電力系統(tǒng)供電所中VoIP技術(shù)的應(yīng)用解析

田紅濤 趙聘

[摘要]鄉(xiāng)鎮(zhèn)供電所主要承擔(dān)的是當(dāng)?shù)乜蛻粲秒姌I(yè)務(wù)申請(qǐng)、用戶檔案管理、電費(fèi)結(jié)算、表計(jì)管理以及低壓維護(hù)等工作。通過在電力信息網(wǎng)中接入ATM網(wǎng)絡(luò)資源，并在ATM通信網(wǎng)中接入通信業(yè)務(wù)，運(yùn)用IP方式。通過各種IP語音設(shè)備在ATM電力信息網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上構(gòu)建VoIP業(yè)務(wù)系統(tǒng)，并提升IP數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)為集數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和語音業(yè)務(wù)為一體的綜合網(wǎng)絡(luò)。其次，VoIP網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用還連通了現(xiàn)有的語音通信網(wǎng)，配合電話呼叫業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)，該方案還具備了完善的管理維護(hù)功能，為電力系統(tǒng)提供更好的服務(wù)。

[關(guān)鍵詞]電力系統(tǒng);供電所;VoIP技術(shù)

一、VoIP基本概念

VoIP一般稱作為IP電話，廣義上是指在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)上承載數(shù)據(jù)、語音、傳真和視頻、圖像等多媒體業(yè)務(wù)，而在狹義上講則是承載語音業(yè)務(wù)?；贗P的Internet得到迅猛的發(fā)展，使IP協(xié)議成為信息網(wǎng)絡(luò)的工具。

1.VoIP業(yè)務(wù)的基本原理VoIP的英文注解為VoiceOverInternetProtocol顧名思義基于網(wǎng)際協(xié)議的語音，目前網(wǎng)際協(xié)議（IP）和傳輸控制協(xié)議（TCP）已經(jīng)成為全世界數(shù)據(jù)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的公認(rèn)協(xié)議，提起IP必然會(huì)和TCP聯(lián)系在一起，因此簡(jiǎn)寫為TCP/IP協(xié)議。傳統(tǒng)的模擬語音信號(hào)在一定的時(shí)間段內(nèi)是連續(xù)的不間斷的、在信號(hào)的表示上是由脈沖組成的信息，而在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)上，信號(hào)最終都是由諸如010101的離散信號(hào)組成，用離散的信號(hào)表示連續(xù)的模擬信號(hào)，則要經(jīng)過抽樣、量化、編碼的過程，通過A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換電路將人發(fā)出的模擬語音信號(hào)變成數(shù)字信號(hào)實(shí)現(xiàn)在IP網(wǎng)絡(luò)上傳輸，此時(shí)流動(dòng)的信息格式為IP數(shù)據(jù)報(bào)文，由源IP地址、目的IP地址、信息內(nèi)容、糾錯(cuò)碼等相關(guān)信息組成，相反由數(shù)字到模擬信號(hào)需要D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換電路將IP數(shù)據(jù)報(bào)中的信息內(nèi)容還原為模擬的語音信號(hào)實(shí)現(xiàn)在終端上接受。

2.VoIP業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)的硬件組成IP電話的基本結(jié)構(gòu)由網(wǎng)關(guān)（GW）和網(wǎng)守（GK）兩部分構(gòu)成。網(wǎng)關(guān)的主要功能是信令處理、H.323協(xié)議處理、語音編解碼和路由協(xié)議處理等，對(duì)外分別提供與PSTN網(wǎng)連接的中繼接口以及與IP網(wǎng)絡(luò)連接的接口。網(wǎng)守的主要功能是用戶認(rèn)證、地址解析、帶寬管理、路由管理、安全管理和區(qū)域管理。一個(gè)典型的呼叫過程是：當(dāng)呼叫由PSTN語音交換機(jī)發(fā)起時(shí)，通過中繼接口接入到IP語音網(wǎng)關(guān)，網(wǎng)關(guān)獲得用戶希望呼叫的被叫號(hào)碼后，向網(wǎng)守發(fā)出查詢信息，網(wǎng)守查找被叫網(wǎng)守的IP地址，并根據(jù)網(wǎng)絡(luò)資源情況來判斷是否應(yīng)該建立連接。如果可以建立連接，則將被叫網(wǎng)守的IP地址通知給主叫網(wǎng)關(guān)，主叫網(wǎng)關(guān)在得到被叫網(wǎng)關(guān)的IP地址后，通過IP網(wǎng)絡(luò)與對(duì)方網(wǎng)關(guān)建立起呼叫連接，被叫側(cè)網(wǎng)關(guān)向PSTN網(wǎng)絡(luò)發(fā)起呼叫并由交換機(jī)向被叫用戶振鈴，被叫摘機(jī)后，被叫側(cè)網(wǎng)關(guān)和交換機(jī)之間的話音通道被連通，網(wǎng)關(guān)之間則開始利用H.245協(xié)議進(jìn)行能力交換，在能力交換完成后，主被叫方即可開始通話。

二、VoIP技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

1.通話費(fèi)用大大降低。將企事業(yè)單位內(nèi)部的局域網(wǎng)和電話網(wǎng)合一，實(shí)現(xiàn)0話費(fèi)。2.建設(shè)成本大大降低。無需另外布線。3.功能強(qiáng)大。只需加入相應(yīng)的軟件，可以靈活地提供各種服務(wù)功能。4.獨(dú)特的網(wǎng)內(nèi)漫游功能。網(wǎng)絡(luò)電話機(jī)可以插入網(wǎng)內(nèi)的任何位置的網(wǎng)口（RJ45），其電話號(hào)碼保持不變。5.具有加密和防竊聽功能。這對(duì)保障政府機(jī)關(guān)，銀行和大型企業(yè)等重要集團(tuán)用戶的網(wǎng)絡(luò)語音通信安全有著十分重要的意義。6.使用方便。網(wǎng)絡(luò)電話機(jī)適用廣泛的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，與普通電話的使用習(xí)慣一致。7.VoIP產(chǎn)品支持內(nèi)建代理服務(wù)功能;配合代理服務(wù)，可以實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)之間和局域網(wǎng)內(nèi)部IP電話的互通;IP電話可以分配保留的私網(wǎng)IP地址，不占用公網(wǎng)IP資源，使應(yīng)用和組網(wǎng)更加靈活。

三、技術(shù)參數(shù)

光纖收發(fā)器：光接口波長(zhǎng)1310、發(fā)光功率≥-10dBm;以太網(wǎng)交換機(jī)：8～24個(gè)10/100M自適應(yīng)、1～2個(gè)千兆端口;網(wǎng)關(guān)和關(guān)守：支持語音編碼方案、支持E1中繼接口、支持中國1號(hào)信令。

四、組網(wǎng)原理

采用基于通信軟交換技術(shù)的IP電話系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了有效的擴(kuò)展。發(fā)送端的IP電話終端通過多種語音壓縮算法完成對(duì)電話語音的編碼、壓縮、打包等處理后發(fā)送出去，接收端IP電話終端（奧科IP網(wǎng)關(guān)）完成相反的功能，將語音數(shù)據(jù)還原成語音信號(hào)。局端SUN軟交換平臺(tái)提供用戶認(rèn)證、呼叫控制、路由管理、地址解析、協(xié)議轉(zhuǎn)換等功能，控制IP電話終端完整的IP電話業(yè)務(wù)及其他業(yè)務(wù)應(yīng)用。由于采用IP方式接入，語音和數(shù)據(jù)都是以以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包方式傳輸。供電所和接入變電所采用一對(duì)光纜連接，通過光傳輸設(shè)備傳輸以太網(wǎng)數(shù)據(jù)。光傳輸設(shè)備使用光收發(fā)器，它具有E/O（電/光）轉(zhuǎn)換與O/E反轉(zhuǎn)換、編（解）碼和光信號(hào)傳輸功能。

五、組網(wǎng)方案

局端的8540思科ATM交換機(jī)置配1個(gè)多模光口模塊，該模塊通過多模光纖與S300網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)相連，營銷中心的三層以太網(wǎng)交換機(jī)連接該交換機(jī)以太網(wǎng)口，傳送供電所端的的各種業(yè)務(wù)數(shù)據(jù);同時(shí)S300網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)10/100M以太網(wǎng)口連接語音中繼網(wǎng)關(guān)、SUN軟交換機(jī)（關(guān)守設(shè)備）等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。局端配置的關(guān)守，類似于一個(gè)小型軟交換機(jī)，統(tǒng)一管理供電所的VoIP電話端口設(shè)置、話務(wù)流量控制等業(yè)務(wù)。中繼網(wǎng)關(guān)通過一塊E1板和中國一號(hào)信令與局端程控交換機(jī)（PBX）互相連接在一起，使得IP網(wǎng)絡(luò)與局行政交換網(wǎng)絡(luò)之間可以互聯(lián)互通。它完成各種網(wǎng)絡(luò)間信號(hào)、語音及數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換，并配合軟交換控制部分完成整個(gè)通話過程。

變電所端的8510ATM交換機(jī)與局端一樣需配置一塊多模光接口模塊。該模塊的155M多模光口上連變電所網(wǎng)元8510ATM交換機(jī)，下連的以太網(wǎng)接口通過中興通訊公司ZXB10-S300以太網(wǎng)交換機(jī)（經(jīng)光纖收發(fā)器）連接一個(gè)或多個(gè)供電所的小型局域網(wǎng)。ZXB10-S300以太網(wǎng)交換機(jī)不僅可以完成24個(gè)10/100Base-T以太網(wǎng)端口之間的數(shù)據(jù)，同時(shí)還可以將以太網(wǎng)數(shù)據(jù)適配成ATM信元，經(jīng)155MbpsATM端口傳送至遠(yuǎn)端的以太網(wǎng)交換機(jī)，便于進(jìn)行組網(wǎng)。

供電所端的以太網(wǎng)業(yè)務(wù)，包括4路IP電話及計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)終端經(jīng)一個(gè)小型網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)（D-Link），用光纖收發(fā)器E/O轉(zhuǎn)換后傳輸?shù)浇尤胱冸娝?jīng)變電所側(cè)的光電轉(zhuǎn)換器與ATM通信網(wǎng)相連，完成供電所至局端的以太網(wǎng)業(yè)務(wù)接入。傳輸帶寬10Mb/s。供電所端的以太網(wǎng)交換機(jī)用戶側(cè)提供24個(gè)10M以太網(wǎng)接口，組成供電所的電話、計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)。供電所電話的傳輸采用VoIP（VoiceoverIP）方案。供電所使用普通電話機(jī)，通過奧科公司的IP語音網(wǎng)關(guān)，以完成語音的模數(shù)轉(zhuǎn)換、壓縮和分組（或上述逆過程）以及信令轉(zhuǎn)換建立通信連接。各供電所的語音數(shù)據(jù)包傳輸，與供電所的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸使用同一通道（爭(zhēng)用），也是經(jīng)變電所傳送到局端以太網(wǎng)交換機(jī)。

六、結(jié)語

通過對(duì)現(xiàn)有ATM網(wǎng)絡(luò)資源的利用，將相應(yīng)的IP地址分配給每一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行調(diào)試，在供電所配備了語音電話和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)終端，不僅節(jié)省了租用郵電電話的費(fèi)用，而且為各鄉(xiāng)鎮(zhèn)供電所業(yè)務(wù)及時(shí)上傳至營銷中心提供了便利，使工作效率得到有效提升。

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