軟交換系統在供電企業行政交換機上的應用

高坤靜，張俊林，劉増玉

（國網河北省電力公司衡水供電分公司，河北 衡水 053000）

1 某供電公司交換系統現狀

河北某供電公司交換網由行政交換機C＆C08、調度交換機IXP2000和接入端交換機組成，屬于傳統電話交換網。行政交換機2006年投入運行，由1套交換主機和6個遠端模塊組成，用戶5000線，通過No.7信令與11個縣局、省行政交換機、中國電信、中國聯通、中國移動聯網；通過No.1 信令與電廠聯網；通過PRA 信令與局調度交換機、省備調交換機組網，如圖1所示。

目前，該公司行政交換網建成投運多年，系統運行比較穩定，能夠滿足日常通話需求，但系統中仍然存在以下問題：

a.設備老化嚴重。目前交換機運行時間較長、故障率逐年上升；交換機容量受限、分機及中繼基本使用完畢，無可靠備用容量；存在安全隱患。

b.后續維護力量薄弱。電路交換技術的發展已經達到極限，現階段主流廠商的電路交換機產品必然會退出市場，設備面臨停產，備品備件短缺。

圖1 交換系統組網情況示意

c.過于依賴PCM 設備。目前，從中心局至變電站的電話傳輸主要依靠PCM 設備，網絡結構的可靠性不高，業務接入不夠靈活。

d.新業務應用受限。隨著智能電網技術的發展，交換機不能提供基于H.323和SIP框架協議的高清視頻和數據等多媒體通信業務。因此，該通信方式已經越來越難以滿足企業的溝通需要［1］。

2 行政軟交換系統的提出

由于通信技術的不斷發展，人們對新業務需求的增加，給通信事業的發展帶來了新的挑戰，當前迫切需要一個能夠將語音、數據和視頻融合在一起的網絡。通信網絡正在從電路交換向以軟交換為核心的下一代網絡演進［1］。軟交換系統具有開放業務、統一傳輸、多種接入的優點。從網絡層次上，軟交換系統可劃分為業務應用層、控制層、傳輸層和媒體／接入層［2－3］。軟交換網絡架構如圖2所示。

a.業務應用層：提供軟交換網絡各類業務所需要的業務邏輯、數據資源及媒體資源。該層設備為各類服務器，包括網管服務器、查號服務器。網管服務器實現對所有設備的拓撲、配置、性能、安全、故障等管理功能。軟交換設備通過SNMP、MML 協議與網管服務器實現互通［4］。

圖2 軟交換網絡架構

b.控制層：提供呼叫控制和路由解析等功能，負責對軟交換網絡內設備進行控制管理，支配網絡資源，該層設備為軟交換的核心交換機。

c.傳輸層：負責軟交換網絡內各類信息由源到目的地的傳送，采用基于IP 的分組承載網，該層設備為與承載網互聯的路由器和交換機。

d.媒體／接入層：提供豐富的接入手段，負責將各類用戶連接到軟交換網，并將信息格式轉換成能夠在承載網絡上傳遞的信息格式。該系統的相關設備為各種網關和軟交換業務接入控制設備等。軟交換核心和終端接入設備通過SIP、MGCP、H.248等協議實現互通［4］。

3 行政軟交換系統的應用

3.1 網絡建設要點

針對河北某供電公司交換網絡面臨的現狀，新的網絡建設不僅需要著眼現有網絡情況，在解決現有業務需求的前提下，同時需要著眼全局，充分考慮未來網絡的整體建設和業務發展需求。總體網絡建設需求要點如下。

a.設備級和網絡級備份結合，盡量避免單點故障，每個網元的關鍵板卡都采用主備或負荷分擔的工作方式，保證系統高可靠性［5］。

b.除現有的電話業務之外，需要考慮中期及遠期可利用該系統開發的新業務、新功能。

c.整體網絡的QoS保障及安全保障措施。

根據以上需求，本著充分保護現有投資以及系統易擴展、易升級、易維護等原則進行設計。該公司行政程控交換改造方案建設行政軟交換系統并延伸至市公司行政區、住宅小區，替換現有行政程控交換系統并增加AG、IAD 設備，改造現有音頻配線系統。最終形成以軟交換為核心的軟交換系統，保證整個語音交換系統的穩定性、兼容性和技術領先性。

3.2 各層配置

業務應用層：配置綜合網管系統N31，提供對軟交換所有網元的集中管理，包括軟交換核心設備、綜合媒體網關、綜合接入網關、綜合接入設備AG、IAD、IP話機、服務器等設備。

控制層：通信機房配置1套軟交換設備SS1B，通過FE口連接到IP承載網，負責對軟交換域內設備進行控制管理。

傳輸層：所有軟交換承載在綜合數據網上，通過NE40E－X8路由器、S9303 交換機、S2326交換機接入綜合數據網。

媒體／接入層：通信機房配置電信級綜合媒體網關MSG9000，支持TG／SG 功能，實現新建網絡與運營商及原有各中繼方向的中繼互聯互通；辦公樓、調度樓、何莊工區等大型辦公區各配置AG 設備1套，電力賓館配置AG 設備1套，北院、享園、宋村等家屬院各配置AG 設備1套，總公司、路北營業廳、電器廠、物資公司、實訓基地等小型辦公區分別配置IAD 設 備，220kV 變 電 站、110kV 變 電 站 配 置IAD設備。軟交換組網方案如圖3所示。

圖3 軟交換組網圖

4 應用效果

該公司行政交換系統升級改造依托公司綜合數據網（即分組承載網），提高了整個軟交換系統的穩定性、可靠性，且外圍站的接入更加靈活方便。

4.1 費用方面

該公司的軟交換網絡結構完整，層次清晰，原有C＆C08程控交換機運行時間較長、設備老化。軟交換由于采用了開放式平臺，易于接收革新應用，可見軟交換在經濟方面有較大優勢。軟交換的建設將大幅降低維護費用。

4.2 管理方面

軟交換網絡通過N31網管使業務管理、設備管理更加完善；用戶操作實現分權分域；增加了故障管理、拓撲管理、告警管理、安全管理等功能。軟交換系統通過網管系統及時發現告警信號，改變了以前只能通過設備巡視或客戶報修才能知道設備故障情況。

4.3 可靠性方面

軟交換將電路交換的核心功能進行了分類，將功能以功能軟件的形式分配到分組網絡的骨干網中。分布式結構較電路交換更容易實現網絡的可伸縮性和可靠性。

5 結束語

通過對河北某供電公司行政軟交換的系統架構、組網結構和應用效果進行分析，認為軟交換網的構建將有助于通信新技術和網絡新技術的融合發展，以便更好地服務于電網的建設與運行。該系統運行后，從中心局至變電站之間的電話業務切換到軟交換網絡，改變了SDH＋PCM 的工作方式，避免了PCM 設備單點故障造成電話中斷。下一步考慮增加軟交換核心設備與承載網的安全性配置，可將核心設備與承載網設備之間做雙上聯，并增加防火墻。

［1］嚴曉華.現代通信技術基礎［M］.北京：清華大學出版社，2006.

［2］張建周，樊 強，徐 偉.電力調度軟交換通信網的建設研究［J］.電力系統通信，2012，33（3）：5－8.

［3］趙 婷.軟交換技術在電力通信系統中的應用展望［J］.湖北電力，2009，33（5）：22－23，32.

［4］趙文彬.NGN 技術交流［Z］.諾基亞西門子通信網絡桂林信通科技有限公司，2009.

［5］呂 勇.軟交換在電力通信中的應用分析［J］.電力系統通信，2005，26（156）：31－33.