軟交換技術在智能電網中的應用

 

吳姝俐

(東莞電力設計院,廣東 東莞 523000)

 

摘  要軟交換技術是下一代通信網絡的核心技術,在城市智能電網中有所應用及推廣。本文通過分析智能電網當前存在的問題,闡述了軟交換網絡的結構特點,重點就軟交換技術在智能電網中的應用進行探討,并總結了電網實施過程中的注意要點,以供類似研究參考。

關鍵詞軟交換技術;智能電網;結構特點;注意要點

中圖分類號:TN915                文獻標識碼:A

 

    1 潛在問題

 

(1)采用落后的CAS技術建設行政交換網?;?/span>CAS技術的交換網的業務數據其接續時間長,網絡資源能綜合利用的效率較低。

(2)基于IP技術的電網系統新建網絡通信業務不能實現大多數電話機的IP功能。

(3)電力調度通信網絡的建設,不能充分利用系統中原有的信息資源傳輸平臺,通信資源利用率極低。

(4)行政交換網和電力調度交換網,只能提供單一的話音業務服務,不能提供豐富多彩的動態視訊業務,也就不能實現如今現行普遍使用的智能手機的強大功能。

(5)通信網絡設備種類、配置參數等較復雜,系統維護工作量比較大,設備一旦怠工就要整合系統所有設備的故障以尋找問題所在,耗費不少的時間檢查和維護,嚴重影響正常運行操作。

 

    2 智能電網軟交換網絡

    2.1 層次結構和功能

 

隨著一代NGN網絡研發和應用,在智能電網的建設中引入一些能實現系統實時通信需求的新技術,式電力通信事業電網建設的的重要發展方向。新一代NGN網絡建立在單一分組傳送網絡上,以核心基礎采用軟交換技術和媒體接入技術構建一種開放型融合網絡,即軟交換網絡,實現資源有效的分布式和端與端之間的一體化。軟交換網絡繼承了OSI體系模型和電信網分層集控結構,同步電力用戶的語音、數據、視頻等業務需求。軟交換網絡的結構包含接入層、傳輸層、控制層、業務層四個不同層次結構,其具體結構如圖1所示。

 

 圖1 軟交換網絡四層結構

 

軟交換網絡每一層結構都以與網絡相對應的各種軟交換設備為控制核心,每一層都具備各自的功能和特點,每一層結構都以完整的功能成為整個網絡系統的重要部分。

(1)接入層

接入層利用不同的接入方式和設備來實現多種多樣的網絡資源鏈接,使信息轉換設備準確轉換不同信息格式,滿足各種用戶的的使用需求。接入層的設備由SG信令網關、TG中繼網關、IAD綜合接入網關、WAG無線接入網關、以及各種用戶終端等設備組成,所有設備不具有呼叫控制功能,必須依靠傳輸層的分組傳送網絡與控制層軟交換設備實現呼叫控制功能。

(2)傳輸層

傳送網絡具有高帶寬和服務質量,較為廣泛應用的是IPATM兩種網絡,能實現各種電力通信在線業務、媒體流等信息在公共平臺上的分組傳輸和共享。

(3)控制層

軟交換是先進的網絡業務數據傳輸技術,其將呼叫控制功能從網關中獨立起來形成智能呼叫,以集成組網取代常規的底層網絡元素,以軟交換設備為核心直接快速地處理網絡業務數據流,提高處理網絡業務的傳輸效率和可靠性。

(4)業務層

如交換網的業務層是一個高級的應用和管理系統,可以結合用戶對手機、電話功能的需求和現有科技優化信息的配置模式,建立靈活的全網絡業務信息的分布式管理,同時還能給用戶提供全網絡的參數優化配置、故障告警、安全監測等自動巡檢和統計功能,以及實現實時的采集和數據動態運算與分析的高級功能。

 

    2.2 建設

    2.2.1 模式

 

智能電網電力軟交換網絡的集成模式,按照核心軟交換機接入的數量可以劃分為集中式、大區域和分布式三種模式。集中式模式的核心設備是兩臺并駕齊驅的大容量軟交換機,可以實現電網系統所有用戶終端和數字連接的統一管理,并在各區域網尚設立了程控交換機、中繼信令和媒體網關,以促成中繼互聯的構架,如圖2所示。

 

圖2 集成式組網模式

集中式交換網絡適用于行政和電力調度行業的業務動態管理。通過建立、開通各種高級、便捷的業務功能,以兩臺大容量的軟交換機為核心,在兩臺軟交換機上修改調整和更新升級軟件程序,整個交換網絡的操作比較簡單。但是,集中式組網結構也有嚴重的缺陷,所有IP子站不具有本地軟交換的功能,只要主站或子站IP網絡出現故障,子站的網關和用戶服務終端就會全部癱瘓。

分布式的交換網絡在各區域設置的是小容量的軟交換機,以分散管理各個地區子站網絡的服務業務信息來綜合管理全網信息。使用的小容量軟交換機在操作上比大容量交換機簡單,易于工作人員掌握關鍵操作技術,實時優化單個網絡業務信息結構的配置,提高單個網絡處理數據的效率。由于配置的小容量軟交換機數量較大,不但增大了網建的成本投入,幾乎不存在較大的經濟價值,而且也增大了業務信息的管理難度,不利于交換中心統一管理業務和設備。

 

2.2.2 分期建設

 

使用電網系統軟交換網絡應建立在國家電網統一管理的基礎之下,使網絡服務信息的覆蓋面擴大,融合和改造原交換網絡,增加網絡服務信息的高級功能,統一規劃、分步實施促進技術升級和改造,結合電網建設的實際成本投入,加強各類軟交換網絡系統核心設備的配置和支撐的建設。電網系統軟交換網絡技術的不斷革新和完善,電網系統軟交換網絡的建設不斷擴大,業務信息傳輸不斷增加,實現了擴大化使用和推廣。這都歸功于軟交換網絡的建設質量,處于實現網絡建設的優良建構,應做好建設初期、中期、后期三個階段技術的更新改造工作。

(1)建設初期

軟交換網絡初期的建設工作是整個軟交換網絡建設的關鍵,也是整個電力系統交換網的建設基礎,直接影響到網建中期建設和后期的應用擴展工作的進行。軟交換網絡初期建設要根據電網系統設備的實際情況,實現程控電路交換網絡與交互中心的互聯互通能力。同時要結合新建的變電站、行政管理部門等網絡節點IP語音連接的確切情況,在網絡的建設過程中設置一整套通用的網關設備,使交換中心和公網全面匯接各個電路交換專網,組建電力系統軟交換網絡初期建設的架構。

(2)建設中期

軟交換網絡中期的建設,電網系統的結構功能由于初期的設備更新和改造因而變得十分復雜,也大大增加了網絡服務業務量。電力軟交換網絡的建設規模需要再擴展,逐步增加網絡節點數量。為此,可以按照內在功能把軟交換網絡設備劃分層次,分為一、二級設備,二級設備只存儲交換網絡中心的業務信息,一級設備存儲和管理各個二級設備的網絡業務服務信息,充分運用網絡的通信通道,提高在線業務信息傳輸的速度和可靠性。軟交換網絡一級設備是建立在各個地區電力公司的通用網關,地區電力公司的通用網關分別鏈接電話交換公網和省級電力總公司,以中繼媒體網關的使用功能實現統一匯接和覆蓋所有的電路交換專網,進而實現全地區的電力通信的遠程控制和調度。

(3)建設后期

軟交換網絡經過初期和中期兩個建設過程,架構將近完善,其建設后期則是擴大軟交換網絡在全區電力公司的使用范圍和規模。出于后期建設的目標,需要根據電力系統和軟交換網絡的實際功能來確定和引入路由服務器,按照平等權限把網絡建構中的各個網絡節點和子站的軟交換設備連接起來,集成大區域的開放性組網。首先,按照區域信息的特點將整個軟交換網絡劃分成多個大型區域網絡,分區管轄應用范圍和規模擴展的進程,實現軟交換系統網絡監督和管理得權限分配、分域管理等高級功能。

 

    結語

 

綜上所述,軟交換技術是近年來發展速度較快的通信技術,具有多方面的優勢,能夠為城市智能電網網絡業務的通信提供重要技術支撐。因此,在智能電網中引入并實施軟交換技術,一方面需要做好技術交接工作,確保軟交換技術能夠較好地應用于電網當中,另一方面還要結合電網系統的通信設備,做好調研、整體規劃和技術升級改造等工作,從而提高智能電網的安全性能及經濟效益。

 

                                       參考文獻

[1]孫愷揚.軟交換技術在電網的智能應用[J].科技視界,2012(28).

[2]于浩,宋世聰.軟交換在智能電網上的應用研究[J].中國科技信息,2013(01).

 

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