煤电企业软交换系统方案探讨

【摘要】目前PSTN网络已难以提供满足个性化、新型、多样性的用户需求，为了实现多种数据业务的融合，软交换技术已是大势所趋。本文首先对软交换技术及网络进行了简单介绍，在此基础上针对煤电企业的现实需求进行了软交换网络系统的相关设计，并从用户接入方案、网络IP地址分配方案、业务方案、NAT穿越方案、网络安全等几个方面进行了详细的分析和研究，最后进行了相关总结。

【关键词】软交换；煤电企业；系统方案

1.软交换技术及网络简介

近几年来，随着互联网、通信及相关技术的迅速发展和普及，数据、话音、视频等业务趋于融合，客户有着个性化、新型、多样性的用户需求，目前的PSTN网络已无法提供。软交换技术除了拥有电路交换网的各种相关功能，在全网范围内还可以提供电路交换网不能提供的各种相关新型网络业务，以此来实现多种相关功能业务的融合。对于大型公司用户，构建软交换网络后，在网络中将可以同时使用数据、话音和视频等业务，大大提高公司的管理及运行效率。对于煤电企业来说，进行软交换网络的建设非常有必要，对于提高公司的信息化运行及管理水平都具有重大的意义[1]。

现行用户通信网络的一般现状是数据网络采用路由器以及以太网交换机、话音网络采用程控交换机、视频网络采用MCU+GK+终端的方式，这三种业务要建立各自的维护管理部门及相关业务网络，造成维护管理成本、内部资源协调的成本、相关建设成本都非常高。软交换技术则在这些方面具有无可比拟的优势，软交换的典型特点是基于IP承载的，可以实现数据、语音和视频等业务在统一平台上进行承载，从而降低了维护运行费用，使用起来也很便捷。

软交换有一个重要特点是呼叫控制与业务分离，除了提供一些相关基本业务外，通过标准化、开放性的接口，利于第3方业务功能开发支持。客户可以开发自己的业务或委托第3方开发自己需要的业务，并通过标准化、开放性的接口加载到软交换网络中。此外软交换接入层方式众多，传统双绞线、HFC、LAN、WLAN、PLC等宽/窄带、有线/无线方式都可以接入[2]。

2.煤电企业软交换网络系统设计

对于煤电企业来说，要建立软交换网络，首先要进行软交换网络系统设计。根据煤电企业管理体制以及通信网络规划进行网络设计，采用二级网络结构，以煤电企业总公司为核心交换站，各分公司或电站及其他办公区为接入层。在网络结构上本系统拟采用星形网络结构，在核心交换站软交换网络的相关信令进行信息相关处理[3]。系统网络如图1所示。

煤电企业总公司配置核心软交换设备及核心交换站，关键板卡及相关设备采用冗余方式进行备份，随着用户数量的不断增加，可以适当的增加核心软交换设备，核心软交换设备之间互为冗余，从而提高网络运行的速度和可靠性。通过核心软交换设备还可以为相关用户提供呼叫控制相关业务。在软交换网络相关业务管理层面，运用综合网络管理系统进行管理，从而实现对软交换网络相关网关设备、核心软交换设备、接入网关设备的配置、故障、安全、性能、拓扑等立体的管理覆盖[4]。

3.用户接入方案

1）双绞线接入方式。对于用户数量的不同，适时采用AMG与IAD的接入方式。可以采用接入媒体网关AMG和系列化IAD来实现XDSL与POTS用户的接入。

2）五类线接入方式。一般用户可以直接通过用户终端PC机直接接入到接入层，通过以太网交换机接入软交换网络。对于高端用户，可以配置IAD放置于个人办公地点或者用户桌面。

3）PBX接入方式。对于原来使用PBX接入的用户，只要配置一个类似分组话音网关的相关设备，就可以仍然使用这个设备

4.网络IP地址分配方案

为了保证设备和业务的安全性和可靠性，接入网关、综合接入网关、核心软交换等相关主设备进行静态IP地址配置。对于相对固定的IAD设备，也应采用静态IP地址以提高系统的稳定性。对于需要变更位置的IAD设备，进行动态IP地址配置。基于PC机的Unit-phone软终端、可视电话终端等智能终端建议使用DHCP动态IP地址分配方法。使用这些措施便于IP地址规划方案的统一。

5.业务方案

传统的PBX只能给企业用户提供基本的话音业务，因为设备以及技术的限制，就算是采用先进的窄带交换机，也只能提供相关话音和增值业务，难以满足企业用户全方位立体通信的需要。本系统方案宽带IP网，通过软交换网络提供数据、多媒体、话音相关业务，可以很好的解决用户的各种相关要求。相关业务分阶段实现。

1）第一步是开通PSTN语音基本业务和相关补充业务，使用软交换技术和相关网络系统完成PSTN交换机的相关功能

2）第二步是根据具体情况适当增添相关设备，使用软交换技术和相关系统提供个性化的多方视频会议及点对点视频服务，对于一些IP Centrex等相关企业应用，简化企业通信流程、提高网络运营能力、提升网络办公效率。

3）在应用层接入第三方业务服务器相关系统，通过开放的Parlay API接口为煤电企业提供第三方业务及多媒体业务，如表单共享、网页护航、Unified Message、Voice Mail、Web800等等。

6.NAT穿越方案

现行通过互联网的软交换应用一般是将IP网关即企业公网地址直接连入Internet，不设置和通过防火墙等相关设备。现行大部分宽带和相关用户一般设置呈私有IP地址，IP地址的使用已经比较紧张，对于企业网相关用户来说，由于安全性、稳定性等相关需求也基本配置成私有IP地址，软交换网络出口处配置NAT/FW相关设备，以实现与外部网络的连接。但是这些普通的NAT/FW设备只能完成对IP数据包包头的相关地址转换功能，无法完成特定的软交换协议中的SDP相关信息变换，这将致使软交换网络相关业务无法顺利应用和开展，对于软交换网络的组建造成严重的障碍。所以NAT/FW的穿越问题成为了现行软交换网络建设过程中一个非常重要的、必须要考虑和进行解决的问题，已经引起了广泛的关注，有必要对其进行探索和研究。

NAT穿越有PROXY、MIDCOM、TURN、STUN、ALG等多种方案，现行比较常用的是STUN、PROXY及ALG这三种。STUN目前支持软交换和U-PATH话务台，配合完成NAT穿越；PROXY方案支持MGCP及SIP协议；ALG方案支持MGCP及H.323、SIP协议的NAT穿越。待PROXYF方案通用性更强、支持更多的协议后，会慢慢的取代STUN和ALG方案，逐步、分阶段的发展成为软交换技术相关领域的接入控制设备，解决软交换网络接入层安全、NAT穿越、用户接入、QoS等各方面的相关问题。

基于软交换技术的网络构建初期建议采用ALG的技术方案，普通NAT可以通过修改TCP或UDP报文头部实现相关地址信息的转换，对于一些基于TCP/UDP的应用也必须拥有相关地址信息。现行的ALG相关功能可以在一些Firewall相关设备中驻留，并且具备相关智能的应用和识别。实现ALG应用于软交换业务中，需要对Fire wall/NAT设备的控制及支持IP语音的相关识别。并通过软交换网络核心设备进行协议解析及呼叫处理工作。企业网终端及核心软交换设备可以通过SIP、H.323协议信令从而进行媒体流通道的构建，以此支持网络中相关媒体信息流顺利穿越FW/NAT。

7.网络安全

网络安全对于软交换网络的运行是非常重要的，对于使用软交换网络的相关企业来说具有重要的意义，将在很大程度上影响企业的正常运行。运用软交换技术从而带来的IP网络数据共享的公共性和开放性将不可避免地带来很多相关安全问题，比如破坏服务、盗打、抢占资源、地址仿冒等等。所以软交换网络也必须从接入层就对用户进行隔离、管理等相关基本措施，对一些常见的入侵攻击进行防范。因此，要严格建立严格的管理制度，对相关业务的使用进行严格控制，相关用户必须经过相关的认证和鉴定才可以进行企业自身的软交换网络，从而有效的避免非法操作。而在企业内部发生相关网络安全问题的可能性不大，同时可以通过实施相关网络安全技术（例如入侵检测、设置网络防火墙等等），做好操作安全日志，对软交换网络设备的访问权限进行严格的控制，排除各种安全隐患[5]。

8.结束语

近些年来，随着互联网相关技术的迅速发展，数据、话音、视频等业务趋于融合，传统的PSTN网络已无法提供个性化、新型、多样性的用户服务，软交换网络构建已是众多企业的趋势。对于煤电企业来说，进行软交换网络构建非常有必要，本文对煤电企业软交换网络系统进行详细的设计，并从用户接入方案、网络IP地址分配方案、业务方案、NAT穿越方案、网络安全等几个方面进行了详细的分析，可为煤电企业提供相关参考。软交换技术正在快速发展，相关企业特别是是煤电等相关企业应该抓住机遇，积极构建软交换网络。软交换网络建立之后将大大提高相关煤电企业的运行、管理信息化水平，推动煤电企业的快速、健康发展。

参考文献

[1]王继全.软交换与3G网络[J].电信网技术，2004（6）：68-69.

[2]曹晓钧.下一代网络的核心――软交换[J].广东通信技术，2004，24（6）：16-19.

[3]孙峰.软交换技术的网络应用模式探讨[J].电信科学，2004（9）：64-66.

[4]田海建.3G核心网中的软交换技术[J].山东通信技术，2004，24（3）：1-3.

[5]张立达，戴居丰，张平安.VoIP方案的不足及基于软交换的解决方案[J].天津理工学院学报，2004，24（4）：92-95.

作者简介：王清宇（1971—），河北廊坊人，大学本科，工程师，研究方向：软交换、视频监控。