李于宝
（杭州市电力设计院有限公司 310000）
摘要：本文介绍了软交换系统的网络结构及各层次的功能特点，简浅分析了软交换技术在电力通信系统中的应用前景。重点阐述了电力通信系统中的软交换技术应用的解决方案，为软交换技术在电力通信网中的建设工作提供了几点参考意见。
关键词：电力通信 软交换 下一代网络
随着Internet的兴起和随之而来的数据网络的发展，现有通信网络逐渐暴露出其固有的局限性，已经无法适应新的形势。就现阶段而言，最现实，最直接的压力就是如何开放网络，并解决多个网络之间实现互通及业务融合的问题。为了解决上述问题，下一代网络（NGN）应运而生。而作为下一代网络的核心技术——软交换技术，是一种适合网络业务从当今分离体系结构向完全集成开放体系结构发展的重要支撑技术。它能从广义上的融合语音业务、数据业务和多媒体业务而实现的共享网络，到狭义上的以软交换技术为核心，实现业务与控制、接入与承载彼此分离，完成各种业务的开放分层体系架构，全面满足电力系统对数据网络的建设要求。
一、电力通信系统采用软交换技术的背景
电力通信系统中通信技术已贯穿于电力资源各环节中，实现信息业务资源的整合和实
时共享。电力系统专用通信网的终极目标是为了保证电力系统的电网安全可靠运行。
相对于运营商而言，电力系统专用通信网的发展没有主流网络发展全面。现今电力系统的通信网络、信息网络、调度数据网络、营销网络分别采用独立的网络，并采用不同的组网技术，通过特有的接入手段向各自的用户提供服务，虽然在各自网络的边缘可以通过网关方式进行相关业务互通，但是各个网络丰富的业务属性以及操作特征还不能完全的互通和互操作。随着电网发展迅速向智能化、高效化、综合化、互通化、网络化前进的脚步，电力通信业务将不再局限于传统的程控语音通信等窄带业务，而向客服系统、营销系统、办公自动化系统、多媒体调度系统等宽带综合业务演进；电力通信的业务网络也不再遵循独立建设、分离运行的模式，而朝着网络融合的方向发展。软交换技术作为下一代业务平台的发展方向，不但可以实现各种应用网络的融合，还可以实现业务的融合。因此软交换系统的建设对于电力通信部门来说势在必行。
二、软交换的体系结构
“网络体系结构”（Network Architechture）是一种网络系统（从物理连接到应用）
的总体结构，是基于对网络各种应用的深入了解，是能够持续发展地为网络应用提供服务的硬件、软件和协议的实体组织。【2】软交换网络体系结构是基于分层网络结构模型的，这种网络结构的设计思想就是按照统一的网络结构向用户提供不同的业务应用，分为媒体接入层、传输层、控制层、业务应用层。【1】其中媒体接入层的物理实体是一系列媒体网关设备（MG, Media Gateway），各网关设备完成数据格式和协议的转换，将接入的所有媒体信息流均转换为采用IP协议的数据包在软交换网络中传送，主要有以下几种网关设备：信令网关（SG, Signaling Gateway）、中继网关（TG, Trunk Gateway）、综合接入媒体网关（AG, Access Gateway）、网络接入服务器（NAS, Network Access Server）、综合接入设备（IAD, Integrated Access Device）、无线接入媒体网关（WA, Wireless Access Gateway）。而控制层的物理实体即为软交换机，其功能是完成各种呼叫控制，并负责相应业务处理信息的传送。软交换网络能提供的多种增值业务则是由业务层的各种应用服务器和智能终端来完成，它们亦是业务应用层的物理实体。
三、软交换网络建设解决方案
1．软交换平台的内部互联互通
软交换业务平台采用分区设局方案，分别根据行政区域划分设置省中心、一级地市区
域中心、二级地市区域中心。省中心、一级地市区域中心分别部署软交换核心呼叫处理器两套。省中心部署关守两套，一级地市区域中心通过IP中继上联省中心关守，每个中心的上联IP中继数量为3000路。网络架构互联图详见如下：
（1）省中心组网架构
软交换业务平台的核心网元都放在省中心。其中包括双归属异地备份中心、冗余关守、
综合网管系统，语音识别拨号系统、计费系统和MCU多点控制单元。省中心的关守下联省中心呼叫处理平台和各个一级区域呼叫处理平台。MCU多点控制单元与现有高清视频会议系统互连，软交换平台中的桌面话机可以参与到高清视频会议中。省中心的综合网关通过E1中继连接省中心西门子EWSD系统，接入生产管理电话交换网。省中心综合网管系统负责管理全网的所有网元。省中心核心呼叫处理平台通过IP中继上联省中心关守；另外，省中心核心呼叫处理平台还是其余各个一级区域呼叫中心的双归属异地备份中心。
（2）一级区域中心组网架构
软交换平台中，一级区域中心的软交换呼叫处理平台（CUCM集群）通过IP中继上联省
中心关守。一级区域中心、二级区域中心的软交换综合网关通过E1中继互联当地的西门子EWSD系统，接入生产管理电话交换网。一级区域中心、二级区域中心的软交换IP终端注册到一级区域中心的软交换呼叫处理平台（CUCM集群）。
2．软交换业务平台与外部系统的互联互通
软交换业务平台与高清视频会议系统通过关守对接实现互通
软交换业务平台通过省中心、一级区域中心以及二级区域中心的综合网关与现有的生产管理电话网之间互联互通，二级区域中心综合网关与生产管理交换系统（EWSD局用交换机）之间需开设2M电路，软交换用户至电力专网、公网的IP语音业务由当地的EWSD完成选路出局。每个综合网关配置的E1中继板卡数量，根据用户规模的大小。
3．呼叫路由组织
两个二级区域中心软交换用户之间的VOIP呼叫，由各从属的一级区域中心的软交换机进行信令连接控制，智能终端的话务经由数据承载网络最终到达二级区域中心的被叫用户。
软交换用户呼叫电力专网内传统电话用户，由软交换机进行连接控制，智能终端的话务经由综合网关转接到二级区域中心的生产管理交换系统（EWSD局用交换机），最终通过覆盖全省的生产管理交换系统进行话务的汇接和落地。
软交换用户呼叫公网用户，由软交换机进行连接控制，智能终端的话务经由综合网关转接到二级区域中心的生产管理交换系统（EWSD局用交换机），由其实现与公网间的互联互通。
传统电话用户呼叫软交换用户，话务均通过生产管理交换系统
（EWSD局用交换机）转接到目的综合网关，由其将呼叫路由到被叫软交换用户。
4．与生产管理系统的融合和平滑过渡
利用软交换系统的灵活性，逐步覆盖现有生产管理语音电话用户和远程用户，弥补生产管理系统（EWSD）在部署远程少量用户时的高成本缺陷。省中心和一级区域中心的综合网关通过TDM中继方式与现有的生产管理系统程控交换机的直联，保障双向语音通信的全透明。当软交换业务平台出现故障时，软交换系统的语音电话用户将通过各二级区域中心综合关和现有程控交换机之间的直达电路，经原有的基于TDM的生产管理电话网实现基本通信。
四、软交换的体系结构对电力专网的优势
1.降低建设及运维成本。
目前电力系统的计算机网络是以协议为基础的分组网络。电话网可以利用软交换技术所提供的支持多种信令协议的接口来实现与计算机网络的互联互通。这样现有的通信网可以充分地利用计算机网络相互传输相互识别，形成了较高的建设及运维成本。软交换网络使得技术间的差异不再影响业务间的差异，使得各种业务的提供处于一个可控、可管理的平台，减少了设备的需求降低设备的总采购额。
2．组网灵活且可靠性高
当前电力通信网中多种组网方式各自独立不相兼容，并且必须采用各自专用的设备，利用交换机技术来组网，实现了不同网络间信息传递，简化了不同网络间的繁复的数据转换，同时增加了数据管理的可靠性。
3． 满足电力系统通信新需求
随着电力通信不断增长的信息传输任务，整个电力通信网的业务需求不再仅仅是语音和数据业务，还包括视频业务、多媒体业务等新兴业务。面对这些新的要求，软交换技术可以大显身手，它不但可以很好地支持语音业务，而且可以利用新的网络设施提供各种增值业务和补充业务，为新业务的开展提供更加便捷、开放的通道。
参考文献
[1]基于软交换的下一代网络解决方案.[M].徐鹏，杨放春.北京:北京邮电大学出版社.2007(7)
[2]软交换与NGN.[M].桂海源，张碧玲.北京:人民邮电出版社.2009(12)
[3]软交换技术在电力通信系统中的应用研究.[J].王小琼.中国电业技术.2012(7)
论文作者:李于宝
论文发表刊物:《电力设备》2016年第7期
论文发表时间:2016/7/1
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