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摘要 电信网的网络管理一直是电信运营商非常关心的问题。软交换作为一种新兴的技术，在网络管理方面体现出了许多新特点。本文针对软交换网络的技术特点和应用模式，提出了对软交换网管系统的新增功能要求，并对软交换网管建设中的要点提出了建议。
1、前言
电信网的网络管理一直是电信运营商非常关心的问题。一个网络是否能提供网络运营过程中的管理功能，是衡量其是否具备商用条件的重要参考因素。目前随着软交换技术的不断成熟，软交换网络正逐步由试验转为大规模正式商用，软交换网络的管理也逐渐成为运维部门关注的焦点。而软交换由于其自身的一些技术特点，也必然对软交换网络管理系统提出新的功能要求，且在网管系统建设中也需要解决一些新的问题。
2、软交换网络的特点
软交换网络结构如图1所示。和传统电话网络相比，其在实现技术和组网方式上呈现以下特点：
（1）分布式的体系架构
传统的电话网络由单一的电话交换机组成，电话呼叫仅涉及到一种网元设备。而软交换网络采用了业务/控制、承载/接入相互分离的体系架构，其中软交换设备负责业务和控制，媒体网关负责接入和承载，对于每一次呼叫，需要软交换设备和媒体网关协同工作才能完成。这就要求在网络维护时，不能仅关注个别网元设备，而应将各网元设备关联起来进行综合管理。
（2）跨区域的组网方式
由于软交换网络体系架构中将承载/接入功能从软交换设备中分离，从而极大地提升了软交换设备的容量。相对于传统交换机10万门左右的最大容量，目前主流厂家单个软交换设备的最大容量都在200万用户左右。同时由于软交换设备和媒体网关间采用了IP分组网络的承载连接方式，使得两者之间的组网方式更灵活。正由于这些技术特点，使得国内各主要电信运营商目前在软交换网络组网时都可突破本地网的区域限制，采用大区制的组网方式，即在一个大区集中设置一对软交换设备，而各本地网仅部署媒体网关设备以接入用户。这种“集中控制、分散接入”的组网方式，对软交换网络管理系统提出了分权分域等新的功能要求。
图1 软交换网络结构
（3）基于分组网络的承载方式
软交换网络采用了基于分组网络的承载方式，这有利于电信网络的统一承载，以降低运营成本，提高管理效率。但同时也应看到，由于IP网络采用了“尽力而为”的传送方式，其在保障语音等实时业务的服务质量方面除有充足带宽保障外其他仍未有有效的实现方案，这对网络管理提出了新的要求。
（4）双归属的网络安全保障措施
在软交换网络中软交换设备负责控制大量设备和呼叫接续，处理能力和功能都非常强大，当软交换设备出现故障时，将给整个网络造成非常大的影响。因此在网络实际应用中，一般都采用双归属的方式保障网络安全，即每个媒体网关同时归属于两个软交换设备，当主用软交换设备发生故障时，媒体网关切换到备用软交换设备上，由备用软交换设备负责业务处理。
（5）更强的话务统计分析功能
目前国内软交换主要应用于汇接局改造以提升固网的智能化。这对软交换提出了一些组合统计的功能要求，要求软交换设备能根据中继群、目的码、媒体网关的组合进行业务量的统计，同时由于单点软交换设备的网络覆盖范围比较大（可以是多个本地网），因此在实际应用中，对其话务统计的能力需求也较高。目前一般要求软交换设备至少能同时登记和进行2048个统计任务，支持对20000个以上的各种统计对象（目的码、媒体网关等）进行统计。
3、软交换网络管理系统的新功能要求
针对以上技术特点，要求软交换网络管理系统除能实现与传统电话网络管理系统相类似的拓扑管理、故障管理、性能管理、配置管理和安全管理中的各项功能外，还应实现以下一些新功能：
（1）综合化管理功能
传统的交换网络管理系统管理的网元设备较单一，一般仅为电话交换机。而软交换网络由软交换设备、中继网关、信令网关、用户网关、综合接入设备、边缘接入控制设备等几类网元设备组成，各网元设备协调工作才能提供完整的业务，这就要求软交换网络管理系统应能对这些设备进行集中管理。
（2）分权分域管理功能
传统交换网络中由于一个交换设备往往仅涉及到一个维护单位，对安全管理功能的要求较简单，其安全管理的颗粒度一般仅为设备类别、数据类别、操作，即管理用户能对哪个设备、哪类数据有什么样的操作权限。而对于软交换网络，由于其跨区域的组网方式，需要多个本地网的维护人员对同一个软交换设备不同数据段进行操作和管理。因此需要对网络安全管理的颗粒度做进一步细化，除了设备类别、数据类别、操作外还需考虑数据段，严格控制用户能且仅能对软交换设备内与所辖区域相关的数据进行操作和管理，即分权分域管理。由于目前软交换设备实现分权分域管理功能较困难，因此主要依靠网管系统来实现。目前需要实现分权分域管理的数据主要包括：用户数据、局数据、告警数据、话务统计数据、计费数据、日志管理等。
（3）网络测量功能
在软交换网络中由于用户接入较分散，从成本的角度出发，许多用户接入网关都不具备测试总线，需依靠网元设备内置的测试芯片进行仿真测试。因此要求网管系统能支持用户线的测试功能，并向用户故障受理系统提供北向接口。
同时由于软交换以IP网作为承载网络，而目前IP网络中测量的手段还不够完善，造成很多软交换网络故障不能清晰定位。因此要求软交换网管能控制各网元设备进行设备间的连通性测试，并将测试结果在网络拓扑图上呈现。
（4）协议跟踪分析
在软交换网络中，采用了SIP、H.248等新型的呼叫控制协议，这些协议共同的特点是均基于IP网络承载、采用ASCII（美国信息交换标准码）编码，这些特点使得软交换网络中协议跟踪和分析功能实现起来更便捷。因此可以将传统电话网络的No.7号信令监控系统中面向运行维护的那部分功能移植到软交换网管系统中实现，以提高管理效率，降低建设成本。
（5）关联信息处理
软交换网络由于采用了分布式的处理技术，对于呼叫处理需要软交换设备和媒体网关协同工作才能完成。这就要求网络管理中将软交换设备和媒体网关的数据关联起来进行管理，如：当维护人员发现中继闭塞时，他不仅需要查看软交换设备中的中继信息，还需要查看中继网关中该中继对应的终结点状态和中继电路的端口状态。在软交换网络中，需对以下信息进行关联：
●软交换设备中继信息与中继网关的中继终结点和端口信息。
●软交换设备用户信息与用户网关的用户终结点和端口信息。
●软交换设备的No.7信令链路信息与信令网关的端口和偶联信息。
对于这些关联信息，网络管理系统一方面应能实行告警信息的自动关联，另一方面应能实现关联信息的统一呈现和链接。
（6）大容量话务分析处理
由于软交换设备话务统计的内容非常多，因此对软交换网管系统在话务统计的采集方式和处理方式上提出了新的要求。软交换网管除支持以报告的方式采集统计数据外，还要能支持以文件传输的方式采集统计数据。
在处理方式上应更好地考虑实时性需求和系统处理能力的平衡性，对于以话务监控为主的统计应尽量在采集前台处理，以保证实时性的要求，而面向业务分析为主的统计应尽可能地考虑放在后台进行处理，以降低对系统处理能力的要求。
（7）双归属容灾管理
软交换网络的组网方式中一般都采用双归属的方式实现网络的异地冗余保护，这就要求软交换网管系统具备双归属容灾控制管理功能，具体功能要求包括以下几个方面：
●双归属策略管理。双归属策略包括自动切换的条件、切换的网关范围、媒体网关的切换次序等内容。
●人工切换/切回控制。双归属的人工切换/切回由于同时需要对媒体网关和软交换设备等多个网元设备进行操作，如分别通过人机命令在设备上控制人工切换和切回，非常繁琐，效率较低。要提高效率就要求软交换网管系统具备统一的人工切换/切回操作界面，使操作人员通过一键式的操作就能便捷地实现双归属的人工切换和切回。
●人工切换/切回过程状态呈现。由于双归属的切换/切回需要一定的时间，而且成功与否对网络的影响非常大，因此软交换网管系统在切换/切回启动后，应提供友好、直观的界面显示媒体网关切换/切回的进程状态，以便于网络维护人员采用适当的应对措施。
4、软交换网管建设中需要关注的问题
4.1 网管系统的建设模式
软交换网管系统的建设模式有以下两种：
模式一：以本地网为单位进行建设。
这种建设模式沿袭了传统PSTN网管系统的建设模式，如图2所示，每个本地网建设一套软交换网管系统，将软交换网络中本辖区中的网关设备纳入网管系统中进行统一管理，同时软交换网管系统还和软交换设备相连，对其本辖区内的数据进行管理。
图2 以本地网为单位的软交换网管建设模式
由于目前传统运营商的OSS（运营支撑系统）一般都以本地网为单位进行建设，因此采用该模式比较容易实现软交换网管系统和其他OSS的衔接。但由于多个软交换网管系统管理同一个软交换设备，因此对软交换设备的分权分域的功能要求较高，而且也不适合于省公司对软交换网络进行集中管理。
模式二：以省为单位进行建设。
该模式如图3所示，每个省统一建设一套软交换网管系统对省内软交换网络的网元设备进行统一管理，各本地网通过设置的维护终端对本辖区内的设备和网络数据进行管理。这种方式能将分权分域的功能要求从软交换设备移至软交换网管系统，降低了分权分域功能的实现难度，同时有利于今后省公司对软交换网络进行集中管理。但因此软交换网络管理系统需向多个本地网的多个OSS提供北向接口，与其他系统互联的难度较大。
图3 以省为单位的软交换网管建设模式
网管系统的建设模式要和网络的运维模式相匹配。传统PSTN一般都以本地网为单位对网络进行集中管理，因此网管系统也以本地网为建设单位。而软交换网络由于其跨区域组网的特征，网络运维时应突破原有PSTN的运维模式，其网络运维主体将逐步从本地网向省公司转移。因此建议采用模式二的网络建设模式，即以省为单位进行软交换网络管理系统的建设，同时加强软交换网络管理系统北向接口的标准化工作。
4.2 和本地网PSTN网管系统的关系
目前传统电信运营商都已建有成熟完善的PSTN网管系统（一般称为本地网集中监控系统），用于对本地网的PSTN进行集中管理。目前软交换网络主要用于PSTN的网络优化和替代，提供的是与PSTN相同的业务，其和PSTN共同组成电话网提供电话业务，运营商需要将软交换和PSTN综合起来进行分析和管理（如全网话务量、全网总的运行质量分析等）。这里提出了一个问题：涉及电话网全网性的管理（如全网话务分析、统一告警监控等）在哪个网管系统中实现?解决该问题主要应考虑以下两个因素：
（1）软交换网管系统的成熟度
目前软交换网管系统主要由软交换网络的设备厂家提供，主要提供子网管理的功能，相对于PSTN网管系统，其网元层的功能较强，而网络层的管理功能稍弱。因此就目前而言，PSTN网管系统肯定更适合承担全网性的管理功能。
（2）软交换在本地网的具体应用模式
目前软交换在本地网的应用模式主要有两种：一种是混合网方式，即采用软交换进行汇接局的替代实现固网的智能化；另一种是叠加网方式，通过软交换提供端局应用。在第一种方式中，软交换成为了电话网核心控制网络，已成为网络的主体。而在第二种方式中，由于目前新增电话用户已逐年减少，端局的退网是一个长期的过程，因此PSTN长期内仍将是电话网络的主体。
针对对以上两个因素的分析，建议在采用叠加网建设的地区，电话网网络层的管理仍由PSTN网管提供，软交换网络仅提供对自身的管理功能。对于采用混合网方式建设的地区，由于软交换网络已成为电话网络的主体，电话网络全网性的管理功能应由软交换网管系统提供，在软交换网管系统尚不能提供全网性管理功能以前，可暂由PSTN网管系统提供该功能进行过渡。
5、网络中数据设备的管理
软交换网络的一个主要的特点是基于IP分组网络进行业务承载，因此在组网应用中必然存在大量的数据设备，这些数据设备主要包括两部分：IP核心承载网络设备、边缘专用接入数据设备。其中IP核心承载网络一般都有独立的网管进行管理，软交换网管系统并不需要对这些设备进行直接管理，而只需定义与其网管系统的接口，以便在故障和性能分析时和数据网部分信息进行适当的关联。而边缘专用接入数据设备作为软交换网络和IP核心承载网的接口设备往往会成为管理上的盲点，给网络带来极大的安全隐患。由于这部分设备和软交换网络关联度非常高，因此建议将这部分设备也纳入软交换网管系统进行统一的管理，主要是实现对这部分设备的故障监控和性能分析。
6、结束语
本文通过对软交换网络的技术特点和应用模式的分析，提出了软交换网管系统的新增功能要求，并对软交换网管建设中应注意的要点提出了建议。目前软交换网络大多尚还处于大规模工程建设阶段，软交换网络的许多运维工作尚未正常化、规范化，因此各地对软交换网管系统的需求尚未明确，随着软交换应用的不断深入将逐步明确对软交换网管系统的需求和发现其中的问题，进一步促进软交换网管系统不断走向成熟，便于运营商对网络进行高效、安全的维护和管理。
