软交换技术在福建电力行政网中的应用

    林艳

    

    

    摘 要：软交换是指以软交换设备为控制核心的下一代网络，其把呼叫功能从媒体网关中分离出来，通过服务器上的软件实现基本呼叫控制功能，从而实现呼叫传输和呼叫控制分离，能轻松整合电路交换和分组交换、降低网络成本，给用户提供更多的个性化的服务，顺应企业的发展要求。文章从对传统程控交换机和软交换技术的分析着手，探讨了福建电力行政网络现状与软交换技术的应用，并对电力行政交换网络今后的发展作了展望。

    关键词：软交换；程控交换；电力行政交换网

    电力行政交换网主要为电力系统提供语音交换业务，它是电力电网调度、生产经营以及电量采集等信息的重要传输网，在电力系统的运营与管理中扮演着重要角色，因此它的安全稳定运行是电网安全稳定运行的重要因素之一。多年以来，传统的程控交换机一直都是电力行政交换网的最主要组成设备，不过随着通信技术的飞速发展，传统的交换模式也将逐步转向更先进、更优质的新模式，以顺应时代发展的需求。

    1 传统程控交换机

    程控交换机全名为存储过程控制交换机，也就是用电子计算机控制的电话交换机。它是利用电子计算机技术，用预先编好的程序来控制电话的接续工作[1]。由于程控交换机一般采用大规模集成电路或专用集成电路。此外人们可以通过程控交换机软件增加或修改交换机功能，灵活地向用户提供各种新型服务，如呼叫传递、呼叫转移、遇忙回叫、会议电话等，给用户带来很大的方便。缺点是传统的程控交换机提供的业务主要以语音交换为主，不能适应电力系统业务IP化发展趋势，加上设备老化且厂家逐步停止对固网交换机设备的生产，造成网络及设备维护困难等诸多问题。

    软交换既有传统电话交换的功能，又能同时处理IP通信，还可整合电路交换和分组交换、降低网络成本等，因此软交换技术成为传统交换转型的主流技术。

    2 软交换技术

    软交换就是基于分组交换网，利用程控软件提供呼叫控制功能和媒体处理相分离的设备和系统。其基本含义就是将呼叫控制功能从媒体网关（传输层）中分离出来，通过软件实现基本呼叫控制功能，从而实现呼叫传输与呼叫控制的分离，为控制、交换和软件可编程功能建立分离的平面[2]。

    软交换位于网絡控制层，它与应用/业务层之间的接口可以提供访问各种数据库、三方应用平台、功能服务器等接口，实现对增值业务、管理业务和三方应用的支持。其中，软交换与应用服务器间的接口可采用SIP、应用程序编程接口（Application Programming Interface，API），如Parlay，可以提供增值业务和支持三方应用；软交换与策略服务器间的接口对网络设备工作进行动态干预，可采用公共开放策略服务（Common Open Policy Service，COPS）协议；软交换与网关中心间的接口实现网络管理，采用简单网络管理协议（Simple Network Management Protocol，SNMP）；软交换与智能网业务控制点（Service Control Point，SCP）之间的接口实现对现有智能网业务的支持，采用智能网应用协议（Intelligent Network Application Protocol，INAP）。通过核心分组网与媒体层网关的交互，接收处理中的呼叫相关信息，指示网关完成呼叫[3]。其主要任务是在各点之间建立关系，这些关系可以是简单的呼叫，处理起来比较复杂。软交换技术主要用于处理实时业务，如话音业务、视频业务、多媒体业务等。软交换网络结构如图1所示。

    3 福建电力行政网络现状

    3.1 行政网络现状及需求

    福建电力行政网采用三级汇接四级交换的星型和网型相结合的混合型网络，省公司是全省电力行政交换网的中心汇接局，市级单位作为二级汇接局，中心汇接局与二级汇接局及二级汇接局之间均采用2 Mb/s数字中继连接。直属单位也作为二级汇接局通过2 Mb/s数字中继连接到中心汇接局。

    目前省内主要站点都采用传统程控交换机，通过2 Mb/s数字中继互联，可以满足基本的业务要求，但是随着公司智能电网建设步伐不断加快，智能电网业务应用对电力通信网组网方式和技术选型方面提出了新的要求，如原来单一的语音业务需求正逐步转向多元的语音、图像、数据等综合业务需求，原来单一的网络结构也逐渐转变成复杂多样的网络结构，另外在远程维护、信息化管理、业务扩展等方面也提出了新的要求，这些都是原有设备无法满足的。另一方面部分程控交换机设备已停止生产，设备维护困难，公司需要逐步对这些老旧的程控交换设备进行整改，然后并入现有的行政交换网中。

    3.2 在行政网中采用软交换的优势

    考虑到公司现有的交换机网络结构，以及现有的通信数据网资源，采用软交换设备进行组网既能节约成本，同时又能满足交换网今后发展的需求。程控交换和传统相比，软交换可以提供连接控制、翻译和选路、网关管理、呼叫控制、带宽管理、信令、安全性和呼叫详细记录等功能，同时，软交换还将网络资源、网络能力封装起来，通过标准开放的业务接口和业务应用层相连，更快速在网络上提供新的业务。

    4 软交换技术的应用

    本期工程主要对省内直属单位行政交换机进行改造，这些站点数量多且地域分布零散，原有的程控交换设备维护成本高、设备容量不足满足不了业务增长的需求。如果继续更换新的程控交换机不仅费用大、无法满足新的业务需求且不利于集中管理维护，因此，顺应技术发展趋势采用软交换设备。

    4.1 软交换设备结构设计

    在省公司福州一级主站点配置一台软交换核心设备Softswitch3000、中继网关及网管系统、计费系统等主要设备，在福州各个分站点配置软交换模拟网关IAD、网络交换机，利用各站点原有的通信数据网络连接到主站点；在跨城市的厦门二级主站点配置一台统一网关U1960用于连接当地运营商，其他分站点同样配置模拟网关IAD和网络交换机，通过已有数据网接至福州主站点，在福州主站点通过中继网关接入现有的行政交换网络。新的交换网络结构如图2所示。

    4.2 实际使用效果

    软交换技术应用于电力通信网中的优势还是较为明显的，它不仅能够融合多种介质，光纤、同轴电缆、网线等，信号使用期间传输较为通畅，而且应用该技术便于进行系统网络化管理，能快速处理及整合多种业务，最大程度提升网络服务的整体质量[4]。各个站点可以根据实际需求配置用户数量，后期业务扩容也很方便，工程量小；目前还是以语音业务为主，但是也预留了数字、多媒体业务，可以根据需求开通视频语音等业务；由于采用的是通信数据网进行传输，带宽比之传统交换机有很大提升，可以满足多媒体业务的需求；软交换网管设备安装在福州一级站点，很多问题都可以通过网管远程解决，不仅可以减少运维人员也节约了运维成本，真正实现了集中管理运维。

    5 电力行政交换网络今后的发展

    随着公司智能电网建设步伐不断加快，電力通信网也逐渐向着多元化、能化的趋势发展，今后的业务需求不但IP化、多样化，电力行政交换网将在软交换技术的基础上向着更智能、更灵活开放的IP多媒体子系统（IP Multimedia Subsystem，IMS）演进。IMS体系是基于移动通信网发展起来的，相比软交换实现了会话控制实体（Call Session Control Function，CSCF）和承载控制实体（Media Gateway Control Function，MGCF）在功能上的分离，因此基于IMS的应用将会越来越多，将IMS网络提供的通信业务与国网公司的专业业务相结合，可以进一步提升公司的生产和管理效率。

    [参考文献]

    [1]罗国明，沈庆国，张曙光.现代交换原理与技术[M].2版.北京：电子工业出版社，2010.

    [2]张中荃.现代交换技术[M].3版.北京：人民邮电出版社，2013.

    [3]桂海源.IP电话技术与软交换[M].2版.北京：北京邮电大学出版社，2010.

    [4]姚莉.电力通信调度交换机组网建设的研究[J].科技创新与应用，2014（33）：173.

    Abstract：Softswitch is a next-generation network that uses softswitch as the core of control. It separates the call function from the media gateway and implements the basic call control function through the software on server so as to achieve the separation of call transmission and call control. Softswitch can easily integrate circuit switching and packet switching， reduce network costs， to provide users with more personalized services and comply with the requirements of the development of enterprises. Starting from the analysis of traditional program-controlled switches and softswitch technology， this article discusses the status quo of Fujian power administrative networks and the application of softswitch technology， and looks forward to the future development of the power administrative exchange network.

    Key words：softswitch； program-controlled exchange； power administrative exchange network