引言：众所周知，有线电视网、程控电话网和计算机网三网合一的好处有千千万，但实际进程却步履蹒跚，其中最主要的不是技术问题而是部门利益分割问题。由于业务特殊性需要，笔者所在系统自上世纪90年代起建立了较为完善的程控交换内部电话网络，因业务和技术的发展需要升级改造，由于不存在利益分割问题，所以我们选择了IP化（即软交换技术）升级，向两网合一的目标走出了重要一步。本文作为一个典型案例与各位同仁共享。

电话网现状

现有电话程控交换系统自1991年建成，已运行24年，曾发挥了重要的作用。该交换网络有47台（套）程控交换设备，分省、市、县三级交换网，以济南的中心交换局为核心，呈三级树形结构。省局是C1级，8个市地局是C2级，31个县局是C3级。覆盖了省局机关、14直属单位、8个市地级局及31个县局的语音通信。2004年对省局、市地局和部分县局进行了更新维护，目前该网络大部分设备尚能勉强维持运行。交换设备是华为公司的早期产品，主要有 C&C08、EAST8000两种机型，个别单位采用其它厂商的小交换机或PCM设备。

存在的主要问题

（1）设备老化严重，威胁防汛通信安全

通信设备的使用寿命周期一般为7到8年，目前全网有23台设备的服役期已超过10年。设备老化严重，故障率不断上升，系统稳定性急剧下降。因设备故障导致的大面积电话业务中断时有发生，已对全局各级管理部门的日常工作带来了较严重的影响。另一方面，由于通信技术的快速发展，大部分设备生产厂家都已经停止了程控交换设备的研发和升级，很多型号已经停产。C&C08 B型程控交换机从2014年起已不再接受订单，East8000已经停产多年，这对网络的运行维护造成很大的困难。

（2） 业务功能单一，无法满足业务扩展的需要

随着近年信息化建设和应用水平的快速提高，业务工作不仅对语音有需求，还需要对数据、文档、图像、视频等多种信息的支持，各种信息可以在同一平台上进行交互，在紧急时刻还需要通信系统能够提供群呼、一号通、统一通信等功能，为综合会商和方案调度提供支撑，但是传统的程控交换机，无法满足这些需求。

（3）灵活性差，不具备应急能力

防汛通信需要一定的应急能力，尤其是沿岸分布的管理段、堤防养护班、仓库、抢险队、闸管所等单位位于防汛抢险工作的一线，又是各种突发事件易发的地段，必须要具有利用各种网络资源和终端资源，灵活、快速建立通信的能力，但是程控交换的传输系统采用线路交换方式、路由单一、互补性、容灾性差不能满足应急需求。

（4）电话程控交换网建设成本高，覆盖范围小

很多基层单位，对语音通信有着强烈的需求，但是由于这些单位和机构地处偏远、位置分散，在现有的程控交换体系下，要解决语音通信问题，建设和运行成本非常高，施工难度大，所以一直都没有覆盖到。

（5）网络结构不合理，重要节点缺乏保护

网络采用的是三级树形结构，且重要节点没有备份路由，单点故障即可造成下级节点的全部中断。同时过多的网络层次导致维护管理难度大，业务周期变长，一些业务甚至无法开展。

图1 省局组网图

建设目标和范围

建设目标是构建一个技术先进、安全可靠、运行稳定、业务调整快速灵活、便于维护的软交换通信系统，除可完全代替现有程控网的作用外，还支持移动电话、可视电话、IP电话、个人电脑等终端接入，具有统一通信等智能语音业务、可统一管理全网设备及用户。实现计算机网络通达的地方，就能进行语音通信，解决目前存在的防汛通信技术落后、设备老化、基层防汛单位语音通信困难等突出问题，满足各级对语音通信的需求。

（1）省局

配备软交换核心控制设备1台（包括中继容量32个2M、UC用户许可600个、视频许可50个）、IP话机40部、双接口电话20部、边缘接入控制器1台、综合接入设备6套、用户配线架6架、综合机柜6架、统一网管系统1套、计费终端和管理维护终端1台、话务台1台、网络版计费软件1套。

（2）市地局、县局及以下基层单位

建设8个地市级局的综合业务接入网关和承载网，并配置话务台、计费和管理终端等设备；县局及以下基层单位配置综合接入设备。以市局为单位，根据每个单位实际需要，综合接入设备10～25套（用户容量 共 1632～ 2792线）、配线架11～23架，综合机柜11～23架，计费终端和管理维护终端各1～5台，汇聚交换机1～2台，话务台1台，双接口电话3～5部，IP电话9～15部。

组网方案

与程控交换方式不同，软交换采用IP网的分组交换模式，不需要构建专用网络，依托于已建成的广域计算机网即可。信息中心作为汇接局（一级），8市局作为各所属县局的汇接局（二级），县局及以下基层单位、站点等通过综合接入设备IAD接入，组成结构简单、层次清晰、便于管理和维护的两级交换网络结构。

（1）省局部分

省局信息中心的软交换核心交换设备上连到流域信息中心，下连8个市地局；省局机关、信息中心等14个驻济单位通过综合接入设备接入信息中心核心交换设备；核心交换设备通过2M数字电路与地方电信部门的公用电话网（PSTN）连接。系统组网如图1所示。

(2)市地局、县局及以下基层单位

市局上连省局，下挂县局及县局以下基层单位，综合接入网关通过2M数字中继与公网（PSTN）连接，组网如图2。

县局及以下基层单位通过承载网下挂在所属市地局。组网结构如图3。

图2 市局组网图

设备部署方案

(1)省局部分

省局主要部署软交换核心平台和业务接入部分。

软交换核心平台:在省局配备一套软交换核心平台，包括软交换核心控制SS，综合接入设备，运营支撑系统和统一网管系统等，全网设备用户将由省局的核心控制设备进行统一管理和控制，实现模拟电话、IP电话、可视电话、手机软终端、台式计算机、平板电脑等终端的快速接入。

省局的核心控制设备将与上级流域中心局的核心控制设备互为容灾备份，实现网元的双归属，当省局SS出现故障时，全网用户将自动倒换至流域中心局SS，提高网络的通信保障能力。

图3 县局组网图

业务接入:负责完成用户和中继业务的接入，不仅实现省局用户PSTN出局呼叫，而且能与省局网络中不改造的的PABX用户的互联，实现这部分用户与软交换网络的互通。

计费和综合网管:部署一套计费系统和网管系统，提供全网的用户计费和网元管理等。系统还能根据需要进行权限设置，使市、县局用户根据设定的权限，实现对所管站点计费和网络的独立管理功能。

(2)市局部分

市局主要部署业务接入部分。在市局配置一套综合接入网关设备，完成电话用户和中继业务的接入，实现市局和县局用户的公网（PSTN）出局呼叫。在市局与省局传输通路中断的情况下，实现用户从公网迂回路由的呼叫，还具备自交换功能，实现市局与所辖各县局之间的通信畅通。与省局相同，实现IP电话、可视电话、手机软终端、个人计算机、平板电脑等终端接入。

计费和网管:在各市局配置计费终端和网管终端，实现对本市局及所辖县局用户的统一计费管理和网元用户管理。

(3)县局及县局以下基层单位

县局建设的主要内容包括业务接入部分。配置IAD设备完成县局和县局以下单位电话用户的接入，县局用户的公网（PSTN）呼叫从所属市局出局。在县局与市局传输通路中断的情况下，IAD具备自交换功能，实现县局本局用户间的通信畅通。实现IP电话、可视电话、手机软终端、个人计算机、平板电脑等终端接入。

（4）编号方案

按照部颁通信网自动电话编号标准，制定本内网电话编号规则为：“接入字冠+长途区号+N+分机号”，其中系统内部接入字冠为“9”；长途区号为所在地的公网长途区号；N的取值范围为0～9，流域机构取偶数，地方厅局取奇数进行分配。

技术要求

(1)软交换核心控制设备

核心交换设备由网关MTAE硬件平台开发而成，MTAE机框支持业界标准的AMC板卡内置，采用前后对插方式，提高系统集成度。

网关由MGC、MGW和MRP 3大部件组成，这3大功能部件部署灵活，可分离也可合并部署：

MGC呼叫控制：包括用户注册、呼叫控制、业务管理和触发、路由选择等多种功能。

MRP媒体资源能力：媒体服务器提供强大的媒体资源能力，专业的媒体资源板使得对媒体资源的处理更加得心应手，支持多种语音、视频、传真的编解码格式，属于专业级的媒体资源平台，提供高质量、专业的通话质量和会议质量。

MGW提供宽窄带一体化的接入能力：丰富的业务板卡可以方便的进行插拔和扩容，支持 ISUP、TUP、PRI等多种窄带中继，可以方便地与PSTN/PLMN/IMS等运营商网络对接。

这3部分功能均使用相同的软硬件平台，3种功能可以灵活的进行组合，满足开局组网与对接需求。系统的逻辑组成。

网关的MGC功能、MRP功能、MGW功能可分可合。

集中式组网：使用单独一套设备实现功能。

分布式组网：将MRP功能和MGW功能合一，使用一套设备提供，MGC功能使用一套设备提供，实现分布式应用需求。

具有高密度、高扩展、支持集中式和分布式组网，高节能、高可靠性、机框双主控，网关、媒体资源板负载均衡，双中心系统容灾等特点。

(2)综合接入网关设备

设备功能:支持本地再生功能，高可靠性解决方案能力，高保真内置式语音会议；支持统一网管，本地网管，自带可视化工具，可实现1小时开局；一体化接入能力，同时支持模拟用户和IP用户接入，高集成度，单设备最大96/224/192路模拟用户接入。内置Voicemail语音邮箱，内置Web管理界面，提供会议预定、前转号码修改、一号通号码修改等配置功能。

交直流电源能力，且支持1+1备份；提供主处理板热备,倒换后通话不中断，提供多资源板负荷分担，提供多中继接口板负荷分担，提供网口备份,能够自动切换；电源模块2+1均流和备份。

(3)综合接入设备

综合接入设备是基于IP的语音/传真（VoIP/FoIP）媒体接入网关，提供基于全球IP网络的高效、高质量的话音服务。通过标准的SIP协议与IP PBX或NGN设备配合组网，满足不同用户规模、不同应用场景的接入需求。

功能:支持模拟话机用户接入到IP网络，支持数据用户接入到IP网络，支持FXO口出局，支持传统PSTN电话业务，如主叫号码显示、呼叫转移和呼叫等待等，配合IP PBX实现智能业务和特色应用业务，如一号通等。

(4)其他功能

统一业务平台。对第三方提供开放的标准API接口，完成新业务的生成和提供功能。

统一网管系统。在省局配置统一网管系统，在网元层、网元管理层、网络管理层、业务管理层4个层次，对软交换体系中的各层网元进行统一网管。可实现：设备管理、业务管理、单点登录、告警管理、性能管理和拓扑管理。软件技术要求：支持Windows 7（32位）+MySQL 5.5。支持如下操作系统和数据库的组合：Windows Server 2008 R2标准版（64位）+MySQL 5.5；Windows Server 2008 R2标准版（64位）+Microsoft SQL Server 2008 R2标准版。标准版和专业版支持如下操作系统和数据库的组合：Windows Server 2008 R2标准版（64）+MySQL 5.5；Windows Server 2008 R2标 准 版（64位）+Microsoft SQL；Server 2008 R2标 准版SUSE Linux 11 SP3（64位）+ Oracle 11g R2标准版。

运营支撑系统。建设运营支撑系统，包括网络计费系统、话务台等。

边缘接入控制器。在省中心局配置边缘接入控制器，解决不同网络之间的互通问题，解决不同网络软终端与内部专用通信系统的连接问题。

升级效果分析

(1)先进性

随着通信技术的发展，程控交换技术已经被淘汰，无法跟上未来通信网络发展的潮流，只能使用E1电路进行传输，带宽小只能满足模拟电话的通信需求，只能提供NO.7号信令和NO.1号信令，业务接入能力差，无法满足移动电话、可视电话、IP电话、个人电脑等终端的接入。

(2)可靠性

程控交换机型目前面临厂家陆续停产的问题，备品备件难以采购，技术服务支持无法长期保证，若设备发生故障或雷击，无法保证设备的及时修复。

(3)施工及维护成本

程控交换机机房占用面积大，运输安装成本高，在施工过程中受到的限制较大，设备一般采用48V直流电源，不能使用220V市电，需建设的配套设施较多，灵活性较差。日常运行维护需本地人员对设备进行查看，无法远程进行维护，对维护人员的专业技术要求较高。

(4)工程造价

在工程造价方面，采用传统程控交换机更新改造方案低于软交换方案，但是有些基层单位无法覆盖。本工程程控交换机更新改造方案的估算价格约1900万元，软交换方案为2600万元。

通过对比可以发现，软交换通信系统改造方案技术先进，业务接入范围广，扩展能力强，建设周期短，是当前通信技术发展的方向。因此，软交换通信系统符合信息化发展的要求，满足各项业务对通信的需求，是语音通信系统升级改造的首选方案。