軟交換技術在電力通信中的應用研究

【摘要】 隨著通信業的快速發展和通信技術的不斷更新，作為服務電力企業的專網，電力通信網逐漸從電路交換技術向軟交換技術的趨勢發展。由于軟交換技術是一種新的通信技術，具有技術性、快捷性、穩定性，以及安全性等優勢，因此，在電力通信網中加大軟交換技術不僅能夠增強網絡運行的安全性和穩定性，而且使網絡運行更具可靠性。本文通過簡要介紹軟交換技術，對加大軟交換技術，增加電力通信網運行的可靠性進行了詳細分析，并對實際電力通信網運行中軟交換技術的應用做出了探討。

【關鍵字】 軟交換技術 電力 通信網 運行 可靠性

由于目前電力通信網所采用的網絡屬于一般的IP網絡，網絡在數據傳輸能力上因存在時延、抖動、丟包等狀況，不僅對普通數據業務造成影響，還對承載在IP網絡的實時數據業務造成嚴重影響，例如：語音、數據、視頻等業務。為了保證和提高電力通信網運行可靠性，必須建立專門的IP數據承載網。作為下一代網絡的主要內容與全新的通信交換模式，軟交換技術所具有豐富多媒體業務、高效、經濟、統一的網絡化優勢，是電力用戶和通信運營商智能化發展最具吸引的地方。

一、軟交換技術的概述

1.1軟交換技術

軟交換技術主要是在分組交換網絡基礎上，利用可編程軟件，提供媒體處理和呼叫功能相分離的設備和系統。當呼叫控制能力從傳輸層中分離后，由軟件實現基本呼叫控制功能，并分離呼叫控制和傳輸，為控制、交換、軟件可編程功能構建分離面。其主要實現網關管理、呼叫控制、協議處理、認證、資源分配、計費等功能。此外，軟交換技術封裝網絡資源與網絡能力，為了能夠在網絡上方便快速地提供新業務，保證通信網運行的可靠性，采用連接標準開放業務接口層和業務應用層實現。因此，軟交換技術又被稱為：呼叫A-CENT、呼叫服務器、媒體網關控制。軟交換技術與傳統的封閉交換模式不同，軟交換技術主要采用不同橫向組合模式和開放接口，以及通用協議組成一個靈活性、開放性、多用戶、多業務，可滿足新業務的系統結構。因此，成為軟交換技術被廣泛應用的主要原因。

1.2基于軟交換技術的電力通信網運行網絡體系結構

電力通信網是目前分布最廣的網絡之一，且擁有多種傳輸介質，信息在不同網絡間傳輸的過程中由于需要更多的轉換環節，不僅浪費資源，而且對電力通信網運行管理也有一定影響，因此，加大軟交換技術，可以確保電力通信網運行過程中的網絡互通；統一不同介質的網絡；在支持語音業務同時，提供各種增值和補充業務；對各種業務統一統計等。作為下一代網絡主要性的技術，軟交換網絡包括業務/應用層、控制層、傳輸層、媒體/接入層。其網絡體系結構主要由軟交換設備、SG和MGW（信令和媒體網關）、AS（應用服務器）、IAD（綜合接入設備）等構成。接入層主要以提供豐富接入手段為主，實現用戶分組網絡的連接和信息格式在分組網絡上的傳輸。該層涉及GS、MGW、ABP（接入邊界點）、NBP（網絡邊界點）；傳輸層是軟交換技術的核心，是承載網絡，主要是通過分組技術實現高可靠的綜合傳輸平臺，其分組網主要以IP、ATM為主；控制層主要實現呼叫控制和網絡資源支配；應用層主要是提供業務的平臺，是網絡體系中的功能模塊。在整個網絡體系中，軟交換設備是NGN的核心控制點；SG利用統一協議保證了信令的傳輸和軟交換設備承載信令的有關電話業務，不僅使軟交換網絡模塊化，而且使軟交換網絡分布的建設更為靈活。其具體網絡體系如下圖1所示：

圖1 電力通信網運行軟交換網絡體系結構

二、加大軟交換技術，增加電力通信網運行的可靠性

2.1加大軟交換技術的必要性

隨著電力通訊網向多樣化的趨勢發展，載波網、光纖網、微波網等陸續的出現，這些網都有自己獨特的交換設備、復接設備等，從而使得電力通訊網的結構變得復雜，相應地，管理也越來越復雜。在這種情況下，加大軟交換技術，既有利于資源整合與管理方便，也有利于開展新業務，滿足電力系統通訊的新需求。具體而言，軟交換技術通過提供支持多種信令協議的接口，以此實現電力通訊網網中的電話網和計算機網之間的信令互通及不同網關的互操作問題；軟交換技術既能很好的支持電力通訊網的語音業務，又能利用新的網絡設施提供電力通訊網中的各種增值業務和補充業務，甚至其提供了開放式的應用程序接口來輔助電力通訊網實施增值業務和補充業務；載波、光纖、微波等多種傳輸介質都存在于電力通訊網上，且每種介質都有自己的設備，軟交換可以實現多種介質信息的交換，所以加大軟交換技術既在經濟上避免了浪費，又提高了網絡的可靠性。因此，在電力通訊網區域復雜化的今天，加大軟交換技術無論是從經濟成本上，還是實用性上都是必要的。

2.2加大軟交換技術的可靠性

把呼叫控制功能從媒介網關中分離出來是軟交換技術最基本的特點和最大的貢獻，為網絡走向開放和可編程創造了條件和基礎。一般而言，軟交換技術具有媒體網關接入功能、呼叫控制功能、業務提供功能、互聯互通功能等。具體而言，媒體網關接入功能就是一種適配器功能，如：PSTN/ISDN的IP中繼媒體網關、ATM媒體網關、無線媒體網關、數據媒體網關等。呼叫控制功能既能實現呼叫的建立、維持和釋放，又能完成呼叫處理、連接控制、智能呼叫觸發檢出和資源控制。業務提供功能既能處理PSTN/ISDN交換機的全部業務，又能處理智能網的業務。互聯互通功能主要指通過提供開放式的應用程序接口，實現載波網、光纖網、微波網等網絡間的信息交換。綜上所述，通過軟交換技術所具有的功能可以看出，在電力通訊網的運行中加大軟交換技術是可靠的。

2.3加大軟交換技術的意義

當前，電力通信網絡面臨的兩個主要任務是：第一，為了保證電力系統安全、穩定、經濟運行，就必須要完善和提高電力專用通信；第二，為了保持電力通信發展后勁和提高電力主業競爭能力，以及形成和擴大新的價值增長點，就必須要更加充分地利用電力設施資源優勢和電力通信富余能力。無疑，加大軟交換技術，既可以完成上述兩個任務，更能提升電力通信網絡支撐力度，提高服務質量。

（1）提升網絡支撐力度

隨著近幾年的發展與完善，電力通訊網的基礎網絡得到了大大的加強。眾所周知，當前的電力通信網是基于電力系統傳統業務構建的，這決定了其主要的任務是傳輸。但是，在增值業務為主的時代，加大軟交換技術，既可以優化網絡，又可以提升網絡支撐力度，從而，不僅可以滿足網絡基本的傳輸功能，而且可以滿足不同客戶群體的不同類型的業務和解決方案。

（2）提高服務質量

傳統的電力通訊網只是提供服務的載體、是“配角”，所以，對電力生產、經營、管理等業務缺乏基本的認知，甚至較少的參與和關注各類應用系統建設，從而導致了電力通訊網不能很好地滿足客戶個性化的需求。而加大提供開放式的應用程序接口（API）的軟交換技術，在中間件的輔助下，其很容易實現載波網、光纖網、微波網等異構系統的統一維護和管理。并且，通信人員脫離了對用戶需求一無所知的盲目狀態，能及時的了解客戶需求，快速制定解決方案，從而為用戶提供綜合的、高附加值的服務。

三、在實際電力通信網運行中軟交換技術的應用

電力通訊系統中包括了眾多獨立的網絡，和載波、光纖、微波等不同的傳輸介質，因此也導致了網絡形式的多樣性。同時，這眾多的網絡間都有屬于自己的復接設備和交換設備，導致了網絡與網絡之間信息傳遞困難較大。而不同的介質相互傳輸時，更需要多次的轉換，這樣不僅浪費了資源，而且不利于電力通信系統的管理，而軟交換技術的運用則有效的彌補了這一不足。如圖2所示。

概括而言就是，在遵循系統扁平化的原則的指引下，逐步將中繼方式由目前D的TDM系統的E1中繼改為IP分組網中繼，逐步實現在全省建一套軟交換系統的目的。具體而言，在電力通信系統中加大軟交換的優勢有：

（1）實現電力通訊網絡中的信令互通

軟交換技術中的接口以及滿足信令協議的需求，從而實現電話網絡和計算機網絡之間的互通，前者一般是允許多種介質傳輸的網絡；而后者是一種在IP 協議基礎上的分組網絡。前者是后者的延伸；而后者對前者是支持與管理的關系，從而確保了兩者的高度配合，提供了服務質量。就圖一而言，首先實現的是軟交換機替代華東PBX，作為一個軟交換小系統孤島運行，先在局部實現電力通訊網絡中的信令互通。

（2）實現電力管理信息以及調度通信網絡的整合

隨著計算機網絡技術的飛速發展，電力通信系統中不僅要傳輸傳統的數據信息和語音信息，而且要傳輸用戶所需求的多媒體業務以及視頻業務。在電力通信網絡中加大軟交換技術不但能滿足用戶多元化的需求，提供各項補充業務以及增值業務，而且還通過提供開放式程序接口，以此擴寬了服務范圍。如圖所示，本次加大軟交換是以提供本地智能業務為目標，普及IP話機和多媒體終端，在技術上完成本地媒體流的IP化。

（3）實現不同介質網絡的統一

由上圖可以看出，電力通信系統中有多個單獨的網絡，每個網絡有著獨自的交換設備和復接設備，傳輸著不同的介質。而加大軟件換技術，可以實現不同介質之間信息的傳遞不需要過度復雜的轉換，只需要維護一個設備就可完成全網絡的信息處理，網絡趨于統一。這樣做的優勢是，不僅有效的防止資源的浪費，而且，進一步增強網路可靠性，更便于通信系統的管理。

（4）實現網絡智能化的管理

在電力通訊網中加大軟交換技術，可以實現告警以及業務統計等操作維護性能。因此，該項技術能夠在電力通信系統中對不同的業務進行智能管理，如：多媒體業務、視頻業務等，其能同時統計與分析這些業務，而且當設備出現異常情況時，它還能立即發出警示，避免信息的流失。

四、總結

隨著電力通訊網不斷地更新換代，軟交換作為新的通訊技術嶄露頭角，其大大增強了電力通信網絡的可靠性、安全性和穩定性。本文主要探討了軟交換技術的內涵，剖析了加大軟交換技術的必要性、可靠性、及意義，在此基礎上，探析了在實際電力通信網運行中軟交換技術的應用，希望能為電網企業的發展提供一份參考。