智能电话分配系统方案北京瑞光极远.docx
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智能电话分配系统方案北京瑞光极远
智能电话分配系统方案
V1.0
北京瑞光极远数码科技有限公司
2011年5月
目录
1.概述1
2.智能电话分配系统方案2
3.设备介绍4
3.1STM-1智能电话分配设备4
3.1.1硬件结构4
3.1.2工作原理4
3.1.3典型应用5
3.1MSTP155-24多业务接入设备6
3.2.1硬件结构6
3.2.2工作原理7
3.2.3典型应用7
4.网络管理系统9
4.1业务配置9
4.2网管通道10
4.2.1DCC网管通道方式10
4.2.2E1/E1Obit网管方式11
4.2.3FE业务口网管方式11
4.2.4IP网网管方式12
5解决方案特点13
1.概述
在传统的PSTN电话网中,用户电话业务是通过PBX(也就是通常所说的用户交换机)接入到PSTN公网交换机上,实现了长途、本地的电话和传真等业务的通信。
其中PBX(PrivateBranchExchange)是很重要的一个环节,通常也称为“小交换机”、“集团电话”或者“程控交换机”。
目前的电话交换网中共存着多种信令方式,包括ISDNPRI、Q.Sig、中国一号、R2、E&M、七号信令(SS7)、V5等,各种信令之间的转化以及信令解析、语音时隙的交换都需要由PBX来完成,通常PBX能支持上百门甚至上千门数量的电话接口,从PBX出来的FXO、FXS接口和中继2M接口可以连接到PCM设备,提供本地语音业务,也可上传输网络(SDH或者PDH线路)给远端客户提供语音业务。
故这么多大容量的电话语音业务的接入和分配工作,电话线的配线工程是必不可少的工作。
目前的电信机房中通常采用多种配线架来完成配线工程,其一,MDF配线架(总配线架),通常是指连接运营商线路和用户线路之间的配线架,用于固定电话线的配线,一端连接用户线一端连接交换机,是连接外线电缆和程控交换机的重要环节,具有可靠的保护功能,防止因雷电或电力系统等各种自然或人为因素产生的过电压、过电流对通信设备造成的损伤;其二,VDF音频配线架,主要是在MDF后面的用户端部分,连接PCM设备的用户端口,在这里接入了包括电话业务、远动信号、计量、故录等业务的连线。
通常的电话交换网络拓扑如下图1所示。
图1目前常见电话网络拓扑
如上图所示的电话网络中,中心端PSTN公网交换机到SDH传输网络之间的接入,通过PBX(用户交换机)、MDF主配线架、VDF音频配线架、PCM设备和SDH接入设备的配合使用才打通了语音通道;用户端通过PCM设备和SDH接入设备配合使用实现了电话、传真业务的接入。
故综上所述,现有的电话网络有其以下的不足和有待改进的地方:
1)中心端使用的设备和配线架模块过多,而且PBX(用户交换机)一般价格比较昂贵,增加了成本投入;
2)目前大多数通信机房都安装了比较多的配线架,包括DDF、MDF、VDF、ODF等等,大量配线架的使用对于机房物理空间需求过大;
3)一般的PBX都支持上百门甚至上千门的模拟电话接口,对于工程初建或者后期维护都极大的增加了配线工程量,增加工作人员的工作量、延长了工作时间;
4)接入断点多,浪费资源,容易产生故障;
5)传真、POS业务不稳定,客户满意度下降;
6)客户电话号码需要变更的情况下,需要变动动物理连线,需要在VDF架上进行跳线操作,增加了工作量;
7)客户端的电话和传真的接入需要使用SDH接入设备和PCM设备配合使用,在目前光纤到户(FTTH)、光纤到楼(FTTB)、光纤到路边(FTTC)、光纤到路边(FTTO)等的大趋势下,急需要推出集成SDH和PCM技术为一体的接入设备作为替代。
2.智能电话分配系统方案
针对如上传统电话交换网络中的不足和缺陷,电话业务的接入、分配以及配线工作由硬件操作转变为软件操作成为必要,值得开发商投入成本去开发新产品适应新趋势,从节省人力、财力以及后期运行维护方面来考量,对运营商客户也是相当有吸引力的。
故此北京瑞光极远针推出了智能电话分配系统方案,中心端使用了STM-1智能电话分配设备,远端使用MSTP155-24多业务接入设备,其推荐方案实施如下图2所示。
图2智能电话分配系统方案
本智能电话分配系统相对于传统的电话接入系统,有如下优势和技术创新点:
1)中心端STM-1智能电话分配设备技术集成度高,集信令模块、电子配线单元和SDH接口功能为一体;
2)一台STM-1智能电话分配设备最多支持63路E1线路连接到电话公网交换机上,最多可接入1890(63*30)门电话;
3)智能电话分配设备的信令模块支持ISDNPRI、Q.Sig、中国一号、R2、E&M、七号信令(SS7)、V5等信令,并能够在这几种常见信令之间灵活转换;
4)智能电话分配设备中的电子配线单元可完全替代了物理的配线架,接入E1线路中的64K时隙可随意交叉,同时E1线路可交叉映射到STM-1线路上从而进入传输网络;
5)客户端的MSTP设备集SDH技术与PCM技术于一体,实现了电话客户到传输网的直接接入,最少支持30路电话的接入,很适合给铺设了的光纤并且需要多门电话的集团客户(比如酒店、办公楼等)使用;
6)信令部分采用模块化结构,无阻塞交换,功耗低,可靠性高,在信令转换和小型汇接等应用中,是低成本高效率的最佳选择;
7)配套的网络管理系统软件功能强大,操作方便,2M线路中64K电话时隙的路由以及2M时隙到STM-1光口上的交叉复用都是纯软件操作,只需要个别专业的网管人员维护就能保证系统的正常运行。
3.设备介绍
3.1STM-1智能电话分配设备
3.1.1硬件结构
STM-1智能电话分配设备采用2U高的机箱,方便安装于19英寸的机柜中。
16个E1接口为RJ45水晶头,2个STM-1光口为FC接口。
设备为-48V供电。
3.1.2工作原理
STM-1智能电话分配设备集成了信令处理和转换、电子配线、SDH时隙交叉和SDH成帧功能,其原理功能框图如下图3所示。
图3STM-1智能电话分配设备功能结构
如图3所示,来自PSTN公共电话网的带有信令的E1信号进入STM-1智能电话分配设备的信令模块,实现信令处理和转换功能,信令模块的主要功能特性如下:
Ø最大支持16个E1,16条七号信令链路;
Ø信令支持ISDNPRI、Q.Sig、中国一号、R2、E&M、七号信令(SS7)、V5等;
Ø七号信令支持双链路负荷分担,支持链路组;
Ø七号信令链路支持从网络或PCM等多种连接方式;
Ø支持七号信令网关(将七号信令链路从PCM连接到网络);
Ø智能路由选择,可按时隙分组,主叫被叫均可作为路由条件;
Ø多功能号码变换,可按时隙分组,主叫被叫均可任意变化;
Ø呼叫限制,支持黑名单和白名单;
Ø虚拟主叫,可按固定规则改变主叫号码;
Ø支持录放音,提供简单的语音流程和主被叫认证;
Ø提供详细的呼叫记录;
Ø提供方便的监控软件;
Ø提供CTI编程接口。
经过信令处理和转换的2M信号进入电子配线模块,在此实现64K时隙的交叉连接,根据不同节点电话或者传真用户接入需求可灵活配置,等同于实现了MDF和VDF的配线操作,完成64K时隙交叉后的2M信号进入SDH交叉和成帧模块,实现2M信号到SDH光线路的交叉复用功能,然后通过STM-1口接入622M/2.5GSDH传输网络。
智能电话分配设备的STM-1模块设计符合ITU-T标准要求,故能与华为、中兴公司的主流SDH设备兼容对接,保证无障碍的接入到目前大多数核心传输网络中,市场推广面广泛。
3.1.3典型应用
在本方案中,我们遵循“集中配置中心端设备,远端设备尽量少操作”的原则,故针对客户节点分散但是每个节点都需要若干路电话的接入,我们只需要在中心端智能电话分配设备上进行电子配线操作,客户端的远端设备只需要接上光纤和电话机,简单配置就能打通电话和传真业务通道。
典型应用网络拓扑如下图4所示。
图4V5.2信令典型应用
图4所示的应用中,PSTN提供了1路V5.2的2M接口,即30路电话。
远端节点可提供STM-1接口,每个远端节点用户需要10路电话。
中心端分配电话到STM-1中不同的2M时隙的任务由中心端智能电话分配设备来完成,远端光纤到用户电话业务的接入由我公司的MSTP155-24设备来实现,从智能电话分配设备中的电子配线单元到远端MSTP155-24的用户话机整个线路相当于是延长了电话线。
PSTN公网交换中心只需要提供V5.2接口的“L3地址”、L3地址上对应用户电话号码、L3逻辑链路号以及V5ID,就能成功接入V5.2信令。
由于我们的远端电话接入设备电话语音使用的是中国一号信令,故需要在信令模块中配置相应E1通道的一号信令参数。
通过本智能电话分配设备还可以进行非常灵活的电话路由功能设置,通过设置路由规则可实现局部拨号通话,拨号不出V5.2接口从而不进入公网交换机。
整个网络拓扑清晰,中心端和远端设备配置操作简单,运行维护方便。
3.1MSTP155-24多业务接入设备
3.2.1硬件结构
MSTP155-24多业务接入设备采用1U高的机箱,提供2个STM-1FC光接口,3个业务端口插槽,可插入8路语音FXS卡、8路语音FXO卡和8E1盘,同时标配支持4路百兆以太网的接入。
设备前面板如下图5所示。
图5MSTP155-24前面板
设备后面板如下图6所示。
图6MSTP155-24后面板
3.2.2工作原理
MSTP155-24设备集成了SDH和PCM功能于一体,满配支持30路电话和4路以太网的接入、支持STM-1光口开销配置操作,30路电话所属的内部E1信号可映射交叉到STM-1线路63个TU12中的任何一个时隙中。
其功能实现原理框图如下图7所示。
图7MSTP155-24设备功能结构
MSTP155-24设备支持30路电话的接入之外,支持4路以太网的接入,以太网业务具有2M到100M的带宽分配能力,同时支持LCAS功能,GFP的封装模式选择,已与华为、中兴公司的主流SDH设备对接测试成功,并已在贵州、四川等地使用成功,运行稳定。
3.2.3典型应用
作为一款接入用户的远端设备,最简化的网管配置操作满足了普通用户方便地使用,铺设了光纤线路的节点都可以方便的使用该设备接入电话、传真和以太网业务。
下图8所示为典型的MSTP155-24使用案例。
图8MSTP155-24设备典型应用
上述应用中,远端节点1和2的电话业务是从中心端智能电话分配设备V5.2口接入的,以太网业务是通过传输网上ADM设备的以太网业务盘就近接入到IP网络中。
4.网络管理系统
网管平台采用瑞光极远网管平台NetGuard,可支持基于C/S的网管模式,符合分权分域的管理模式,实现了通信网管中的配置、通信、告警、维护等全部的功能要求。
本系列设备组建网管的方式有三种,局部网络中可使用内嵌DCC通道、使用E1或者E1中的Obit通道、使用百兆以太网业务口作为或者使用传统的IP网等四种方式组建网管通道,实现对整个网络的统一管理,业务的配置和查询,网络运行状态的全局监控。
4.1业务配置
本系列设备的配置都统一使用NetGuard网管软件,针对电话、E1数据和以太网数据的业务的配置,本方案中主要涉及到信令网关接入部分的功能配置、电子配线单元64K时隙的交叉配置以及STM-1光口参数和其线路上2M时隙的交叉连接配置。
信令网关接入部分功能配置主界面如下图9所示。
图9信令网关接入部分网管配置主界面
电子配线单元部分功能配置主界面如下图10所示。
图10电子配线单元部分功能配置主界面
STM-1光线路上2M时隙的交叉连接配置主界面如下图11所示。
图112M时隙的交叉连接配置主界面
4.2网管通道
4.2.1DCC网管通道方式
对于跨厂家SDH设备对接的时候,在对接方SDH设备开放DCC通道的情况下,我们的中心端设备就可以配置D1~D3、D4~D12或者D1~D12字节作为网管通道,实现中心端控制和监控远端设备运行,网管方式如下图12所示。
如果对接方SDH设备不开放DCC通道,那么在局部我公司自己设备组建的小网络中,也完全可以使用DCC组建网管通道。
图12DCC网管通道方式
4.2.2E1/E1Obit网管方式
当需要跨网络配置设备网元时,也可选择配置使用某一路E1或者E1中的Obit作为网管通道。
如图13所示,在中心机房中,STM-1智能电话分配设备连接网管PC机,配置信息被封装在某一路E1中,通过其电子配线单元映射该路E1到STM-1线路的VC-12时隙中,封装进该路E1中的网元配置信息可穿过SDH传输网,到达远端目的网元,实现对远端网元的配置管理,同时远端网元的告警和性能数据也能通过该通道上传到网管中心。
图13E1/E1Obit网管通道方式
4.2.3FE业务口网管方式
使用FE做网管通道如下图14所示,中心机房网管PC直接连接到传输网的ADM设备的以太网业务口上,映射该FE到STM-1的1个或者2个VC-12时隙上,通过SDH传输网到达远端MSTP155-24设备上。
远端MSTP155-24解映射对应的VC-12时隙到本地某个以太网业务口上,使用以太网线缆把该以太网业务口与F网管口相连,实现对该远端网元的管理和监控。
图14以太网网管通道方式
4.2.4IP网网管方式
在有辅助IP网支持的情况下,可以把每台远端设备和中心端设备的网管F口接入到IP网路由器或者交换机上,这样连接到IP网上的网管PC就能路由找到网络中的网元设备,进而实现对远端网元的管理和监控。
其网管方式如下图15所示。
图15IP网管通道方式
5解决方案特点
⏹运营维护便利
✧高集成度,减少网络层级,减少故障点
✧完善的告警功能,便于故障排除
✧远端设备均支持掉电告警,能够方便区分断纤故障与客户电源故障;
✧所有光纤直连网点,可通过网管在线调整或升级站点的业务带宽;
⏹高性价比
✧充分利用网络原有SDH设备和E1资源
✧远端设备支持完善的电磁兼容性能,电源和以太网端口均有防雷击处理
⏹完善的网络管理能力
✧支持分域分权限管理,网管平台支持多个管理客户端
✧完成电路资源的分配,并与业务用户、告警等相关联,便于快速故障定位
✧大客户管理功能,提供客户与电路、客户与告警的关联
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