分布式软交换

　　概述

　　震有科技多年以来一直专注于下一代融合通信与网络产品的研发和销售，拥有以NuBiz™为品牌的系列解决方案，提供增值业务、Mini-IMS平台、软交换平台、指挥调度和媒体网关等多个产品线，满足下一代通信和网络的全方位需求。以NC5200系列核心语音交换平台为核心的融合通信解决方案，不但实现了网络的融合，更重要的是实现了业务的融合，使得整个方案具有完整的运维支撑能力。

　　NuBiz™NC5200满足企业和行业用户的融合通讯的应用。系统各功能单板采用前后单板对插结构，配置灵活、便于维护。能够提供多种类型的业务接口，适应各种应用环境和用户需求。

　　NuBiz™NC5200提供有线、无线、分组一体化的接入手段。系统可提供本地用户接入，也可以通过局域网连接IP终端设备，或通过数字中继接口连接企业原有的传统PBX设备。特别地，NuBiz™NC5200可以以UPRA连接PHS基站下带PHS移动终端，或通过Wi-Fi网络连接Wi-Fi移动终端，或者作为MSC通过IuUP接口连接基站控制器接入GSM/TD-SCDMA终端。在小规模组网时，NuBiz™NC5200可内置HLR、VLR、SMC，支持漫游、切换和定位功能；在大规模分布式组网时，NuBiz™NC5200可通过外置HLR、SMC，实现可漫游、切换的移动软交换网。

　　系统特点

　　电信级解决方案

　　震有科技NuBiz™NC5200软交换解决方案的硬件平台是分布式的多处理器系统，重要部件均实现热备份，软件平台是分布式实时多任务操作系统，相比传统的商业平台其性能及可靠性大大提高。基于电信级应用设计和实现的，具有完善的备份和切换能力、强大的扩展能力和灵活的单板混插/热插拔能力以及高性能和大容量的处理能力，充分保证了它是电信级而不是企业级的解决方案。

　　分层的网络结构

　　软交换采用分层的体系架构，各层之间通过标准接口进行互连。这使得每一层的功能在具体实现上是相互独立，互不影响的。任一层的设备的升级改造不会影响到其他各层的正常工作，具有高度的可靠性和平滑扩容升级能力。

　　低成本网络建设

　　NuBiz™NC5200软交换系统的分布式设计理念使得单台NC系列核心语音交换平台即可提供软交换平台、SIP网关、电话会议、短信功能等多种功能应用，设备“一插既得”仅需插上电源、网线等线缆即可即时享有系统提供的各项功能；在扩容时，通过多台设备分布呼叫能力，平滑升级到更多用户。另外网管等各应用软件均提供基于图形的WEB界面，辅以操作提示，用户可快速掌握系统管理和维护能力。同时系统支持集中管理功能，可于一点对整个网络的交换平台进行统一管理，降低组网建设复杂程度和系统维护管理的成本。

　　多制式移动接入

　　NuBiz™NC5200软交换系统采用移动核心网架构设计，可通过标准IuUP接口接入TD-SCDMA/WCDMA制式的基站控制器，也可接入PHS的基站控制器。 多台NC5200组网时，用户支持漫游、切换等移动特性。

　　完善的运维支撑

　　NuBiz™NC5200软交换采用电信级的设备，配合多种业务功能单元，可以提供完善的网络运营能力。

　　系统提供NMS统一网管，支持拓扑、告警、维护、日志、配置等功能，支持SNMP、TR069等协议管理各种终端和网关。

　　系统提供全面的计费功能，可对系统内的用户提供实时计费、预/后付费、电话卡发行、账单查询等功能，系统还可对中继计费以实现与其他运营商的结算。

　　全面的业务融合

　　NuBiz™NC5200软交换在支持基本的短信、语音、视频通信的基础上，提供多种补充业务，并且支持IVR、录音、计费、卡号、会议等多种增值业务。

　　系统提供通信助理融合IM、短信、电话、电子邮件、电话会议应用；提供可分级管理的DMS调度系统，实现专网的应急指挥调度；提供RMS1000录音服务器，对电话会议、重要电话录音；提供CTI接口实现呼叫中心应用。

　　系统关键技术

　　电信级硬件平台

　　作为下一代网络的核心控制设备，NuBiz™NC5200系列核心语音交换平台具有高的处理能力、大的容量、电信级的可靠性以及灵活的扩展性。整个硬件平台采用了分布式、模块化的结构设计。主要的技术特点是：

　　所有核心硬件设备均采用了冗余备份机制，达到电信级的可靠性要求。（包括总线、电源、单板、接口等）
　　框式硬件结构，所有单板支持热插拔。
　　IP和TDM双交换网板，同时提供VOIP和TDM交换能力。
　　两套不同的控制总线（RS232和100M以太网）确保系统的可靠性。
　　平滑扩展性，可根据需要接入的用户总数量来扩展硬件单板。

　　多协议技术支持

　　系统具有全面的中继接入能力，支持基于E1的中国一号、SS7、ISDN-PRI、QSIG等窄带信令，和基于IP的的SIP、H.323等VOIP中继，最大限度地保护用户投资并充分发挥现有通信网络的作用。

　　系统支持SIP、MGCP、H.248协议接入用户的IAD、IPPhone、AG等设备，与市场主流终端有很好的兼容性；系统还可通过STG5200接入传统V5接入网用户。

　　系统支持无线终端接入能力，支持Wi-Fi、PHS(RPC/CSC)、GSM、TD-SCDMA等多种制式基站接入。

　　系统支持G.711、G.723.1、G.729、G.726-32、GSM、GSM-EFR、AMR等语音编解码协议，支持T.30和T.38传真协议。

　　QoS能力保障

　　影响VoIP语音质量主要有两个因素：网络QoS保障和语音终端对语音的处理。我司从这两方面入手，通过以下技术手段，保证语音质量。

　　语音终端处理

　　我司语音终端设备除了具有良好的语音编解码处理能力外，主要通过以下技术提供语音质量：

　　静音压缩：按照统计规律，语音通话过程中由40％的时间是没有声音的，语音终端能够自动检测会话中的静音时间段，并在这些时间段暂停数据流的产生，从而减少发送的语音数据量。

　　舒适噪音产生：人们语音交流总是在一个有着或多或少噪音的环境中进行，通话过程中的长时间静默会让人感觉不适。我司通过在接受端语音设备上产生适当的背景噪声，解决了静音压缩带来的在讲话和停顿之间出现语音不平滑的弊端，提高了通话的舒适度。

　　防止抖动和乱序：抖动是由于各种延时的变化导致网络中数据分组到达速率的变化，并导致接收包的顺序和发送包的顺序不一致。为了补偿抖动和乱序引起的语音失真，我司在接收侧语音设备上加入了Jitter Buffer缓冲区来保存数据分组足够长的时间，从而使最慢的分组能及时到达，顺序处理。同时调整发送给语音处理模块的报文长度，将语音数据匀速发送给语音处理模块。

　　此外还有回波抵消等提高话音质量的多种功能。

　　QoS保障

　　在QoS方面，系统VoIP业务的QoS指标为：

　　带宽/吞吐量：取决于采用的语音编码标准，例如G.729编码标准要求传输带宽达到8Kbps，而G.711编码标准要求的传输带宽为64Kbps；

　　呼叫建立时延：一般小于5秒；

　　呼叫时延：对于好的网络环境，单向端到端的时延不大于150毫秒

　　时延抖动：一般小于50毫秒；

　　丢包率：与采用的语音编码标准相关，G.729编码标准为整个呼叫中的大约百分之五的分组丢失。

　　我司采用网络控制层的QoS技术，充分保障了语音、视频流在IP网上传输的质量。如下图所示：
　　可靠性保证技术

　　NC5200系列核心语音交换平台作为融合系统的核心，如果出现故障，将影响到系统内所有用户，因此具有很高的可靠性要求。整个系统可以从多个级别保证VoIP网络的安全：单板级（板间）：NC5200综合语音交换系统的所有重要单板都具备备份功能，核心设备按照电信级标准进行设计，关键部件冗余备份，所有单板均采用电信级别的器件。

　　网络级（异地容灾）：单板备份并不能防止设备被外力损毁故障，或者设备掉电等故障。这些都将导致设备下面所有用户中断业务。为了提高NC5200语音交换系统的网络安全性和可靠性，我们提出异地容灾机制：两台数据配置完全相同的NC5200之间互为备份，平时两台设备同时工作，均承担一定的用户和网络话务量。两台设备在后台实时交换数据并互相进行心跳检测。当其中某台设备发生故障时，系统自动将该设备控制的网关、终端设备迅速的注册到另一台设备上，从而在最短时间内恢复通信。

　　移动分布式组网

　　软交换系统采用移动核心网架构设计，系统内置HSS、VLR、SMC模块，企业在部署时可分步进行，建网之初即可以进行快速的部署，先期开通单点，随着企业规模的扩大，可将HSS外置，使系统容量扩大到10万用户，并实现用户业务的统一管理，呼叫能力的分布式部署。