軟交換技術(shù)在變電站系統(tǒng)通信中的應(yīng)用

河北華沃電力工程設(shè)計(jì)有限公司 高 翔保定吉達(dá)電力設(shè)計(jì)有限公司 荊慧豐

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軟交換技術(shù)在變電站系統(tǒng)通信中的應(yīng)用

河北華沃電力工程設(shè)計(jì)有限公司 高 翔
保定吉達(dá)電力設(shè)計(jì)有限公司 荊慧豐

【摘要】本文討論了軟交換技術(shù)的原理，將軟交換技術(shù)與傳統(tǒng)電路交換技術(shù)進(jìn)行了分析對比，提出軟交換技術(shù)在變電站系統(tǒng)中應(yīng)用的優(yōu)勢和應(yīng)用條件。

【關(guān)鍵詞】軟交換；IAD；電力通信

1.概述

隨著電力通信業(yè)務(wù)的需求逐漸由單一語音業(yè)務(wù)變?yōu)閷?shù)據(jù)、圖像和語音的多種綜合業(yè)務(wù)，傳統(tǒng)的PSTN已經(jīng)不能滿足當(dāng)前多樣化的業(yè)務(wù)需求。逐漸向下一代網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)，實(shí)現(xiàn)將電話、傳真、語音郵件等通信方式統(tǒng)一的融合通信系統(tǒng)成為必然要求。

軟交換是完全基于數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)、特別是分組網(wǎng)絡(luò)（IP網(wǎng)絡(luò)）的IP承載網(wǎng)，來實(shí)現(xiàn)語音業(yè)務(wù)及其他增值業(yè)務(wù)的開放平臺(tái)。

2.電力通信網(wǎng)交換技術(shù)現(xiàn)狀

目前電力通信網(wǎng)大量語音用戶業(yè)務(wù)承載在PSTN電話網(wǎng)絡(luò)，PSTN是一種以模擬技術(shù)為基礎(chǔ)的電路交換網(wǎng)。電路交換是同一交換網(wǎng)中，任意2個(gè)或多個(gè)用戶終端之間建立電路暫時(shí)連接的交換方式。當(dāng)用戶發(fā)起呼叫時(shí)，網(wǎng)絡(luò)為通信雙方建立1條端到端的物理電路，供通信雙方專用，直到本次通信結(jié)束，網(wǎng)絡(luò)才將該物理電路釋放。電路交換的特點(diǎn)是：通道獨(dú)占，確定復(fù)用，有連接操作尋址；通道利用率低；質(zhì)量有保證。終端接入設(shè)備采用PCM設(shè)備。

圖1　PCM、SDH組網(wǎng)結(jié)構(gòu)

3.軟交換技術(shù)介紹

3.1技術(shù)原理

軟交換基于IP網(wǎng)，采用的是分組交換技術(shù)，將用戶傳遞的數(shù)據(jù)劃分成一定的長度，每個(gè)部分叫做1個(gè)分組，每個(gè)分組信息都加載了接收地址和發(fā)送地址的標(biāo)識，交換機(jī)根據(jù)每個(gè)分組的地址標(biāo)識，在一條線路上采用動(dòng)態(tài)復(fù)用技術(shù)，同時(shí)傳送多個(gè)數(shù)據(jù)分組，將它們分別轉(zhuǎn)發(fā)至目的地，在目的地經(jīng)重新整理后，還原成原始數(shù)據(jù)。終端接入設(shè)備采用IAD設(shè)備。

圖2　IAD、SDH組網(wǎng)圖

3.2技術(shù)特點(diǎn)

通道公用，動(dòng)態(tài)分配，統(tǒng)計(jì)復(fù)用，無連接操作尋址；通道利用率高；按照盡力而為策略提供業(yè)務(wù)；易于實(shí)現(xiàn)語音、數(shù)據(jù)、圖像及多媒體通信。

3.3對承載網(wǎng)的要求

軟交換網(wǎng)絡(luò)承載在IP數(shù)據(jù)網(wǎng)上，其服務(wù)質(zhì)量與IP網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量休戚相關(guān)，特別是語音、視頻等實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)，承載網(wǎng)絡(luò)的時(shí)延、抖動(dòng)、丟包率等指標(biāo)對服務(wù)質(zhì)量有著很大的影響，因此承載網(wǎng)對軟交換技術(shù)的應(yīng)用起著至關(guān)重要的作用。

目前電力系統(tǒng)普遍建立了完善的調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)、信息數(shù)據(jù)網(wǎng)、通信數(shù)據(jù)網(wǎng)。調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)承載著實(shí)時(shí)控制業(yè)務(wù)和非實(shí)時(shí)控制生產(chǎn)業(yè)務(wù)，該類業(yè)務(wù)對可靠性、實(shí)時(shí)性、安全性的要求非常嚴(yán)格，所以不可能將軟交換業(yè)務(wù)承載于該網(wǎng)。信息數(shù)據(jù)網(wǎng)一般為傳統(tǒng)的IP網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)上有不確定的傳輸時(shí)延、抖動(dòng)、甚至丟包，這些問題對普通數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)（文件愛你傳輸、郵件、瀏覽等）影響很小，但對承載在IP網(wǎng)絡(luò)上的語音、視頻等實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)影響很大。數(shù)據(jù)通信網(wǎng)目前已經(jīng)覆蓋到各變電站、縣公司等地區(qū)，分為核心層、匯聚層和接入層，根據(jù)光纜資源情況和接入層節(jié)點(diǎn)數(shù)量分為多個(gè)接入環(huán)，IP數(shù)據(jù)具備雙路由。

因此，完善的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)是軟交換技術(shù)應(yīng)用的必要條件。

3.4與原有網(wǎng)絡(luò)的互通

現(xiàn)階段大量語音用戶業(yè)務(wù)仍然承載在原有的電路交換網(wǎng)上，因此軟交換網(wǎng)絡(luò)必須與現(xiàn)有電路交換網(wǎng)在網(wǎng)絡(luò)匯接層上達(dá)到完整的互通，軟交換通過中繼網(wǎng)關(guān)TG與現(xiàn)有電路交換網(wǎng)實(shí)現(xiàn)互通。

4.兩種交換方式采用的接入設(shè)備比較

PCM智能終端作為PSTN網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備，被廣泛應(yīng)用于電力通信網(wǎng)絡(luò)，每一個(gè)變電站配置有1臺(tái)或者1臺(tái)以上的PCM設(shè)備，而作為PCM業(yè)務(wù)匯聚點(diǎn)，各級別的供電公司配置了相當(dāng)數(shù)量的PCM設(shè)備。PCM業(yè)務(wù)主要是語音業(yè)務(wù)（調(diào)度電話和行政電話）。

IAD是軟交換網(wǎng)絡(luò)綜合接入設(shè)備，能同時(shí)交付傳統(tǒng)的PSTN語音業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)包語音服務(wù)以及單個(gè)WAN鏈路上的數(shù)據(jù)服務(wù)（通過LAN端口）等。通常安裝于用戶端，為用戶提供PSTN語音服務(wù)、VoIP語音服務(wù)以及數(shù)據(jù)服務(wù)。IAD將多種業(yè)務(wù)集中在同一訪問鏈路上傳輸至局端。

IAD綜合接入設(shè)備與PCM設(shè)備比較：

組網(wǎng)方式：IAD設(shè)備組網(wǎng)簡單，中間環(huán)節(jié)全為數(shù)字傳輸；PCM設(shè)備組網(wǎng)復(fù)雜，傳輸過程需經(jīng)兩次A/D和D/A轉(zhuǎn)換。接口方式：IAD設(shè)備采用以太網(wǎng)口；PCM設(shè)備采用模擬用戶接口。局端配置：IAD局端無需配置設(shè)備，只需注冊；PCM局端需要配置設(shè)備，占用機(jī)房。

維護(hù)工作量：IAD中間環(huán)節(jié)少，維護(hù)量少；PCM中間環(huán)節(jié)多，維護(hù)量大。

設(shè)備投資：IAD設(shè)備投資小；PCM設(shè)備投資大。

5.保定地區(qū)軟交換建設(shè)現(xiàn)狀

保定供電公司數(shù)據(jù)通信網(wǎng)目前已經(jīng)覆蓋到各變電站、縣公司等地區(qū)，數(shù)據(jù)通信網(wǎng)分為核心層、匯聚層和接入層，根據(jù)保定地區(qū)光纜資源情況和接入層節(jié)點(diǎn)數(shù)量分為多個(gè)接入環(huán)，IP數(shù)據(jù)的雙路由為軟交換業(yè)務(wù)提供了安全、穩(wěn)定的承載平臺(tái)。

自2013年保定供電公司開始建設(shè)軟交換系統(tǒng)，目前已經(jīng)形成了地調(diào)核心軟交換設(shè)備SS1B一套、媒體網(wǎng)關(guān)MSG9000一套、U31網(wǎng)管一套、AG設(shè)備三套、 IAD設(shè)備若干，承載了保定大樓本部、七一路、新基地、吉達(dá)公司、家屬院等行政電話的功能，完全滿足了以前PSTN網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)需求，同時(shí)開展了錄音系統(tǒng)、一號通等新業(yè)務(wù)應(yīng)用，系統(tǒng)至今未出現(xiàn)過故障，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。

保定地區(qū)已具備新建變電站采用軟交換的方式來實(shí)現(xiàn)行政、調(diào)度電話功能條件。110kV變電站配置2端IAD綜合接入設(shè)備，分別注冊到地調(diào)軟交換設(shè)備和地區(qū)行政軟交換設(shè)備，實(shí)現(xiàn)語音、視頻等多種業(yè)務(wù)的傳輸。

6.結(jié)論

電力通信網(wǎng)作為服務(wù)于電力企業(yè)的專網(wǎng)，在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和業(yè)務(wù)服務(wù)等方面也面臨新的挑戰(zhàn)，引進(jìn)軟交換技術(shù)，建立一個(gè)融合數(shù)據(jù)、語音、視頻業(yè)務(wù)的電力通信寬帶綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)，將為提高電力行業(yè)通信和信息化水平奠定良好的基礎(chǔ)。