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软交换技术在电力通信中的应用研究

2014-12-31 10:22| 发布者: dzly| 查看: 413| 评论: 0|原作者: 林立军 李佳

摘要: 随着通信业的快速发展和通信技术的不断更新,作为服务电力企业的专网,电力通信网逐渐从电路交换技术向软交换技术 的趋势发展。由于软交换技术是一种新的通信技术,具有技术性、快捷性、稳定性,以及安全性等优势,因此,在电力通信网中加大 软交换技术不仅能够增强网络运行的安全性和稳定性,而且使网络运行更具可靠性。本文通过简要介绍软交换技术,对加大软交换技 术,增加电力通信网运行的可靠性进行了详细分析,并对实际电力通信网运行中软交换技术的应用做出了探讨。
  由于目前电力通信网所采用的网络属于一般的IP 网络,网络在数据传输能力上因存在时延、抖动、丢包等状况,不仅对普通数据业务造成影响,还对承载在IP 网络的实时数据业务造成严重影响,例如:语音、数据、视频等业务。为了保证和提高电力通信网运行可靠性,必须建立专门的IP数据承载网。作为下一代网络的主要内容与全新的通信交换模式,软交换技术所具有丰富多媒体业务、高效、经济、统一的网络化优势,是电力用户和通信运营商智能化发展最具吸引的地方。
  一、软交换技术的概述
  1.1 软交换技术
  软交换技术主要是在分组交换网络基础上,利用可编程软件,提供媒体处理和呼叫功能相分离的设备和系统。当呼叫控制能力从传输层中分离后,由软件实现基本呼叫控制功能,并分离呼叫控制和传输,为控制、交换、软件可编程功能构建分离面。其主要实现网关管理、呼叫控制、协议处理、认证、资源分配、计费等功能。此外,软交换技术封装网络资源与网络能力,为了能够在网络上方便快速地提供新业务,保证通信网运行的可靠性,采用连接标准开放业务接口层和业务应用层实现。因此,软交换技术又被称为:呼叫A-CENT、呼叫服务器、媒体网关控制。软交换技术与传统的封闭交换模式不同,软交换技术主要采用不同横向组合模式和开放接口,以及通用协议组成一个灵活性、开放性、多用户、多业务,可满足新业务的系统结构。因此,成为软交换技术被广泛应用的主要原因。
  1.2 基于软交换技术的电力通信网运行网络体系结构
  电力通信网是目前分布最广的网络之一,且拥有多种传输介质,信息在不同网络间传输的过程中由于需要更多的转换环节,不仅浪费资源,而且对电力通信网运行管理也有一定影响,因此,加大软交换技术,可以确保电力通信网运行过程中的网络互通;统一不同介质的网络;在支持语音业务同时,提供各种增值和补充业务;对各种业务统一统计等。
  作为下一代网络主要性的技术,软交换网络包括业务/ 应用层、控制层、传输层、媒体/ 接入层。其网络体系结构主要由软交换设备、SG 和MGW(信令和媒体网关)、AS(应用服务器)、IAD(综合接入设备)等构成。接入层主要以提供丰富接入手段为主,实现用户分组网络的连接和信息格式在分组网络上的传输。该层涉及GS、MGW、ABP(接入边界点)、NBP(网络边界点);传输层是软交换技术的核心,是承载网络,主要是通过分组技术实现高可靠的综合传输平台,其分组网主要以IP、ATM 为主;控制层主要实现呼叫控制和网络资源支配;应用层主要是提供业务的平台,是网络体系中的功能模块。在整个网络体系中,软交换设备是NGN 的核心控制点;SG 利用统一协议保证了信令的传输和软交换设备承载信令的有关电话业务,不仅使软交换网络模块化,而且使软交换网络分布的建设更为灵活。其具体网络体系如下图1 所示:

  图1 电力通信网运行软交换网络体系结构

  二、加大软交换技术,增加电力通信网运行的可靠性
  2.1 加大软交换技术的必要性
  随着电力通讯网向多样化的趋势发展,载波网、光纤网、微波网等陆续的出现,这些网都有自己独特的交换设备、复接设备等,从而使得电力通讯网的结构变得复杂,相应地,管理也越来越复杂。在这种情况下,加大软交换技术,既有利于资源整合与管理方便,也有利于开展新业务,满足电力系统通讯的新需求。具体而言,软交换技术通过提供支持多种信令协议的接口,以此实现电力通讯网网中的电话网和计算机网之间的信令互通及不同网关的互操作问题;软交换技术既能很好的支持电力通讯网的语音业务,又能利用新的网络设施提供电力通讯网中的各种增值业务和补充业务,甚至其提供了开放式的应用程序接口来辅助电力通讯网实施增值业务和补充业务;载波、光纤、微波等多种传输介质都存在于电力通讯网上,且每种介质都有自己的设备,软交换可以实现多种介质信息的交换,所以加大软交换技术既在经济上避免了浪费,又提高了网络的可靠性。因此,在电力通讯网区域复杂化的今天,加大软交换技术无论是从经济成本上,还是实用性上都是必要的。
  2.2 加大软交换技术的可靠性
  把呼叫控制功能从媒介网关中分离出来是软交换技术最基本的特点和最大的贡献,为网络走向开放和可编程创造了条件和基础。一般而言,软交换技术具有媒体网关接入功能、呼叫控制功能、业务提供功能、互联互通功能等。具体而言,媒体网关接入功能就是一种适配器功能,如:PSTN/ISDN 的IP 中继媒体网关、ATM 媒体网关、无线媒体网关、数据媒体网关等。呼叫控制功能既能实现呼叫的建立、维持和释放,又能完成呼叫处理、连接控制、智能呼叫触发检出和资源控制。业务提供功能既能处理PSTN/ISDN 交换机的全部业务,又能处理智能网的业务。互联互通功能主要指通过提供开放式的应用程序接口,实现载波网、光纤网、微波网等网络间的信息交换。综上所述,通过软交换技术所具有的功能可以看出,在电力通讯网的运行中加大软交换技术是可靠的。
  2.3 加大软交换技术的意义
  当前,电力通信网络面临的两个主要任务是: 第一,为了保证电力系统安全、稳定、经济运行,就必须要完善和提高电力专用通信;第二,为了保持电力通信发展后劲和提高电力主业竞争能力,以及形成和扩大新的价值增长点,就必须要更加充分地利用电力设施资源优势和电力通信富余能力。无疑,加大软交换技术,既可以完成上述两个任务,更能提升电力通信网络支撑力度,提高服务质量。
  (1)提升网络支撑力度随着近几年的发展与完善,电力通讯网的基础网络得到了大大的加强。众所周知,当前的电力通信网是基于电力系统传统业务构建的,这决定了其主要的任务是传输。但是,在增值业务为主的时代,加大软交换技术,既可以优化网络,又可以提升网络支撑力度,从而,不仅可以满足网络基本的传输功能,而且可以满足不同客户群体的不同类型的业务和解决方案。
  (2)提高服务质量传统的电力通讯网只是提供服务的载体、是“配角”,所以,对电力生产、经营、管理等业务缺乏基本的认知,甚至较少的参与和关注各类应用系统建设,从而导致了电力通讯网不能很好地满足客户个性化的需求。而加大提供开放式的应用程序接口(API) 的软交换技术,在中间件的辅助下,其很容易实现载波网、光纤网、微波网等异构系统的统一维护和管理。并且,通信人员脱离了对用户需求一无所知的盲目状态,能及时的了解客户需求,快速制定解决方案,从而为用户提供综合的、高附加值的服务。
  三、在实际电力通信网运行中软交换技术的应用
  电力通讯系统中包括了众多独立的网络,和载波、光纤、微波等不同的传输介质,因此也导致了网络形式的多样性。
  同时,这众多的网络间都有属于自己的复接设备和交换设备,导致了网络与网络之间信息传递困难较大。而不同的介质相互传输时,更需要多次的转换,这样不仅浪费了资源,而且不利于电力通信系统的管理,而软交换技术的运用则有效的弥补了这一不足。如图2 所示。
  概括而言就是,在遵循系统扁平化的原则的指引下,逐步将中继方式由目前D 的TDM 系统的E1 中继改为IP 分组
  网中继,逐步实现在全省建一套软交换系统的目的。具体而言,在电力通信系统中加大软交换的优势有:(1)实现电力通讯网络中的信令互通软交换技术中的接口以及满足信令协议的需求,从而实现电话网络和计算机网络之间的互通,前者一般是允许多种介质传输的网络;而后者是一种在IP 协议基础上的分组网络。前者是后者的延伸;而后者对前者是支持与管理的关系,从而确保了两者的高度配合,提供了服务质量。就图一而言,首先实现的是软交换机替代华东PBX,作为一个软交换小系统孤岛运行,先在局部实现电力通讯网络中的信令互通。
  (2)实现电力管理信息以及调度通信网络的整合随着计算机网络技术的飞速发展,电力通信系统中不仅要传输传统的数据信息和语音信息,而且要传输用户所需求的多媒体业务以及视频业务。在电力通信网络中加大软交换技术不但能满足用户多元化的需求,提供各项补充业务以及增值业务,而且还通过提供开放式程序接口,以此扩宽了服务范围。如图所示,本次加大软交换是以提供本地智能业务为目标,普及IP 话机和多媒体终端,在技术上完成本地媒体流的IP 化。
  (3)实现不同介质网络的统一由上图可以看出,电力通信系统中有多个单独的网络,每个网络有着独自的交换设备和复接设备,传输着不同的介质。而加大软件换技术,可以实现不同介质之间信息的传递不需要过度复杂的转换,只需要维护一个设备就可完成全网络的信息处理,网络趋于统一。这样做的优势是,不仅有效的防止资源的浪费,而且,进一步增强网路可靠性,更便于通信系统的管理。
  (4)实现网络智能化的管理在电力通讯网中加大软交换技术,可以实现告警以及业务统计等操作维护性能。因此,该项技术能够在电力通信系统中对不同的业务进行智能管理,如:多媒体业务、视频业务等,其能同时统计与分析这些业务,而且当设备出现异常情况时,它还能立即发出警示,避免信息的流失。
  四、总结
  随着电力通讯网不断地更新换代,软交换作为新的通讯技术崭露头角,其大大增强了电力通信网络的可靠性、安全性和稳定性。本文主要探讨了软交换技术的内涵,剖析了加大软交换技术的必要性、可靠性、及意义,在此基础上,探析了在实际电力通信网运行中软交换技术的应用,希望能为电网企业的发展提供一份参考。
  参 考 文 献
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  [2] 毕国银. 电力通信中软交换技术的应用[J]. 中国新技术新产品,2012年17期
  [3] 齐苗苗. 电力通信网可靠性评估软件设计及实现[D]. 华北电力大学,2011年
  [4] 范贵侠. 电力通信网运行方式优化研究[J]. 企业技术开发,2013年06期
    

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