選擇平面式組網，而運營商Ｂ可能選擇分級式組網，若運營商Ａ與Ｂ要實現互通，則要求采用統一的選路方法，或者直接在網間采用與具體呼叫協議無關的路由機制。

某些軟交換運營商可能希望屏蔽其內部網絡拓撲結構以確保網絡的安全性，所以采用直接基于被叫地址信息的端到端路由方式可能就行不通了，這時需要軟交換網絡內存在一臺充當網關角色的軟交換機，呼叫首先被路由到該網關軟交換機，然后由它建立到被叫目的軟交換機的路由。

由于軟交換運營商彼此間網絡規劃的獨立性，處于互通關口的軟交換機節點不可能了解對方網絡內的所有路由信息，且對方網絡內部的節點路由拓撲變化很可能不會自動通知到本網，因此采用直接尋址模式的情況下，需要建立機制以實現路由的自動廣播。

軟交換網絡的路由結構

定義一個軟交換機所轄的區域為一個控制域。在路由結構設計中，要進行控制域的劃分，多個軟交換機不論采取何種控制區域劃分方式，都涉及到對網關設備的尋址，即路由問題。路由結構可以分為３種方式：全平面方式、分級方式、定位服務器方式。

１．全平面結構

所有的軟交換機處于同一邏輯平面，每一臺軟交換機均把握全網的路由設置數據。因此任一軟交換機的增加或減少，都需要對所有軟交換機的路由數據做出更改。全平面方式如圖１所示。

全平面的路由結構可以通過局號或區號配置出對端的軟交換機，因此該結構適合應用于先期規模較小的軟交換網絡。由于目前世界上所有軟交換運營商的網絡規模都很小，所以他們均采用這種軟交換機全互聯的平面式路由結構。

２．分級路由結構

對于軟交換大網，軟交換機全互聯的平面式結構將導致路由數據信息維護極其復雜，因此可借鑒ＰＳＴＮ網的分層思想，將軟交換機劃分為不同層次，實現分級路由。和ＰＳＴＮ不同的是，此時軟交換用戶面的承載仍是端到端的分組承載。

可將軟交換機劃分為不同層次，例如劃分為省、大區或者國家頂級軟交換等層次，實現多級路由。軟交換分級路由方式如圖２所示。

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由于軟交換機的處理性能和容量都比ＰＳＴＮ交換機有較大增強，而且用戶面不再需要分級轉發，所以路由層次與以前ＰＳＴＮＣ１～Ｃ５的五級結構相比可以大大減少。一般來說，可考慮將軟交換網絡分成區域服務與域間互聯兩部分，類似于ＰＳＴＮ本地網和長途網的概念。

區域服務軟交換機是指在某區域范圍內服務的軟交換機。如一個大本地網內的服務軟交換機，只需了解本區域內的路由信息，對于非本區域的路由，該軟交換機只需要把請求轉發到與之相連的域間互聯軟交換機即可。區域服務軟交換機重點在于為其所帶用戶提供豐富的業務。

域間互聯軟交換機則負責軟交換多個域間的路由功能，如省間路由，或者不同軟交換網絡間路由。當域間互聯軟交換機的路由數據過于龐大時，可考慮將其分成多級結構，如省級互聯軟交換機、大區級互聯軟交換機和國家級軟交換機，但所有域內服務軟交換機仍是平面結構。

為實現域間互聯路由功能，需要為域間互聯軟交換機配置相應的路由信息。一般情況下，路由配置是靜態配置的，其特點如下：

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