基于软交换技术的电力综合通信系统应用研究

基于软交换技术的电力综合通信系统应用研究

汤巧丽

（广东电网有限责任公司佛山供电局广东佛山528000）

摘要：为了确保电力系统的稳定运行，减少不必要的资源浪费，电力企业应充分的利用现有的电力资源和各项先进技术及设备。软交换技术能够利用其自身的控制、翻译、安全性管理和呼叫等功能，为电力系统的安全稳定提供保障。另外，它也能够通过将网络资源与网络能力的结合运用，为电力通信相关业务的开展提供便利，非常具有应有的价值。本文就软交换技术在电力综合通信系统中的应用进行探讨，以供参考。

关键词：软交换技术；电力综合通信系统；应用

随着计算机网络技术和无线通信技术的飞速发展，在基础语音及视频通信网络中，基于程控交换技术的数字程控交换机、基于互联网协议（InternetProtocol，IP）的软交换、基于陆上集群无线电（TerrestrialTrunkedRadio，TETRA）的数字集群通信系统、基于警用数字集群（PoliceDigitalTrunking）的通信系统、基于无线电技术的短波及超短波通信系统可能会在某一应用中同时部署，如电力行业的应急指挥系统中，指挥车中部署电台和指挥中心部署IP电话等。由于这些通信系统的传输通道和协议格式均不相同，导致不能互联互通。互联网承载语音（VoiceOverIP，VOIP）技术的出现，使得通信网络的互联互通成为可能，并且软交换具有更开放的分层结构和更完整的体现系统，同时基于会话初始协议（SessionInitiationProtocol，SIP）承载电台控制协议，使得应用业务系统可以通过同一操作界面对各种类型的终端进行控制。

1软交换简述

软交换是下一代网络（NextGenerationNetwork，NGN）的控制功能实体，为具有实时性要求的业务提供呼叫控制和连接控制功能，是NGN呼叫与控制的核心。简单的看，软交换是实现传统程控交换机的“呼叫控制”功能的实体，但传统的“呼叫控制”功能是和业务结合在一起的，不同的业务所需要的呼叫控制功能不同，这要求程控交换提供的呼叫控制功能是各种业务的基本呼叫控制。软交换是多种逻辑功能实体的集合，核心思想是：呼叫和承载分离、业务和呼叫分离。软交换标准体系结构分4层：应用层、控制层、传输层和接入层。接入层设备包括：综合接入设备（IntegratedAccessDevice，IAD）、中继网关（TrunkGateway，TG）、信令网关（SignalGateway，SG）、接入网关（AccessGateway，AG）和各种IP终端等。控制层设备主要包括软交换设备，也称作媒体网关控制器（MediaGatewayController，MGC），是整个软交换系统的控制核心。应用层设备包括各种业务服务器，提供了基础业务及各种补充和增值业务。

2软交换的技术优势

如果说传统的电信网是基于程控交换机的网络，那么下一代分组交换网则是基于软交换的网络。软交换将是下一代电信网络交换的核心，是新、旧网络融合的枢纽。主要表现在以下几个方面：

2.1运营成本低

由于采用了开放式平台，呼叫控制与话音处理/交换是分开的，采用集中管理和集中放置的方式来作为软交换通信的核心。通过部署分布式交换，可以实现灵活的组网方式，可以有效地解决传统组网模式中容量、覆盖和路由迂回的矛盾，便于进行集中维护和管理，有利于降低建网成本和运维费用。另外基于软交换的新型网络彻底打破了一个设备厂商供应软件、硬件和应用等所有东西的局面，因为厂商的产品都是基于开放标准的，所以用户可以向多个厂商购买各种层次的产品，可以在每一类产品中选择性价比最好的来构建自己的网络。与传统电路交换网存在布点多、运行成本和运维人员成本高的问题相比，软交换技术通过融合通信从而达到降低运营成本、提高沟通效率，大大地为企业降低差旅与投资成本、提升工作效率。

2.2组网灵活

软交换技术采用分布式的网络组织架构，可以在基于各种不同技术、协议和设备的网络之间提供无缝的互操作性，它独立于特定的底层硬件/操作系统，可以根据实际的网络需求，灵活组网。软交换技术分离的体系结构实现了业务与呼叫分离，控制与承载分离，这种结构使业务独立于网络，业务的提供更加灵活。软交换技术基于ATM或IP的分组网进行传送，有利于实现网络的融合。

2.3软交换可以提高网络的可靠性

软交换技术采用开放式的标准接口，兼容性，互操作性，互通性好。支持开放业务开发接口(API)，方便新业务的开发，为提供新的业务模式提供便利。采用可编程的分布式结构，并对服务供应商和第三方特性开发商是开放的。由于所有的功能都以标准的计算机平台为基础，可以很容易地实现网络的可伸缩性和可靠性。

3软交换技术在电力通信系统中的应用

3.1电力通信中软交换技术的分析

我国电力通信过程中主要采用网型交换网结构实现电力调度通信信息的交互。上述系统中主要基于IP技术实现各项通信交互，通信协议较为简单，不能够对系统中的各项资源进行全面利用，导致资源浪费现象严重。与此同时，该通信时服务业务较为简单，多以话音服务为主，缺乏动态视讯服务，通信效果并不理想。为此，软交换技术应用时需要对电力通信资源进行分析，在上述基础上合理设置接入层、传输层、控制层和业务层，形成系统化功能结构，其具体状况见图1。

图1电力通信网软交换系统构架

接入层中需要依照通信资源合理选择接入信息格式;传输层依照接入设备及接入信息格式匹配通信协议，将其传输到控制层;控制层对电力通信网络中的数据流进行整理，并通过软交互设备完成通信呼叫及控制;业务层应在用户需求基础上对电力通信分布式配置进行调整和优化，以保证软交互的高效性和可靠性。

3.2系统功能应用

1）业务功能

软交换系统提供除语音业务外，还提供强大的专业调度、丰富的统一通信功能。调度功能源自软交换，调度台是交换机系统的一个有机组成部分。统一通信功能由多个统一通信平台组合而成，可以满足客户对统一通信的要求。

图2系统功能构架

2）网管支持软件

集成网管系统无需单独配置网管服务器，网管服务器及网管软件内置在核心平台服务器中，支持Web界面统一管理。管理员可在任意维护终端上提供WEB界面的方式进行集中管理，包括对IP话机、调度台软件、网关设备的管理。网关界面具有配置管理(含批量下发等)和告警管理、安全管理、拓扑图等功能。

3）保护功能

主-主架构，没有单点故障；数据库保存于所有服务器，不存在数据库损坏丢失；在信令和媒体上具备高可用性；终端在多个服务器之间的负载均衡。

4）适用范围

行政交换网，调度交换网，基于IP的NGN网。

3.3电力通信网软交换网络的建设

电力通信网软交换网络构建时要对软交互技术进行全方面把握，结合电力调度系统中的通信需求合理选择具体的软交换网络模式，如大区域模式、集中式模式、分布式模式等。目前电力通信网对网络安全性和业务实时性要求比较高，主要选择集中式软交换网络模式、异地双机热备份组网（如图3）。该模式组网下两台大容量交换机其中一台主要完成通信网中用户终端的管理和数字链路的控制，而另一台则用作业务终端，对服务器中的各项数据进行备份，即:

1）主大容量软交换机。将媒体网关、地区局域网等传输到业务服务器中的各项数据整合、处理并分析，对通信业务内容进行调整，完成业务资源的管理和控制。

2）备用大容量软交换机。与主大容量软交换机进行数据交互和共享，对业务服务器中的各个数据进行备份，为主大容量软交换机工作提供完备的数据和信息。集中式软交换通信动态化管理效果较好，但在该软交换网络系统构建过程中，各IP子网一般不能够直接进行本地软交换，需要在网络通信基础上借助业务服务器和软交换机实现通信数据的转换。一旦上述设备出现故障，软交换网络系统基本处于“瘫痪”状态。因此，在集中式软交换通信中可以适当设置分布式通信模式，在电力通信网覆盖范围基础上进行区域划分，适当调整为几个大区，并在各个大区分别设置集中式软交换网络并进行整合。

图3异地双机机热备组网

3.3电力通信网软交换网络应用中的注意事项

电力通信网软交换网络应用的过程中需要依照不同通信状况对软交换技术进行合理把握，并结合实际状况实施针对性调整，这样才能够实现软交换通信效益的最大化。

1）初期软交换网络构建时需要对电力通信状况进行分析，依照通信需求设置交互中心、交互链路等，对网型通信架构中的通信协议进行设定，以保证通信的安全性、可靠性和有效性。与此同时，还要对各个节点的语音业务设备进行设置，在网络节点中添加相关的辅助装置，以保证网络节点中IP语音能够顺利接入。

2）中期软交换网络构建时要在集中式模式基础上合理融合分布式模式，形成电力通信软交换组网。一般组网设置过程中主要划分为一级组网和二级组网。一级组网主要存储本地通信业务资源，二级组网对各个一级组网中的业务资源进行整合并存储，形成分层式通信软交换网络。而一级组网中借助集中式模式对组网数据进行整合，完成区域电力通信呼叫控制。上述集中式模式需要对主、备系统进行全面分析和设置，在此不再赘述。

3）后期软交换网络建设过程中要做好用户权限的分配，通过用户等级权限设置降低通信冲突，并对软交换网络通信状况进行实时监督和管理，对出现的问题及时处理。必要时可以依照实际状况构建平等权限开放式组网，以全面提升通信质量。与此同时，还要对人员业务素质进行提升，通过加大人员培训力度，做好电力通信软交换技术宣传等使人员能够积极配合并完成软交换通信工作。

结语

软交换技术通过分组网络的构建全面提升了电力通信效益，是新时期电力通信系统发展中不可或缺的关键部分。在电力通信软交换网络构建过程中，人员需要对软交换技术进行全面分析，依照集中式模式和分层式模式合理构建二级软交换网络架构，结合通信需求不断细化电力通信系统内容和功能，从而使软交换通信能够高效、安全、可靠实现。

参考文献

[1]孙井武.基于软交换技术通信网络的探讨[J].黑龙江科技信息,2014,31:170.

[2]卞琛.基于软交换的网络视频会议系统的研究与实现[J].信息通信,2014,12:204-205.