試論軟交換技術(shù)在電力通信中的應(yīng)用

王憲銳

【摘要】本文通過簡要介紹軟交換技術(shù)，對加大軟交換技術(shù)，增加電力通信網(wǎng)運(yùn)行的可靠性進(jìn)行了詳細(xì)分析，并對實(shí)際電力通信網(wǎng)運(yùn)行中軟交換技術(shù)的應(yīng)用做出了探討。

【關(guān)鍵字】 軟交換技術(shù) 電力 通信網(wǎng) 運(yùn)行 可靠性

由于目前電力通信網(wǎng)所采用的網(wǎng)絡(luò)屬于一般的IP網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)在數(shù)據(jù)傳輸能力上因存在時(shí)延、抖動(dòng)、丟包等狀況，不僅對普通數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)造成影響，還對承載在IP網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)造成嚴(yán)重影響，例如：語音、數(shù)據(jù)、視頻等業(yè)務(wù)。為了保證和提高電力通信網(wǎng)運(yùn)行可靠性，必須建立專門的IP數(shù)據(jù)承載網(wǎng)。作為下一代網(wǎng)絡(luò)的主要內(nèi)容與全新的通信交換模式，軟交換技術(shù)所具有豐富多媒體業(yè)務(wù)、高效、經(jīng)濟(jì)、統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)化優(yōu)勢，是電力用戶和通信運(yùn)營商智能化發(fā)展最具吸引的地方。

一、軟交換技術(shù)的概述

1.1軟交換技術(shù)

軟交換技術(shù)主要是在分組交換網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上，利用可編程軟件，提供媒體處理和呼叫功能相分離的設(shè)備和系統(tǒng)。當(dāng)呼叫控制能力從傳輸層中分離后，由軟件實(shí)現(xiàn)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(gòu)建分離面。其主要實(shí)現(xiàn)網(wǎng)關(guān)管理、呼叫控制、協(xié)議處理、認(rèn)證、資源分配、計(jì)費(fèi)等功能。此外，軟交換技術(shù)封裝網(wǎng)絡(luò)資源與網(wǎng)絡(luò)能力，為了能夠在網(wǎng)絡(luò)上方便快速地提供新業(yè)務(wù)，保證通信網(wǎng)運(yùn)行的可靠性，采用連接標(biāo)準(zhǔn)開放業(yè)務(wù)接口層和業(yè)務(wù)應(yīng)用層實(shí)現(xiàn)。因此，軟交換技術(shù)又被稱為：呼叫A-CENT、呼叫服務(wù)器、媒體網(wǎng)關(guān)控制。軟交換技術(shù)與傳統(tǒng)的封閉交換模式不同，軟交換技術(shù)主要采用不同橫向組合模式和開放接口，以及通用協(xié)議組成一個(gè)靈活性、開放性、多用戶、多業(yè)務(wù)，可滿足新業(yè)務(wù)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。因此，成為軟交換技術(shù)被廣泛應(yīng)用的主要原因。

1.2基于軟交換技術(shù)的電力通信網(wǎng)運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)

電力通信網(wǎng)是目前分布最廣的網(wǎng)絡(luò)之一，且擁有多種傳輸介質(zhì)，信息在不同網(wǎng)絡(luò)間傳輸?shù)倪^程中由于需要更多的轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)，不僅浪費(fèi)資源，而且對電力通信網(wǎng)運(yùn)行管理也有一定影響，因此，加大軟交換技術(shù)，可以確保電力通信網(wǎng)運(yùn)行過程中的網(wǎng)絡(luò)互通；統(tǒng)一不同介質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)；在支持語音業(yè)務(wù)同時(shí)，提供各種增值和補(bǔ)充業(yè)務(wù)；對各種業(yè)務(wù)統(tǒng)一統(tǒng)計(jì)等。作為下一代網(wǎng)絡(luò)主要性的技術(shù)，軟交換網(wǎng)絡(luò)包括業(yè)務(wù)/應(yīng)用層、控制層、傳輸層、媒體/接入層。其網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)主要由軟交換設(shè)備、SG和MGW（信令和媒體網(wǎng)關(guān)）、AS（應(yīng)用服務(wù)器）、IAD（綜合接入設(shè)備）等構(gòu)成。接入層主要以提供豐富接入手段為主，實(shí)現(xiàn)用戶分組網(wǎng)絡(luò)的連接和信息格式在分組網(wǎng)絡(luò)上的傳輸。該層涉及GS、MGW、ABP（接入邊界點(diǎn)）、NBP（網(wǎng)絡(luò)邊界點(diǎn)）；傳輸層是軟交換技術(shù)的核心，是承載網(wǎng)絡(luò)，主要是通過分組技術(shù)實(shí)現(xiàn)高可靠的綜合傳輸平臺(tái)，其分組網(wǎng)主要以IP、ATM為主；控制層主要實(shí)現(xiàn)呼叫控制和網(wǎng)絡(luò)資源支配；應(yīng)用層主要是提供業(yè)務(wù)的平臺(tái)，是網(wǎng)絡(luò)體系中的功能模塊。在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)體系中，軟交換設(shè)備是NGN的核心控制點(diǎn)；SG利用統(tǒng)一協(xié)議保證了信令的傳輸和軟交換設(shè)備承載信令的有關(guān)電話業(yè)務(wù)，不僅使軟交換網(wǎng)絡(luò)模塊化，而且使軟交換網(wǎng)絡(luò)分布的建設(shè)更為靈活。

二、加大軟交換技術(shù)，增加電力通信網(wǎng)運(yùn)行的可靠性

2.1加大軟交換技術(shù)的必要性

隨著電力通訊網(wǎng)向多樣化的趨勢發(fā)展，載波網(wǎng)、光纖網(wǎng)、微波網(wǎng)等陸續(xù)的出現(xiàn)，這些網(wǎng)都有自己獨(dú)特的交換設(shè)備、復(fù)接設(shè)備等，從而使得電力通訊網(wǎng)的結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜，相應(yīng)地，管理也越來越復(fù)雜。在這種情況下，加大軟交換技術(shù)，既有利于資源整合與管理方便，也有利于開展新業(yè)務(wù)，滿足電力系統(tǒng)通訊的新需求。具體而言，軟交換技術(shù)通過提供支持多種信令協(xié)議的接口，以此實(shí)現(xiàn)電力通訊網(wǎng)網(wǎng)中的電話網(wǎng)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)之間的信令互通及不同網(wǎng)關(guān)的互操作問題；軟交換技術(shù)既能很好的支持電力通訊網(wǎng)的語音業(yè)務(wù)，又能利用新的網(wǎng)絡(luò)設(shè)施提供電力通訊網(wǎng)中的各種增值業(yè)務(wù)和補(bǔ)充業(yè)務(wù)，甚至其提供了開放式的應(yīng)用程序接口來輔助電力通訊網(wǎng)實(shí)施增值業(yè)務(wù)和補(bǔ)充業(yè)務(wù)；載波、光纖、微波等多種傳輸介質(zhì)都存在于電力通訊網(wǎng)上，且每種介質(zhì)都有自己的設(shè)備，軟交換可以實(shí)現(xiàn)多種介質(zhì)信息的交換，所以加大軟交換技術(shù)既在經(jīng)濟(jì)上避免了浪費(fèi)，又提高了網(wǎng)絡(luò)的可靠性。因此，在電力通訊網(wǎng)區(qū)域復(fù)雜化的今天，加大軟交換技術(shù)無論是從經(jīng)濟(jì)成本上，還是實(shí)用性上都是必要的。

2.2加大軟交換技術(shù)的可靠性

把呼叫控制功能從媒介網(wǎng)關(guān)中分離出來是軟交換技術(shù)最基本的特點(diǎn)和最大的貢獻(xiàn)，為網(wǎng)絡(luò)走向開放和可編程創(chuàng)造了條件和基礎(chǔ)。一般而言，軟交換技術(shù)具有媒體網(wǎng)關(guān)接入功能、呼叫控制功能、業(yè)務(wù)提供功能、互聯(lián)互通功能等。具體而言，媒體網(wǎng)關(guān)接入功能就是一種適配器功能，如：PSTN/ISDN的IP中繼媒體網(wǎng)關(guān)、ATM媒體網(wǎng)關(guān)、無線媒體網(wǎng)關(guān)、數(shù)據(jù)媒體網(wǎng)關(guān)等。呼叫控制功能既能實(shí)現(xiàn)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(fā)檢出和資源控制。業(yè)務(wù)提供功能既能處理PSTN/ISDN交換機(jī)的全部業(yè)務(wù)，又能處理智能網(wǎng)的業(yè)務(wù)。互聯(lián)互通功能主要指通過提供開放式的應(yīng)用程序接口，實(shí)現(xiàn)載波網(wǎng)、光纖網(wǎng)、微波網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)間的信息交換。綜上所述，通過軟交換技術(shù)所具有的功能可以看出，在電力通訊網(wǎng)的運(yùn)行中加大軟交換技術(shù)是可靠的。

三、在實(shí)際電力通信網(wǎng)運(yùn)行中軟交換技術(shù)的應(yīng)用

電力通訊系統(tǒng)中包括了眾多獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)，和載波、光纖、微波等不同的傳輸介質(zhì)，因此也導(dǎo)致了網(wǎng)絡(luò)形式的多樣性。同時(shí)，這眾多的網(wǎng)絡(luò)間都有屬于自己的復(fù)接設(shè)備和交換設(shè)備，導(dǎo)致了網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)之間信息傳遞困難較大。而不同的介質(zhì)相互傳輸時(shí)，更需要多次的轉(zhuǎn)換，這樣不僅浪費(fèi)了資源，而且不利于電力通信系統(tǒng)的管理，而軟交換技術(shù)的運(yùn)用則有效的彌補(bǔ)了這一不足。

概括而言就是，在遵循系統(tǒng)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(tǒng)的E1中繼改為IP分組網(wǎng)中繼，逐步實(shí)現(xiàn)在全省建一套軟交換系統(tǒng)的目的。具體而言，在電力通信系統(tǒng)中加大軟交換的優(yōu)勢有：

（1）實(shí)現(xiàn)電力通訊網(wǎng)絡(luò)中的信令互通

軟交換技術(shù)中的接口以及滿足信令協(xié)議的需求，從而實(shí)現(xiàn)電話網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)之間的互通，前者一般是允許多種介質(zhì)傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)；而后者是一種在IP 協(xié)議基礎(chǔ)上的分組網(wǎng)絡(luò)。前者是后者的延伸；而后者對前者是支持與管理的關(guān)系，從而確保了兩者的高度配合，提供了服務(wù)質(zhì)量。就圖一而言，首先實(shí)現(xiàn)的是軟交換機(jī)替代華東PBX，作為一個(gè)軟交換小系統(tǒng)孤島運(yùn)行，先在局部實(shí)現(xiàn)電力通訊網(wǎng)絡(luò)中的信令互通。

（2）實(shí)現(xiàn)電力管理信息以及調(diào)度通信網(wǎng)絡(luò)的整合

隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，電力通信系統(tǒng)中不僅要傳輸傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息和語音信息，而且要傳輸用戶所需求的多媒體業(yè)務(wù)以及視頻業(yè)務(wù)。在電力通信網(wǎng)絡(luò)中加大軟交換技術(shù)不但能滿足用戶多元化的需求，提供各項(xiàng)補(bǔ)充業(yè)務(wù)以及增值業(yè)務(wù)，而且還通過提供開放式程序接口，以此擴(kuò)寬了服務(wù)范圍。如圖所示，本次加大軟交換是以提供本地智能業(yè)務(wù)為目標(biāo)，普及IP話機(jī)和多媒體終端，在技術(shù)上完成本地媒體流的IP化。

（3）實(shí)現(xiàn)不同介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)一

由上圖可以看出，電力通信系統(tǒng)中有多個(gè)單獨(dú)的網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)有著獨(dú)自的交換設(shè)備和復(fù)接設(shè)備，傳輸著不同的介質(zhì)。而加大軟件換技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)不同介質(zhì)之間信息的傳遞不需要過度復(fù)雜的轉(zhuǎn)換，只需要維護(hù)一個(gè)設(shè)備就可完成全網(wǎng)絡(luò)的信息處理，網(wǎng)絡(luò)趨于統(tǒng)一。這樣做的優(yōu)勢是，不僅有效的防止資源的浪費(fèi)，而且，進(jìn)一步增強(qiáng)網(wǎng)路可靠性，更便于通信系統(tǒng)的管理。