軟交換技術及其在電力通信網(wǎng)中的應用

【摘要】軟交換技術是從媒體網(wǎng)關中把呼叫控制功能分離出來，通過服務器上的軟件實現(xiàn)基本呼叫控制功能，是傳統(tǒng)電信技術與IP技術的有機結合和優(yōu)勢互補。論文介紹了軟交換網(wǎng)絡的層次結構及主要功能，分析了在電力通信網(wǎng)引入軟交換的意義，并說明了軟交換系統(tǒng)的部署。

【關鍵詞】軟交換；電力通信網(wǎng)；下一代網(wǎng)絡

1、引言

軟交換技術是傳統(tǒng)電路交換機走向開放的新型體系架構，它建立在分組交換技術的基礎上，其核心思想就是將傳統(tǒng)交換機中的3個功能層進行分離，并從傳統(tǒng)交換機的軟、硬件中剝離出業(yè)務層，形成4個相互獨立的功能層，實現(xiàn)呼叫和業(yè)務控制的分離、媒體傳送與媒體接入功能的分離。

2、軟交換技術

2.1軟交換系統(tǒng)的體系結構

以軟交換為中心的下一代網(wǎng)絡采用分層體系結構，將網(wǎng)絡分為業(yè)務層、控制層、傳送層和接入層4個相對獨立的層面，如圖1所示。業(yè)務提供采用開放的API接口，從而實現(xiàn)了業(yè)務和呼叫控制分離、呼叫控制與承載分離。

1）接入層

接入層功能是將各種用戶終端和外部網(wǎng)絡連至核心網(wǎng)絡，由核心網(wǎng)絡集中用戶業(yè)務并將它們傳送到目的地，主要網(wǎng)絡部件有中繼網(wǎng)關、用戶接入網(wǎng)關、信令網(wǎng)關、無線接入網(wǎng)關等。

2）傳送層

傳送層提供各種媒體（語音、數(shù)據(jù)、視頻等）的帶寬傳輸通道并將信息選路至目的地，主要網(wǎng)絡元件為標準的IP路由器或ATM交換機。

3）控制層

控制層完成呼叫控制功能，對網(wǎng)絡中的交換資源進行分配和管理，并為業(yè)務層設備提供業(yè)務能力或特殊資源，主要網(wǎng)絡部件為軟交換設備。

4）業(yè)務層

業(yè)務層主要功能是創(chuàng)建、執(zhí)行和管理軟交換網(wǎng)絡的各項業(yè)務，包括多媒體業(yè)務、增值業(yè)務和第三方業(yè)務等，主要網(wǎng)絡部件為應用服務器、業(yè)務控制點、AAA服務器、策略服務器、網(wǎng)管服務器等。

2.2軟交換的主要功能

1）媒體網(wǎng)關接入功能

媒體網(wǎng)關功能是接入到IP網(wǎng)絡的一個端點/網(wǎng)絡中繼或幾個端點的集合，它可以直接與SIP客戶端終端和H.323終端進行連接，提供業(yè)務。它是外部網(wǎng)絡與分組網(wǎng)絡之間的接口設備，提供代碼轉換或媒體流映射的功能。如ATM媒體網(wǎng)關、PSTN/ISDN的IP中繼媒體網(wǎng)關、無線媒體網(wǎng)關、用戶媒體網(wǎng)關、數(shù)據(jù)媒體網(wǎng)關等，完成H.248協(xié)議功能。

2）呼叫控制功能

呼叫控制功能是為多媒體業(yè)務或基本業(yè)務呼叫的建立、保持和釋放提供控制功能。

3）業(yè)務提供功能

軟交換技術可以實現(xiàn)PSTN/ISDN交換機所提供的所有業(yè)務；同時還能夠與現(xiàn)有智能網(wǎng)配合，實現(xiàn)現(xiàn)有智能網(wǎng)能提供的業(yè)務，還能與第三方合作，提供多種增值和智能業(yè)務。

4）互聯(lián)互通功能

軟交換具備PSTN、NO. 7信令網(wǎng)、智能網(wǎng)、H. 323 VOIP、PLMN等網(wǎng)絡互通功能。

3、軟交換在電力通信網(wǎng)中的應用

3.1電力行業(yè)通信現(xiàn)狀

電力通信網(wǎng)主要為商業(yè)化運營、電網(wǎng)的自動化控制和現(xiàn)代化辦公服務。目前，電力系統(tǒng)電力通信網(wǎng)提供的業(yè)務有十幾種，分別通過調度交換網(wǎng)、行政交換網(wǎng)、專線網(wǎng)、電力客服中心網(wǎng)、城域和廣域數(shù)據(jù)網(wǎng)、視頻會議網(wǎng)等多個業(yè)務網(wǎng)來實現(xiàn)。

電力行業(yè)目前主要的業(yè)務有三種：話音業(yè)務、數(shù)據(jù)業(yè)務、多媒體和視頻業(yè)務，分別通過不同的獨立網(wǎng)絡實現(xiàn)。這些分離的網(wǎng)絡都很難實現(xiàn)良好的融合，造成用戶使用的不方便，同時造成管理配置相對復雜、網(wǎng)絡運維成本較高等問題。

目前電力骨干傳輸網(wǎng)建設逐步優(yōu)化，軟交換的應用具備良好的分組承載平臺。軟交換技術支持將電力通信網(wǎng)絡建設成為融合語音、數(shù)據(jù)、視頻業(yè)務的綜合業(yè)務網(wǎng)絡，能夠提高電力行業(yè)信息化水平。

3.2電力通信引入軟交換的意義

電力通信網(wǎng)分布廣泛，有光纖、微波、載波等多種傳輸介質，電力系統(tǒng)通信業(yè)務的種類比較多，每種業(yè)務網(wǎng)具有獨立的交換設備、復接設備等，各個網(wǎng)絡實現(xiàn)互聯(lián)互通很難。如果在不同介質的網(wǎng)絡間傳輸信息，將需要繁瑣的轉換環(huán)節(jié)。這不但浪費資源，而且運行管理電力通信網(wǎng)很不便。軟交換技術的引入，將可以解決以下幾個方面的問題：

1）實現(xiàn)網(wǎng)絡的互通和統(tǒng)一

軟交換體系可以將語音網(wǎng)、電力傳輸網(wǎng)、視頻會議網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)有機的融合在一個分組網(wǎng)絡之上。它使用標準協(xié)議，采用統(tǒng)一的業(yè)務提供、管理及控制平臺，通過不同功能的網(wǎng)關設備接入各種類型的用戶，將各分立網(wǎng)絡統(tǒng)一起來，從而降低了運營成本。

2）提高服務質量

隨著電網(wǎng)建設和科技的進步，傳統(tǒng)的電力信息系統(tǒng)業(yè)務已發(fā)生轉變，體現(xiàn)在：變電站視頻監(jiān)控（無人值守）、視頻會議、輸變電線路監(jiān)控等視頻業(yè)務的廣泛應用；單一主機的調度自動化體系結構向客戶機服務器體系結構的轉變；電量計費網(wǎng)絡系統(tǒng)、雷電定位系統(tǒng)、故障記錄和分析故障濾波系統(tǒng)的建設；多媒體業(yè)務的出現(xiàn)等。因此，電力企業(yè)信息化的發(fā)展重點將是基于internet的、體現(xiàn)信息化綜合業(yè)務應用的管理信息系統(tǒng)。軟交換技術使業(yè)務真正獨立于網(wǎng)絡，靈活有效地實現(xiàn)業(yè)務的提供。

3.3軟交換系統(tǒng)部署

軟交換系統(tǒng)在每個地區(qū)接入層分別部署綜合網(wǎng)關設備，完成中繼網(wǎng)關、接入網(wǎng)關、信令網(wǎng)關等多個功能，通過綜合網(wǎng)關與各地區(qū)局現(xiàn)有生產管理交換機（EWSD）開設直達E1中繼電路的方式來實現(xiàn)系統(tǒng)出局。系統(tǒng)采用基于軟交換的集中控制方式，全部IP電話、語音網(wǎng)關和中繼的呼叫控制和注冊集中到控制服務器上，控制服務器采用冗余備份機制，保證集中的呼叫控制具有極高的可靠性。在省中心、各分中心分別部署軟交換核心呼叫處理器兩套，省中心部署關守兩套，各中心通過IP中繼上聯(lián)省中心關守。軟交換系統(tǒng)可與現(xiàn)有的生產管理電話交換網(wǎng)實現(xiàn)并列運行并逐步融合，可滿足電力系統(tǒng)語音電話業(yè)務以及視頻電話、多媒體會議、一號通、語音撥號等增值業(yè)務的需要。各個中心的內部互聯(lián)架構如圖2所示：

4、結束語

目前軟交換技術已經比較成熟，在全球范圍內得到了廣泛的應用，是當前對傳統(tǒng)網(wǎng)絡改造的首選技術，在提供基本的語音業(yè)務方面，軟交換具有很大優(yōu)勢，目前軟交換技術已在電力系統(tǒng)逐步得到應用。