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軟交換技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用
吳姝俐
(東莞電力設(shè)計院，廣東 東莞 523000）
摘 要：軟交換技術(shù)是下一代通信網(wǎng)絡(luò)的核心技術(shù)，在城市智能電網(wǎng)中有所應(yīng)用及推廣。本文通過分析智能電網(wǎng)當(dāng)前存在的問題，闡述了軟交換網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)特點，重點就軟交換技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用進(jìn)行探討，并總結(jié)了電網(wǎng)實施過程中的注意要點，以供類似研究參考。
關(guān)鍵詞：軟交換技術(shù)；智能電網(wǎng)；結(jié)構(gòu)特點；注意要點
中圖分類號：TN915 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
1 潛在問題
(1)采用落后的CAS技術(shù)建設(shè)行政交換網(wǎng)。基于CAS技術(shù)的交換網(wǎng)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)其接續(xù)時間長，網(wǎng)絡(luò)資源能綜合利用的效率較低。
(2)基于IP技術(shù)的電網(wǎng)系統(tǒng)新建網(wǎng)絡(luò)通信業(yè)務(wù)不能實現(xiàn)大多數(shù)電話機(jī)的IP功能。
(3)電力調(diào)度通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，不能充分利用系統(tǒng)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(wǎng)和電力調(diào)度交換網(wǎng)，只能提供單一的話音業(yè)務(wù)服務(wù)，不能提供豐富多彩的動態(tài)視訊業(yè)務(wù)，也就不能實現(xiàn)如今現(xiàn)行普遍使用的智能手機(jī)的強(qiáng)大功能。
(5)通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備種類、配置參數(shù)等較復(fù)雜，系統(tǒng)維護(hù)工作量比較大，設(shè)備一旦怠工就要整合系統(tǒng)所有設(shè)備的故障以尋找問題所在，耗費不少的時間檢查和維護(hù)，嚴(yán)重影響正常運行操作。
2 智能電網(wǎng)軟交換網(wǎng)絡(luò)
2.1 層次結(jié)構(gòu)和功能
隨著新一代NGN網(wǎng)絡(luò)研發(fā)和應(yīng)用，在智能電網(wǎng)的建設(shè)中引入一些能實現(xiàn)系統(tǒng)實時通信需求的新技術(shù)，式電力通信事業(yè)電網(wǎng)建設(shè)的的重要發(fā)展方向。新一代NGN網(wǎng)絡(luò)建立在單一分組傳送網(wǎng)絡(luò)上，以核心基礎(chǔ)采用軟交換技術(shù)和媒體接入技術(shù)構(gòu)建一種開放型融合網(wǎng)絡(luò)，即軟交換網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)資源有效的分布式和端與端之間的一體化。軟交換網(wǎng)絡(luò)繼承了OSI體系模型和電信網(wǎng)分層集控結(jié)構(gòu)，同步電力用戶的語音、數(shù)據(jù)、視頻等業(yè)務(wù)需求。軟交換網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)包含接入層、傳輸層、控制層、業(yè)務(wù)層四個不同層次結(jié)構(gòu)，其具體結(jié)構(gòu)如圖1所示。
圖1 軟交換網(wǎng)絡(luò)四層結(jié)構(gòu)
軟交換網(wǎng)絡(luò)每一層結(jié)構(gòu)都以與網(wǎng)絡(luò)相對應(yīng)的各種軟交換設(shè)備為控制核心，每一層都具備各自的功能和特點，每一層結(jié)構(gòu)都以完整的功能成為整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的重要部分。
(1)接入層
接入層利用不同的接入方式和設(shè)備來實現(xiàn)多種多樣的網(wǎng)絡(luò)資源鏈接，使信息轉(zhuǎn)換設(shè)備準(zhǔn)確轉(zhuǎn)換不同信息格式，滿足各種用戶的的使用需求。接入層的設(shè)備由SG信令網(wǎng)關(guān)、TG中繼網(wǎng)關(guān)、IAD綜合接入網(wǎng)關(guān)、WAG無線接入網(wǎng)關(guān)、以及各種用戶終端等設(shè)備組成，所有設(shè)備不具有呼叫控制功能，必須依靠傳輸層的分組傳送網(wǎng)絡(luò)與控制層軟交換設(shè)備實現(xiàn)呼叫控制功能。
(2)傳輸層
傳送網(wǎng)絡(luò)具有高帶寬和服務(wù)質(zhì)量，較為廣泛應(yīng)用的是IP和ATM兩種網(wǎng)絡(luò)，能實現(xiàn)各種電力通信在線業(yè)務(wù)、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(jìn)的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，其將呼叫控制功能從網(wǎng)關(guān)中獨立起來形成智能呼叫，以集成組網(wǎng)取代常規(guī)的底層網(wǎng)絡(luò)元素，以軟交換設(shè)備為核心直接快速地處理網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流，提高處理網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的傳輸效率和可靠性。
(4)業(yè)務(wù)層
如交換網(wǎng)的業(yè)務(wù)層是一個高級的應(yīng)用和管理系統(tǒng)，可以結(jié)合用戶對手機(jī)、電話功能的需求和現(xiàn)有科技優(yōu)化信息的配置模式，建立靈活的全網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)信息的分布式管理，同時還能給用戶提供全網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)優(yōu)化配置、故障告警、安全監(jiān)測等自動巡檢和統(tǒng)計功能，以及實現(xiàn)實時的采集和數(shù)據(jù)動態(tài)運算與分析的高級功能。
2.2 建設(shè)
2.2.1 模式
智能電網(wǎng)電力軟交換網(wǎng)絡(luò)的集成模式，按照核心軟交換機(jī)接入的數(shù)量可以劃分為集中式、大區(qū)域和分布式三種模式。集中式模式的核心設(shè)備是兩臺并駕齊驅(qū)的大容量軟交換機(jī)，可以實現(xiàn)電網(wǎng)系統(tǒng)所有用戶終端和數(shù)字連接的統(tǒng)一管理，并在各區(qū)域網(wǎng)尚設(shè)立了程控交換機(jī)、中繼信令和媒體網(wǎng)關(guān)，以促成中繼互聯(lián)的構(gòu)架，如圖2所示。
圖2 集成式組網(wǎng)模式
集中式交換網(wǎng)絡(luò)適用于行政和電力調(diào)度行業(yè)的業(yè)務(wù)動態(tài)管理。通過建立、開通各種高級、便捷的業(yè)務(wù)功能，以兩臺大容量的軟交換機(jī)為核心，在兩臺軟交換機(jī)上修改調(diào)整和更新升級軟件程序，整個交換網(wǎng)絡(luò)的操作比較簡單。但是，集中式組網(wǎng)結(jié)構(gòu)也有嚴(yán)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(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障，子站的網(wǎng)關(guān)和用戶服務(wù)終端就會全部癱瘓。
分布式的交換網(wǎng)絡(luò)在各區(qū)域設(shè)置的是小容量的軟交換機(jī)，以分散管理各個地區(qū)子站網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)業(yè)務(wù)信息來綜合管理全網(wǎng)信息。使用的小容量軟交換機(jī)在操作上比大容量交換機(jī)簡單，易于工作人員掌握關(guān)鍵操作技術(shù)，實時優(yōu)化單個網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)信息結(jié)構(gòu)的配置，提高單個網(wǎng)絡(luò)處理數(shù)據(jù)的效率。由于配置的小容量軟交換機(jī)數(shù)量較大，不但增大了網(wǎng)建的成本投入，幾乎不存在較大的經(jīng)濟(jì)價值，而且也增大了業(yè)務(wù)信息的管理難度，不利于交換中心統(tǒng)一管理業(yè)務(wù)和設(shè)備。
2.2.2 分期建設(shè)
使用電網(wǎng)系統(tǒng)軟交換網(wǎng)絡(luò)應(yīng)建立在國家電網(wǎng)統(tǒng)一管理的基礎(chǔ)之下，使網(wǎng)絡(luò)服務(wù)信息的覆蓋面擴(kuò)大，融合和改造原交換網(wǎng)絡(luò)，增加網(wǎng)絡(luò)服務(wù)信息的高級功能，統(tǒng)一規(guī)劃、分步實施促進(jìn)技術(shù)升級和改造，結(jié)合電網(wǎng)建設(shè)的實際成本投入，加強(qiáng)各類軟交換網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)核心設(shè)備的配置和支撐的建設(shè)。電網(wǎng)系統(tǒng)軟交換網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷革新和完善，電網(wǎng)系統(tǒng)軟交換網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)不斷擴(kuò)大，業(yè)務(wù)信息傳輸不斷增加，實現(xiàn)了擴(kuò)大化使用和推廣。這都?xì)w功于軟交換網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)質(zhì)量，處于實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的優(yōu)良建構(gòu)，應(yīng)做好建設(shè)初期、中期、后期三個階段技術(shù)的更新改造工作。
(1)建設(shè)初期
軟交換網(wǎng)絡(luò)初期的建設(shè)工作是整個軟交換網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的關(guān)鍵，也是整個電力系統(tǒng)交換網(wǎng)的建設(shè)基礎(chǔ)，直接影響到網(wǎng)建中期建設(shè)和后期的應(yīng)用擴(kuò)展工作的進(jìn)行。軟交換網(wǎng)絡(luò)初期建設(shè)要根據(jù)電網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)備的實際情況，實現(xiàn)程控電路交換網(wǎng)絡(luò)與交互中心的互聯(lián)互通能力。同時要結(jié)合新建的變電站、行政管理部門等網(wǎng)絡(luò)節(jié)點IP語音連接的確切情況，在網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)過程中設(shè)置一整套通用的網(wǎng)關(guān)設(shè)備，使交換中心和公網(wǎng)全面匯接各個電路交換專網(wǎng)，組建電力系統(tǒng)軟交換網(wǎng)絡(luò)初期建設(shè)的架構(gòu)。
(2)建設(shè)中期
軟交換網(wǎng)絡(luò)中期的建設(shè)，電網(wǎng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)功能由于初期的設(shè)備更新和改造因而變得十分復(fù)雜，也大大增加了網(wǎng)絡(luò)服務(wù)業(yè)務(wù)量。電力軟交換網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)規(guī)模需要再擴(kuò)展，逐步增加網(wǎng)絡(luò)節(jié)點數(shù)量。為此，可以按照內(nèi)在功能把軟交換網(wǎng)絡(luò)設(shè)備劃分層次，分為一、二級設(shè)備，二級設(shè)備只存儲交換網(wǎng)絡(luò)中心的業(yè)務(wù)信息，一級設(shè)備存儲和管理各個二級設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)服務(wù)信息，充分運用網(wǎng)絡(luò)的通信通道，提高在線業(yè)務(wù)信息傳輸?shù)乃俣群涂煽啃?/span>。軟交換網(wǎng)絡(luò)一級設(shè)備是建立在各個地區(qū)電力公司的通用網(wǎng)關(guān)，地區(qū)電力公司的通用網(wǎng)關(guān)分別鏈接電話交換公網(wǎng)和省級電力總公司，以中繼媒體網(wǎng)關(guān)的使用功能實現(xiàn)統(tǒng)一匯接和覆蓋所有的電路交換專網(wǎng)，進(jìn)而實現(xiàn)全地區(qū)的電力通信的遠(yuǎn)程控制和調(diào)度。
(3)建設(shè)后期
軟交換網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過初期和中期兩個建設(shè)過程，架構(gòu)將近完善，其建設(shè)后期則是擴(kuò)大軟交換網(wǎng)絡(luò)在全區(qū)電力公司的使用范圍和規(guī)模。出于后期建設(shè)的目標(biāo)，需要根據(jù)電力系統(tǒng)和軟交換網(wǎng)絡(luò)的實際功能來確定和引入路由服務(wù)器，按照平等權(quán)限把網(wǎng)絡(luò)建構(gòu)中的各個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點和子站的軟交換設(shè)備連接起來，集成大區(qū)域的開放性組網(wǎng)。首先，按照區(qū)域信息的特點將整個軟交換網(wǎng)絡(luò)劃分成多個大型區(qū)域網(wǎng)絡(luò)，分區(qū)管轄?wèi)?yīng)用范圍和規(guī)模擴(kuò)展的進(jìn)程，實現(xiàn)軟交換系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)督和管理得權(quán)限分配、分域管理等高級功能。
結(jié)語
綜上所述，軟交換技術(shù)是近年來發(fā)展速度較快的通信技術(shù)，具有多方面的優(yōu)勢，能夠為城市智能電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的通信提供重要技術(shù)支撐。因此，在智能電網(wǎng)中引入并實施軟交換技術(shù)，一方面需要做好技術(shù)交接工作，確保軟交換技術(shù)能夠較好地應(yīng)用于電網(wǎng)當(dāng)中，另一方面還要結(jié)合電網(wǎng)系統(tǒng)的通信設(shè)備，做好調(diào)研、整體規(guī)劃和技術(shù)升級改造等工作，從而提高智能電網(wǎng)的安全性能及經(jīng)濟(jì)效益。
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