軟交換系統(tǒng)在供電企業(yè)行政交換機(jī)上的應(yīng)用

高坤靜，張俊林，劉増玉

（國網(wǎng)河北省電力公司衡水供電分公司，河北 衡水 053000）

1 某供電公司交換系統(tǒng)現(xiàn)狀

河北某供電公司交換網(wǎng)由行政交換機(jī)C＆C08、調(diào)度交換機(jī)IXP2000和接入端交換機(jī)組成，屬于傳統(tǒng)電話交換網(wǎng)。行政交換機(jī)2006年投入運(yùn)行，由1套交換主機(jī)和6個遠(yuǎn)端模塊組成，用戶5000線，通過No.7信令與11個縣局、省行政交換機(jī)、中國電信、中國聯(lián)通、中國移動聯(lián)網(wǎng)；通過No.1 信令與電廠聯(lián)網(wǎng)；通過PRA 信令與局調(diào)度交換機(jī)、省備調(diào)交換機(jī)組網(wǎng)，如圖1所示。

目前，該公司行政交換網(wǎng)建成投運(yùn)多年，系統(tǒng)運(yùn)行比較穩(wěn)定，能夠滿足日常通話需求，但系統(tǒng)中仍然存在以下問題：

a.設(shè)備老化嚴(yán)重。目前交換機(jī)運(yùn)行時間較長、故障率逐年上升；交換機(jī)容量受限、分機(jī)及中繼基本使用完畢，無可靠備用容量；存在安全隱患。

b.后續(xù)維護(hù)力量薄弱。電路交換技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)達(dá)到極限，現(xiàn)階段主流廠商的電路交換機(jī)產(chǎn)品必然會退出市場，設(shè)備面臨停產(chǎn)，備品備件短缺。

圖1 交換系統(tǒng)組網(wǎng)情況示意

c.過于依賴PCM 設(shè)備。目前，從中心局至變電站的電話傳輸主要依靠PCM 設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的可靠性不高，業(yè)務(wù)接入不夠靈活。

d.新業(yè)務(wù)應(yīng)用受限。隨著智能電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，交換機(jī)不能提供基于H.323和SIP框架協(xié)議的高清視頻和數(shù)據(jù)等多媒體通信業(yè)務(wù)。因此，該通信方式已經(jīng)越來越難以滿足企業(yè)的溝通需要［1］。

2 行政軟交換系統(tǒng)的提出

由于通信技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對新業(yè)務(wù)需求的增加，給通信事業(yè)的發(fā)展帶來了新的挑戰(zhàn)，當(dāng)前迫切需要一個能夠?qū)⒄Z音、數(shù)據(jù)和視頻融合在一起的網(wǎng)絡(luò)。通信網(wǎng)絡(luò)正在從電路交換向以軟交換為核心的下一代網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)［1］。軟交換系統(tǒng)具有開放業(yè)務(wù)、統(tǒng)一傳輸、多種接入的優(yōu)點(diǎn)。從網(wǎng)絡(luò)層次上，軟交換系統(tǒng)可劃分為業(yè)務(wù)應(yīng)用層、控制層、傳輸層和媒體／接入層［2－3］。軟交換網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖2所示。

a.業(yè)務(wù)應(yīng)用層：提供軟交換網(wǎng)絡(luò)各類業(yè)務(wù)所需要的業(yè)務(wù)邏輯、數(shù)據(jù)資源及媒體資源。該層設(shè)備為各類服務(wù)器，包括網(wǎng)管服務(wù)器、查號服務(wù)器。網(wǎng)管服務(wù)器實現(xiàn)對所有設(shè)備的拓?fù)洹⑴渲谩⑿阅堋踩⒐收系裙芾砉δ堋＼浗粨Q設(shè)備通過SNMP、MML 協(xié)議與網(wǎng)管服務(wù)器實現(xiàn)互通［4］。

圖2 軟交換網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

b.控制層：提供呼叫控制和路由解析等功能，負(fù)責(zé)對軟交換網(wǎng)絡(luò)內(nèi)設(shè)備進(jìn)行控制管理，支配網(wǎng)絡(luò)資源，該層設(shè)備為軟交換的核心交換機(jī)。

c.傳輸層：負(fù)責(zé)軟交換網(wǎng)絡(luò)內(nèi)各類信息由源到目的地的傳送，采用基于IP 的分組承載網(wǎng)，該層設(shè)備為與承載網(wǎng)互聯(lián)的路由器和交換機(jī)。

d.媒體／接入層：提供豐富的接入手段，負(fù)責(zé)將各類用戶連接到軟交換網(wǎng)，并將信息格式轉(zhuǎn)換成能夠在承載網(wǎng)絡(luò)上傳遞的信息格式。該系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)備為各種網(wǎng)關(guān)和軟交換業(yè)務(wù)接入控制設(shè)備等。軟交換核心和終端接入設(shè)備通過SIP、MGCP、H.248等協(xié)議實現(xiàn)互通［4］。

3 行政軟交換系統(tǒng)的應(yīng)用

3.1 網(wǎng)絡(luò)建設(shè)要點(diǎn)

針對河北某供電公司交換網(wǎng)絡(luò)面臨的現(xiàn)狀，新的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)不僅需要著眼現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)情況，在解決現(xiàn)有業(yè)務(wù)需求的前提下，同時需要著眼全局，充分考慮未來網(wǎng)絡(luò)的整體建設(shè)和業(yè)務(wù)發(fā)展需求。總體網(wǎng)絡(luò)建設(shè)需求要點(diǎn)如下。

a.設(shè)備級和網(wǎng)絡(luò)級備份結(jié)合，盡量避免單點(diǎn)故障，每個網(wǎng)元的關(guān)鍵板卡都采用主備或負(fù)荷分擔(dān)的工作方式，保證系統(tǒng)高可靠性［5］。

b.除現(xiàn)有的電話業(yè)務(wù)之外，需要考慮中期及遠(yuǎn)期可利用該系統(tǒng)開發(fā)的新業(yè)務(wù)、新功能。

c.整體網(wǎng)絡(luò)的QoS保障及安全保障措施。

根據(jù)以上需求，本著充分保護(hù)現(xiàn)有投資以及系統(tǒng)易擴(kuò)展、易升級、易維護(hù)等原則進(jìn)行設(shè)計。該公司行政程控交換改造方案建設(shè)行政軟交換系統(tǒng)并延伸至市公司行政區(qū)、住宅小區(qū)，替換現(xiàn)有行政程控交換系統(tǒng)并增加AG、IAD 設(shè)備，改造現(xiàn)有音頻配線系統(tǒng)。最終形成以軟交換為核心的軟交換系統(tǒng)，保證整個語音交換系統(tǒng)的穩(wěn)定性、兼容性和技術(shù)領(lǐng)先性。

3.2 各層配置

業(yè)務(wù)應(yīng)用層：配置綜合網(wǎng)管系統(tǒng)N31，提供對軟交換所有網(wǎng)元的集中管理，包括軟交換核心設(shè)備、綜合媒體網(wǎng)關(guān)、綜合接入網(wǎng)關(guān)、綜合接入設(shè)備AG、IAD、IP話機(jī)、服務(wù)器等設(shè)備。

控制層：通信機(jī)房配置1套軟交換設(shè)備SS1B，通過FE口連接到IP承載網(wǎng)，負(fù)責(zé)對軟交換域內(nèi)設(shè)備進(jìn)行控制管理。

傳輸層：所有軟交換承載在綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)上，通過NE40E－X8路由器、S9303 交換機(jī)、S2326交換機(jī)接入綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)。

媒體／接入層：通信機(jī)房配置電信級綜合媒體網(wǎng)關(guān)MSG9000，支持TG／SG 功能，實現(xiàn)新建網(wǎng)絡(luò)與運(yùn)營商及原有各中繼方向的中繼互聯(lián)互通；辦公樓、調(diào)度樓、何莊工區(qū)等大型辦公區(qū)各配置AG 設(shè)備1套，電力賓館配置AG 設(shè)備1套，北院、享園、宋村等家屬院各配置AG 設(shè)備1套，總公司、路北營業(yè)廳、電器廠、物資公司、實訓(xùn)基地等小型辦公區(qū)分別配置IAD 設(shè) 備，220kV 變 電 站、110kV 變 電 站 配 置IAD設(shè)備。軟交換組網(wǎng)方案如圖3所示。

圖3 軟交換組網(wǎng)圖

4 應(yīng)用效果

該公司行政交換系統(tǒng)升級改造依托公司綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)（即分組承載網(wǎng)），提高了整個軟交換系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性，且外圍站的接入更加靈活方便。

4.1 費(fèi)用方面

該公司的軟交換網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)完整，層次清晰，原有C＆C08程控交換機(jī)運(yùn)行時間較長、設(shè)備老化。軟交換由于采用了開放式平臺，易于接收革新應(yīng)用，可見軟交換在經(jīng)濟(jì)方面有較大優(yōu)勢。軟交換的建設(shè)將大幅降低維護(hù)費(fèi)用。

4.2 管理方面

軟交換網(wǎng)絡(luò)通過N31網(wǎng)管使業(yè)務(wù)管理、設(shè)備管理更加完善；用戶操作實現(xiàn)分權(quán)分域；增加了故障管理、拓?fù)涔芾怼⒏婢芾怼踩芾淼裙δ堋＼浗粨Q系統(tǒng)通過網(wǎng)管系統(tǒng)及時發(fā)現(xiàn)告警信號，改變了以前只能通過設(shè)備巡視或客戶報修才能知道設(shè)備故障情況。

4.3 可靠性方面

軟交換將電路交換的核心功能進(jìn)行了分類，將功能以功能軟件的形式分配到分組網(wǎng)絡(luò)的骨干網(wǎng)中。分布式結(jié)構(gòu)較電路交換更容易實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的可伸縮性和可靠性。

5 結(jié)束語

通過對河北某供電公司行政軟交換的系統(tǒng)架構(gòu)、組網(wǎng)結(jié)構(gòu)和應(yīng)用效果進(jìn)行分析，認(rèn)為軟交換網(wǎng)的構(gòu)建將有助于通信新技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)的融合發(fā)展，以便更好地服務(wù)于電網(wǎng)的建設(shè)與運(yùn)行。該系統(tǒng)運(yùn)行后，從中心局至變電站之間的電話業(yè)務(wù)切換到軟交換網(wǎng)絡(luò)，改變了SDH＋PCM 的工作方式，避免了PCM 設(shè)備單點(diǎn)故障造成電話中斷。下一步考慮增加軟交換核心設(shè)備與承載網(wǎng)的安全性配置，可將核心設(shè)備與承載網(wǎng)設(shè)備之間做雙上聯(lián)，并增加防火墻。

［1］嚴(yán)曉華.現(xiàn)代通信技術(shù)基礎(chǔ)［M］.北京：清華大學(xué)出版社，2006.

［2］張建周，樊 強(qiáng)，徐 偉.電力調(diào)度軟交換通信網(wǎng)的建設(shè)研究［J］.電力系統(tǒng)通信，2012，33（3）：5－8.

［3］趙 婷.軟交換技術(shù)在電力通信系統(tǒng)中的應(yīng)用展望［J］.湖北電力，2009，33（5）：22－23，32.

［4］趙文彬.NGN 技術(shù)交流［Z］.諾基亞西門子通信網(wǎng)絡(luò)桂林信通科技有限公司，2009.

［5］呂 勇.軟交換在電力通信中的應(yīng)用分析［J］.電力系統(tǒng)通信，2005，26（156）：31－33.