軟交換技術(shù)在電力調(diào)度系統(tǒng)中的應(yīng)用

程小麗

【摘 要】 本文通過對(duì)軟交換技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)體系和關(guān)鍵協(xié)議進(jìn)行介紹，認(rèn)識(shí)到軟交換技術(shù)的必要性，將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型應(yīng)用到軟交換技術(shù)的流量模型預(yù)測，為軟交換技術(shù)在電力調(diào)度系統(tǒng)中應(yīng)用提供依據(jù)，并進(jìn)一步研究了電力調(diào)度中軟交換技術(shù)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)及提供的業(yè)務(wù)功能，使技術(shù)應(yīng)用進(jìn)一步具體化。

【關(guān)鍵詞】 軟交換技術(shù) 電力調(diào)度 網(wǎng)絡(luò)控制 業(yè)務(wù)預(yù)測

軟交換技術(shù)是一種完全開放并高度集成的體系結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變技術(shù)，能夠分配和協(xié)調(diào)網(wǎng)絡(luò)資源、控制通信過程，是通信網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵紐帶，具有呼叫控制、資源協(xié)調(diào)、用戶認(rèn)證，并向第三方提供可編程能力，使不同類型的通行網(wǎng)絡(luò)很好的協(xié)調(diào)工作。和傳統(tǒng)的電路交換相比，軟交換技術(shù)控制和承載功能更加獨(dú)立化、標(biāo)準(zhǔn)化，處理能力強(qiáng)，體積小、容量大，提供開放的第三方業(yè)務(wù)，有利于開展多媒體業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)了不同業(yè)務(wù)的融合。

1 軟交換技術(shù)

1.1 軟交換技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)體系

軟交換體系結(jié)構(gòu)可以分為應(yīng)用層、控制層、傳輸層和接入層。

接入層主要是最基本的處理層面，負(fù)責(zé)將不同類型的網(wǎng)絡(luò)和用戶設(shè)備接入軟交換體系，接入層包括信令網(wǎng)關(guān)，負(fù)責(zé)接收和發(fā)送信令消息，實(shí)現(xiàn)NO.7信令網(wǎng)與IP網(wǎng)的互通；接入網(wǎng)關(guān)（AG）為用戶提供數(shù)字用戶接入、局域網(wǎng)接入等；無線接入網(wǎng)關(guān)（WAG）將無線設(shè)備與IP網(wǎng)連接；智能終端可以直接通過IP網(wǎng)絡(luò)接入軟交換，分為SIP、MGCP和H.323幾種。

傳輸層為軟交換體系提供分組的傳輸平臺(tái)，主要設(shè)備為交換機(jī)和路由器，是一個(gè)數(shù)據(jù)承載網(wǎng)絡(luò)，將業(yè)務(wù)媒體流和控制信息流傳輸?shù)侥康牡亍?/p>

控制層負(fù)責(zé)呼叫控制，主要設(shè)備為軟交換機(jī)，是軟交換網(wǎng)絡(luò)中的核心設(shè)備，控制接入層中的媒體網(wǎng)關(guān)業(yè)務(wù)和網(wǎng)關(guān)之間的通信。

應(yīng)用層是最終的面向用戶提供的設(shè)備，為第三方提供平臺(tái)，具有生成網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)和維護(hù)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的能力。

1.2 軟交換關(guān)鍵協(xié)議

SIP協(xié)議是應(yīng)用層會(huì)話發(fā)起協(xié)議，能夠創(chuàng)建、修改和終結(jié)多個(gè)通信會(huì)話進(jìn)程，應(yīng)用簡單、靈活，具有較強(qiáng)的擴(kuò)展性，發(fā)展空間寬闊，其缺點(diǎn)是目前還不夠成熟，需要和其他協(xié)議配合使用，應(yīng)用范圍還受其獨(dú)立性的限制。

H.323協(xié)議屬于多媒體的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，包括呼叫控制、媒體編碼、網(wǎng)絡(luò)安全、會(huì)議通信等功能，能夠完成各種不同網(wǎng)絡(luò)終端間的交互通信。這種協(xié)議發(fā)展成熟，互通性強(qiáng)，穩(wěn)定性較好，但應(yīng)用時(shí)媒體的壓縮標(biāo)準(zhǔn)過多，調(diào)用復(fù)雜，不能建成高效的大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)。

BICC協(xié)議與承載無關(guān)應(yīng)用于NC接口的呼叫控制協(xié)議，解決呼叫和承載分離后的控制問題，實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)向綜合多業(yè)務(wù)的發(fā)展。

2 軟交換技術(shù)網(wǎng)絡(luò)流量預(yù)測模型

2.1 網(wǎng)絡(luò)流量預(yù)測

在建立數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上對(duì)網(wǎng)絡(luò)流量數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測，以便準(zhǔn)確的描述出網(wǎng)絡(luò)流量的特性。目前網(wǎng)絡(luò)流量增長越來越快，給網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和管理帶來了很大的挑戰(zhàn)，網(wǎng)絡(luò)流量的預(yù)測正是根據(jù)計(jì)算測量，對(duì)將來可能的流量進(jìn)行預(yù)測，獲得流量走勢(shì)，盡可能的避免網(wǎng)絡(luò)故障的發(fā)生。電力調(diào)度網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)種類較多，包括語音業(yè)務(wù)、視頻業(yè)務(wù)、信令業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)等，但同時(shí)業(yè)務(wù)量相對(duì)于公網(wǎng)又很小，為了使網(wǎng)絡(luò)帶寬達(dá)到最合理的狀態(tài)，必須對(duì)網(wǎng)絡(luò)所需的流量進(jìn)行一個(gè)預(yù)測。這樣才能使得所建設(shè)的網(wǎng)絡(luò)既能滿足現(xiàn)有的生產(chǎn)需求，又有能為擴(kuò)展新業(yè)務(wù)提供空間，同時(shí)還能有效利用帶寬資源，減少浪費(fèi)[1]。

2.2 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的軟交換技術(shù)在電力調(diào)度中流量預(yù)測

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是受到人和動(dòng)物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的工作原理啟發(fā)而產(chǎn)生的，它模擬了生物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)作特征，對(duì)輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行并行的分布式信息處理[2]。

軟交換技術(shù)中，信令網(wǎng)主要負(fù)責(zé)協(xié)議的轉(zhuǎn)換，將軟交換與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)互相通信，雖然目前信令流量較少，在網(wǎng)絡(luò)通信中造成的負(fù)擔(dān)不大，但采用標(biāo)準(zhǔn)信令協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備必須確定流量的大小，以便配置合適的端口速率，所以對(duì)軟交換技術(shù)中信令流量的帶寬預(yù)測具有很大的必要性。預(yù)測基本程序?yàn)楦鶕?jù)電力調(diào)度中電話呼叫信息，統(tǒng)計(jì)整年的通話次數(shù)和通話時(shí)長，計(jì)算每天的話務(wù)量，以每天的通話次數(shù)作為輸入，接入網(wǎng)關(guān)并配置H.248帶寬作為輸出，由于信令流在軟交換網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行，它與媒體承載的帶寬預(yù)測結(jié)果一致。

3 電力調(diào)度軟交換網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)

3.1 設(shè)計(jì)原則

可靠性原則，保證系統(tǒng)設(shè)備的獨(dú)立性，即便一層控制出現(xiàn)控制問題，不會(huì)影響其他設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)。

可擴(kuò)展性原則，設(shè)備選擇和組裝中要考慮后期的系統(tǒng)擴(kuò)容問題，以后的節(jié)點(diǎn)增加和減少不能影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的總體狀態(tài)，保證系統(tǒng)的二次開發(fā)能力。

可管理原則，將系統(tǒng)中的各種類型設(shè)備及調(diào)度系統(tǒng)歸結(jié)到統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)管理。

標(biāo)準(zhǔn)化原則，以國際標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，統(tǒng)一各種接口和協(xié)議，能夠和不同的系統(tǒng)相互融合。

3.2 組網(wǎng)方案及拓?fù)?/p>

整體的軟交換網(wǎng)絡(luò)以二級(jí)模式布置，省調(diào)作為一級(jí)的匯接中心，地調(diào)作為二級(jí)匯接中心，設(shè)立備調(diào)中心雙歸屬，提高電力調(diào)度的安全性和可靠性。其中省調(diào)具有匯接功能，并持續(xù)保持一定時(shí)期，當(dāng)全省網(wǎng)絡(luò)建設(shè)完成后，再將匯接功能逐漸淡化，最終實(shí)現(xiàn)所有站點(diǎn)的獨(dú)立運(yùn)營，相互連接。

省調(diào)布局中交換機(jī)由中繼網(wǎng)關(guān)直接與本地軟交換網(wǎng)絡(luò)相接，和軟交換同時(shí)運(yùn)行，本地調(diào)軟交換控制層則采用核心冗余平臺(tái)作為控制中心，在業(yè)務(wù)層采用網(wǎng)管、業(yè)務(wù)調(diào)度等單元，在接入設(shè)備中布置模擬網(wǎng)關(guān)、電話等設(shè)備。地市局可直接接入省局軟交換系統(tǒng)中，本地具備軟交換系統(tǒng)的可以通過網(wǎng)絡(luò)與省調(diào)連接，互相通信。

3.3 軟交換系統(tǒng)的承載網(wǎng)要求

每個(gè)本地網(wǎng)要分配一個(gè)地址段，一部分用于本地設(shè)備的互聯(lián)，一部分用于核心節(jié)點(diǎn)。可以使用IS_IS作為IGP協(xié)議，該協(xié)議支持分層設(shè)置，能夠滿足數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)要求。

語音業(yè)務(wù)對(duì)IP網(wǎng)的要求時(shí)要滿足傳輸時(shí)延、時(shí)延抖動(dòng)、丟包率、回聲等要求，視頻業(yè)務(wù)還要考慮吞吐量。

3.4 軟交換系統(tǒng)在電力調(diào)度中提供的業(yè)務(wù)

軟交換技術(shù)在電力調(diào)度系統(tǒng)中不僅可以提供傳統(tǒng)業(yè)務(wù)，還在自身的特點(diǎn)上產(chǎn)生新型增值業(yè)務(wù)，傳統(tǒng)業(yè)務(wù)包括電話、長途中繼、補(bǔ)充業(yè)務(wù)、只能網(wǎng)等，后者包括點(diǎn)擊撥號(hào)、傳真、會(huì)議類業(yè)務(wù)、IP Centrex業(yè)務(wù)、UTP一號(hào)通業(yè)務(wù)以及UC企業(yè)統(tǒng)一通信業(yè)務(wù)等。

按照軟交換業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的特征又可以將其分為會(huì)話業(yè)務(wù)例如語音業(yè)務(wù)和視頻電話，流業(yè)務(wù)有多媒體數(shù)據(jù)流，交互類業(yè)務(wù)如瀏覽網(wǎng)絡(luò)，后臺(tái)業(yè)務(wù)如后臺(tái)下載等。

參考文獻(xiàn)：

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