适应网络演进的综合交换平台

适应网络演进的综合交换平台（戴建强）摘要：为了适应网络宽带化、分组化的发展趋势，PSTN中的数字程控交换要逐步演进为包含AW交换和IP功能的综合业务交换平台。ATM交换的综合可有组合、集成与宽带交换模块等方式；IP的综合视需要可包括IP接入、IP选路、VoIP甚至MPLS等功能。综合交换平台将在网络的演进中发挥重要的作用。主题词：综合交换平台 数字程控交换 异步转移模式 IP选路 网络演进 概述 PSTN覆盖广、规模大、投资多，在技术上也相当成熟，在通信网向着宽带化、分组化发展时，必须充分保护PSTN网的已有投资，使数字程控交换节点能适应网络的发展，以实现网络的互通和融合。在ATM／IP结合的骨干网边缘，具有综合交换能力的数字交换平台将在网络演进过程中发挥重要作用。为此，国内外的大型电信设备制造厂商，纷纷推出了基于原有数字程控交换系统的综合交换平台。例如，朗讯的5ESS－ 2000 Any Media和7R／E分组化方案，西门子的EWSD互联网节点（Internode），富士通的FETEX－150E—Cube，华为的C＆C08iNET综合网络平台，以及中兴基于ZXJ10和上海贝尔基于S1240的综合交换系统等。 事实上，随着通信网的不断发展，PSTN中的数字程控交换平台已进行了不少功能上和技术上的增强。其中主要的两个方面是增加了N－ISDN交换能力和智能网业务交换点（SSP）能力，以适应N－ISDN和智能网（IN）的发展。而当前的综合交换能力的增强，则主要是为了适应网络宽带化和分组化的发展，或者说是为了适应ATM和IP的发展，是更具变革性的发展。 ATM交换的综合 在POTS／N－ISDN数字程控交换机中可以增加ATM宽带交换的功能。由于原有数字程控交换机控制结构的不同，引人ATM交换的方式也不同，可有组合、集成与宽带交换模块等方式。 1．组合方式 当原有数字程控交换机采用分级分散控制方式时，可采用组合方式。例如，NEAX －61、FETEX－150等系统均采用这种方式。组合方式的特征如下： ·保留原有的POTS／ N－ISDN交换网络不变，完成窄带终端之间的交换，另外设置ATM宽带交换网络，完成宽带终端之间的交换； ·在窄带交换网络与宽带交换网络之间引人互通单元（IWU），使窄带终端可以与宽带终端实现互通； ·由处理机群灵活地实现对窄带呼叫和宽带呼叫的控制。 以NEC的NEAX－61Σ系统为例，窄带终端接至POTS／ N－ISDN交换网络，ATM宽带终端接至ATM交换网络，窄带终端之间或宽带终端之间的交换连接通过各自的交换网络，而窄带终端与宽带终端之间的互通则要通过IWU的适配。由呼叫处理机（CLP）、操作维护处理机（OMP）、共路信令处理机（CSP）、资源管理处理机（RMP）等功能分担的处理机组成了控制群，通过ATM HUB可以灵活地对窄带交换和宽带交换进行控制。 2．集成方式 当原有数字程控交换机采用分布式分散控制方式，特别是采用基于功能分担的分布式控制时，可以采用这种方式。所谓基于功能分担，实际上是基于功能分担的容量分担，其特征是首先按不同的功能来划分模块，而每一种模块又按照容量或处理能力的需要而配置适当的数量。S1240数字交换系统是采用这种控制方式的典型代表。实现窄带与宽带综合交换的集成方式的特征如下： ——将原有的窄带交换网络更新或逐步更新为宽带交换网络； ——视宽带业务的发展逐步引入外围的ATM模块； ——引人STM－ATM互通单元（IWU），实现窄带与宽带之间的互通，互通单元也是作为宽带交换网络的一种外围模块，符合原有的基于功能分担的分布式控制结构。 S1240原有的窄带数字交换网络（DSN）将由ATM交换网络替代。该ATM交换网络为多通路结构，在交换网络内部采用自选路由的选路方式，因此称为多通路自选路由（ MPSR）的网络。当DSN由MPSR取代后，在原有的外围模块（如用户模块、中继模块等）与MPSR之间要设置互通单元。这是因为MPSR进行的是信元交换，必须将外围模块送来的信息转换为MPSR可进行交换的信元格式，反之亦然。 这里要指出的是，S1240的DSN为多平面结构，最多可有4个平面，由MPSR替代时也可以逐步进行而不中断服务。引入MPSR后，可以按需要设置外围的ATM模块，ATM宽带终端接至ATM模块。如果需要窄带业务与宽带业务互通，则应配置STM－ATM互通单元（IWU）。 将组合方式与集成方式比较，一个主要的不同是：组合方式中窄带交换网络与宽带交换网络并存，原有窄带终端之间的交换不通过宽带交换网络，而集成方式中窄带交换网络由宽带交换网络取代，窄带交换也要通过宽带交换网络。 3.宽带交换模块方式 基于容量分担的分布式控制结构中的每个外围交换模块具有较强的独立性，可以自主的进行呼叫处理。在这种控制结构中，可以暂时保留窄带交换的互连模块，而先行引入可以进行宽带ATM交换的外围模块。例如5ESS－2000 Any Media就考虑增设具有 ATM交换功能的多业务模块（MSM）。 IP的综合 IP的综合视需要可包括IP接人、IP选路、VoIP等功能，甚至还可包括多协议标记交换（MPLS）功能。 这里以EWSD互联网节点为例，说明IP的综合。EWSD互联网节点综合了互联网的基础设施，并与EWSD超强节点、宽带节点相结合，体现了“所有尽在其中”的重要概念，从而可提供一种面向未来的强大的综合交换系统。 数字线路单元（DLU）、用户中继群（LTG）、交换网络（SN）、协调处理机（CP）等均为EWSD数字交换系统原有部件，高比特率DLU、综合接八点（IPOP）和多业务平台（MSP）则为互联网节点引入的新部件。 1．高比特率DLU 高比特率DLU除了模拟用户线和ISDN用户线以外，还可以提供不对称数字用户线（ADSL）和对称数字用户线接入（SDSL），可利用已有电话线实现互联网的高速接入。 ADSL速率为2Mbit／S，可自由定义上行／下行速率，可同时支持模拟话音和数据连接。 SDSL为全对称的512kbit／S电路交换或分组交换应用，除了支持ISDN的2B＋D基本接口外，还可提供6个B信道，支持n×64kbit／S的交换，可用于电路交换的高质量业务，如电视会议，也可用于面向分组的数据业务。为此，互联网节点提供了两种新的用户电路模块：用于POTS通路的ADSL模块以及用于ISDN通路的SDSL模块。这些新的用户电路模块与原有用户电路模块均适合于DLU机架中的通用插板。 2．IPOP IPOP实际上就是作为综合接八点的DLU，用来提供互联网远端接入服务器的所有基本功能： ·使模拟用户和ISDN用户可以用拨号方式接入互联网、内联网或虚拟专用网； ·按照互联网传送语音业务标准对语音打包； ·提供通过ATM、帧中继或以太网到互联网骨干网的接口。 IPOP的硬件包含两种新的模块：调制解调制器地（ModemPool）模块和分组域（P acketHub）模块，调制解调器油完成信号的处理，以及提供模块信号、调制解调信号与数字数据信号之间的接口。每个模块可以配置30个调制解调端口，每个DLU可以配置最多64个模块，即共有1920个调制解调端口。每个调制解调器池模块可以用软件定义为通过IP传送语音的互通单元。分组域模块负责数据帧的处理。 作为IPOP的DLU也可以接入模拟用户和ISDN用户，传统的用户信息通过电路交换高速总线和数字接口单元（DIU）接至ISTN／ISDN，分组化的信息则通过包交换高速总线和分组域，作为IP业务输出，再经过多业务平台（MSP）后传送到互联网。在高比特率 DLU中也包含分组域，其中的IP业务也要分流到MSP。 3．多业务平台（MSP） 多业务平台是EWSD重大发展中的一个关键部分。MSP在EWSD超强节点中负责高速7 号信令的处理，在EWSD宽带节点中负责实现ATM交换，而在EWSD互联网节点中，MSP还综合了路由器的功能。将路由器功能综合在通常的数字交换系统结构中，保证了系统的可靠性、有效性、灵活性和对末来的适应性，同时可提供优良的性能价格比。 MSP包括在超强节点中原有的ATM交换矩阵、线路接口电路（LIC）、主处理机群以及新增的IP转发器。ATM交换矩阵为绝对无阻塞网络，吞吐量可以扩展到30Gbit/s。IP 选路和转发功能由接在ATM交换网络上的IP转发器实现，可以支持OSPF、RIP等协议。 结语 电信网正面；临着重大的变迁。对于传统的PSTN而言，一方面要进行网络的优化，包括减少网络层次和转接次数，设置大容量的交换节点，另一方面，要使PSTN能与AT M宽带网络和IP网络互通和融合，通过PSTN的交换节点能够接入各种宽带化和分组化的网络。这种网络的演进要求原有数字程控交换系统能够增强为兼容ATM和IP的综合交换平台。 综合交换平台应具有可以灵活配置的模块化结构，即可以按照业务和网络需要，来提供各种系统结构。例如，FETEX-150 E－Cube系统可以按需要作为大容量的汇接交换机或长途交换机使用，还可以作为接八层的接入网关或骨干层的网关交换机使用，也可以作为基于ATM／MPLS的IP交换机使用。到用前为止，综合交换平台商用化还较少，网络应用的实践也不多。网络运营商应密切注视今后的发展。