软交换设计架构

6．2．2　软交换设计架构

软交换的设计元素包括硬件平台、操作系统、中间件、协议栈和业务应用。软交换的设计架构模型如图6．2所示。对每个设计元素，需要考虑实时响应、网络选项、系统管理、可服务性、可用性等。

图6．2　软交换的设计架构模型

1．软交换的硬件平台

1）对硬件系统的基本要求

（1）应采用模块式的硬件结构，便于扩充并能容纳新业务和新技术；

（2）提供的设备应全部采用经过老化测试和严格筛选的优质元器件，组装过程应有严格的质量控制，确保长期使用的高稳定性和高可靠性；

（3）系统构成应具有冗余和容错等安全措施；

（4）当软件升级时应不影响硬件结构。

2）对处理机的要求

（1）处理机系统要有冗余度，遇到处理机软硬件故障时，具有倒机、分级再启动及系统再生成等性能，以保证其安全可靠；

（2）处理机系统具有故障脱机自动诊断功能；

（3）处理机系统采取过负荷控制措施；

（4）处理机系统安装软硬件故障告警装置。

3）对输入／输出设备的基本要求

（1）人机命令可采用图形界面（GUI）方式或命令行方式；

（2）各类告警信号除能在设备面板上显示之外，还应能在显示屏上显示，且能用不同彩色显示出各类故障的严重程度。

2．软件要求

1）基本要求

（1）要求软件采用模块化结构，模块之间的通信应按规定接口进行。任何一层的任何一个模块的维护和更新以及新模块的追加都不应影响其他模块。

（2）配置数据与处理程序应有相对的独立性，配置数据的任何变更都不应引起运行版本程序的变更，处理程序应与任何局的配置数据相适应。

（3）软件应有容错能力，一般小的软件故障不应引起各类严重的系统再启动。

（4）软件设计应有防护性能，某一软件模块内的软件错误应限制在本模块内，而不应造成其他软件模块的错误。

（5）应具有软件运行故障的监视功能，一旦软件出现死循环等重大故障应能自动再启动，并作出即时故障报告信息。

（6）在未达到设备的终局容量时，增加或减少设备容量只需变更配置数据，并仅需使用一般的人机命令即可，不应影响正常通信。

（7）同种型号的软交换设备应采用同一种软件版本，同一型号软交换设备的不同时间的软件版本应能兼容。

2）软件功能要求

（1）要求具有完善的实时操作系统。

（2）要求具有完善的各类协议处理功能和代码转换功能。

（3）要求具有网管子系统及处理相应业务的功能，要求具有输入业务量、输出业务量控制功能。

（4）要求具有完善的系统结构控制功能，可以灵活地组合软交换设备，构成运行系统。

（5）要求具有对各种硬件设备测试的功能。

（6）要求具有对软件硬件运行故障的监视功能。

（7）要求具有完善的、方便的人机通信控制功能。

（8）要求具有完善的维护管理功能，具有配置的维护管理、业务量观察管理、软件维护管理、设备维护管理、计费管理等功能。

（9）要求具有故障诊断和故障定位功能。故障中断定位后应能显示或打印，报告故障设备的物理位置等有关信息。

3）软件维护管理功能要求

（1）要求具有在不中断通信的情况下，完成程序打补丁的功能。补丁区应集中专用。

（2）要求对于全部局数据和用户数据都可以在不影响呼叫接续处理的情况下，用人机通信方式进行操作。

（3）如对修改后软件不满意或将修改后软件引入系统后，对系统有副作用或发现新版本有问题，应能方便而迅速地（在1min内）恢复到原来的程序。

（4）系统软件应能在线升级，不需重启动。

（5）故障诊断软件的诊断精度：要求故障诊断软件能对硬件故障进行诊断和定位，故障诊断定位后应能显示或打印，报告故障设备的物理位置等有关信息。

（6）对硬件故障诊断定位的精度要求如下：对于各公共部件，如处理机、线卡、存储器、输入／输出设备等的硬件故障应能达到100%的故障能自动定位至一块板。

3．中间件要求

为了开发功能齐全的软交换产品，必须支持第三方供应商的组件，这就需要相应的软件来支持与第三方硬件、设备驱动程序、中间件、数据库和应用程序的互通。

4．业务要求

软交换除了支持必备的话音业务外，还应该支持多媒体业务和／或移动业务以及上述业务相关的补充业务、智能业务等。

5．性能及可靠性指标

1）系统容量

当软交换位于端局时，设备容量为100K以上；当软交换位于汇接局时，设备容量为200K中继以上，并可根据需要灵活扩展。

2）系统处理能力

当软交换位于端局时，处理能力为140万以上BHCA；当软交换位于汇接局时，处理能力为300万以上BHCA。

3）时延

时延是指软交换对消息的转发时间。软交换的平均时延为50ms（暂行规定），0．95概率不超过200ms（暂行规定）。

4）系统可靠性和可用性

（1）软交换系统必须采用容错技术设计，系统必须达到或超过99．999%的可用性，全系统每年的中断时间小于3min。

（2）要求软交换系统具有高可靠性和高稳定性。主处理板、电源和通信板等系统主要部件应具有热备份冗余，并支持热插拔功能。

（3）软交换的IP出口设备应能够支持以主／备用方式同时与分组承载网的网络设备相连接，即要求支持IP接口单板间的热备份机制。

（4）软交换要支持端口级的热备份机制。

（5）软交换设备应保证在运行的系统上引入第三方业务时不会引起业务的中断或系统瘫痪。

（6）当软交换设备发生故障或与媒体网关连接中断时，应不影响正在通信的呼叫。