軟交換技術及其在電力通信工程中的應用

張 洲

（國網湖北省電力有限公司武漢供電公司信通分公司，湖北 武漢 430000）

軟交換技術是近幾年發展起來的一種新型的代名詞，不同于電子通信行業之外的其他代名詞，軟交換除了被行業內部人們所熟悉之外，在行業以外幾乎很少人了解該項技術的真正作用。軟交換技術在近幾年的發展過程中，在電力通信行業內部應用程度越來越高，并且該項技術在使用過程中具有天然的工作優勢，軟交換技術和以往交換機的功能相同，可以充分實現電話接打功能，并且在使用過程中具有自身獨有的技術優勢。比如，軟交換技術可以實現在信號接收的情況下，同步進行IP通信，可以以更快的時間處理更加龐大的信息內容，同時，也可以大幅度提高電路交換速率，實現更快的分組對接和交換處理，在時間方面節省了大量的資金和資源，同時也可以保證企業單位獲取更高的經濟利益。

1 軟交換技術體系

1.1 系統結構

1.1.1 媒體接入層

軟交換技術主要是將電路式交換機的各項工作業務直接接入到系統模塊當中，獨立形成一個完整的物理實體部分，也稱之為媒體網關。負責將用戶及其相關的業務，直接接入到軟交換網絡當中進行使用，并且在工作過程中同步完成數據信息的轉化，以及協議之間的轉換處理，將其中所有接入到媒體信息的內容，均換成使用IP協議的數據包，軟交換技術系統結構如圖1所示。

圖1 軟交換技術系統結構

在軟交換網絡中進行傳輸，根據媒體網關所接入的不同用戶以及業務劃分，媒體網關在工作過程中，可以分為以下幾種類型。

（1）接入網關主要是提供模擬用戶的接線入口，適用于直接將普通的電話機用戶連接到軟交換系統當中進行使用。

（2）無線接入網關主要負責將各種不同類型的無線用戶直接接入到軟交換網絡當中進行使用。

（3）多媒體業務網關主要是對各種不同類型的多媒體信息進行處理和接收，同時將視頻信息、音頻信息進行混合處理，通過多媒體為其匹配對應的IP數據包。

（4）媒體網關主要負責與PSTN交換機設備、IS-DN交換機設備當中的中繼進行連接，同時將這兩種交換機設備當中的PCM中繼傳輸64kbit/s語言信號，直接轉化成IP數據信號來進行傳輸。

（5）信息控制指令網關，主要是將PSTN交換機設備當中的語音信息進行連接，并且將交換機當中的7號信息指令直接轉化成IP數據包。

1.1.2 核心傳輸層

核心傳輸層系統中軟交換網絡是重要的物理承載部分，主要是實現將邊緣接入層中的各環節、網關控制層中的交換機系統，以及業務層中的各種服務器等軟交換網絡設備之間進行連接。

1.1.3 系統控制層

軟交換所處的工作層面也稱之為控制層，是實現整個軟交換網絡控制工作的核心要點，其主要功能是針對邊緣位置的接入層，及所有的網關接入業務進行掌控，對其中所有的網元相互之間的通信工作提供必要的連接通道。

1.1.4 業務應用層

軟交換技術主要是實現將PSTN當中的業務控制工作模塊，獨立設置成一個完整的物理實體模塊，也稱之為應用服務器模塊。應用服務器在實際工作過程中，可以實現對用戶的各項業務以及所生成的新型業務提供必要的服務。通過數據服務器和AAA服務器，負責對用戶的生成信息進行儲存，并且認證其中的各項信息內容，有效確認用戶對于業務的使用權限，充分實現PSTN當中的基礎電話業務，如圖2所示。補充業務及其相關智能網絡業務，通過使用專用的單個或多個服務器實現語音數據，以及多媒體工作業務，可以根據實際工作要求為用戶方面提供必要的增值服務。

圖2 業務應用層

1.2 主要技術特點

（1）通過使用分層的網絡結構模型，保證各個不同系統層之間直接通過標準化的開放性功能接口進行接口通信工作，使得每一層的系統功能在使用工作過程中實現相互獨立，互不產生干擾。

（2）支持設備的綜合介入。在軟交換體系結構中，可以充分實現各種不同形式設備的綜合介入，并且充分滿足各種新型業務終端系統接口的工作要求，對一種綜合技術設備需要同步提供模擬用戶的接線接口，以及相應的以太網接口，主要用于普通的電話機及計算機設備相互之間的連接以及實現信息傳輸。另外一種綜合性技術設備主要是為系統提供以太網的專用接口，通過計算機設備實現語音信息的傳輸，實現數據業務用戶的同步服務。

（3）可充分實現更加強大的業務控制工作能力，在網絡系統內部可通過使用分層工作體系架構，工作業務方面可以獨立生成，并且在生成的工作速率方面相對較快。業務提供不需要對網絡層當中的各部分節點進行篡改，單業務內容形成可以經過網絡邊緣直接進入其中，并且迅速供給全網絡進行使用。

（4）可以提供相應的網管控制工作機制。軟交換體系結構中可以為其提供全新的策略，網管控制工作機制，可以充分實現動態化的實時性管控和信息傳輸。

（5）通過使用軟交換技術，建立起新型的網絡系統，在實際使用工作過程中具有較大的成本優勢。軟交換的寬帶電話網絡，具備更加簡潔的系統網絡構成特性。相比于傳統形式下的PSTN網絡，在建設過程中需要經過本地同步網項目進行投入，基于軟交換技術條件下的寬帶電話，只需要一次性投入即可實現。在寬帶數據網絡中建立起更加完善的用戶端，并且實現語音和多媒體網絡構建，可以最大限度地降低網絡運行工作過程中的資金投入，如圖3所示。

圖3 軟交換技術網絡系統

（6）從用戶的工作角度進行分析，傳統形勢下的交換網絡中，一個設備廠商通常會提供相應的軟硬件及應用系統等所有的關聯系統，由于用戶方面受到供應商的控制和鎖定，并沒有過多的自由選擇空間，因此，在系統的建設以及后續的維護工作成本上相對較高?；谌藱C交換新型網絡結構，可以有效解決這一問題所產生的影響，因為廠商產品主要是基于開放性標準來進行使用，用戶可以面向多個廠商購買各種不同層次的系統產品，同時各類不同的產品性價比方面，也可以自行選擇和判斷。

（7）具有更高的網絡優勢?；谲浗粨Q技術的應用，可以實現數據信息的承載傳送，比如，基于IETF有效解決了PDM網絡中容量不足的缺陷和問題，能夠將網絡系統中的承載部分和系統控制部分之間形成分離，允許二者之間分別進行工作，有效解決了單塊集成交換結構所產生的影響。

1.3 主要技術功能

（1）業務提供和交換功能。軟交換技術除了具有PSTN交換機所提供的相關業務之外，還可以和智能電網之間進行銜接，有效提供現有的智能網絡工作業務，同時，也可以提供可編程和邏輯化控制的API工作協議，充分實現和外部應用平臺之間的有效聯通，以及第三方工作業務的快速接入。

（2）地址解析與路由功能。通過軟交換設備的有效應用，可以完成E.164地址和IP地址之間的轉化以及地址到IP地址之間的轉化功能，同時也可以實現一種重復性定向控制工作能力。

（3）網管計費功能。軟交換技術在實際使用工作過程中，需要采取更加詳細的話單以及復式計次功能，并且根據實際工作要求將話單直接輸送到對應的計費中心中。

（4）呼叫控制功能。該項功能是軟交換技術中非常重要的功能之一，可以完成基礎呼叫建立、維持信息和釋放，可以提供必要的控制工作條件，包含呼叫處理、信息交換銜接、智能呼叫、觸發檢測以及資源控制等多項功能。

（5）媒體網關接入功能。該項功能屬于一種適配性功能形式，可以有效銜接各種媒體網關，比如PSTN/ISDN的AP、AMD媒體網關以及對應的用戶接口等，同時還可以有效完成H.284協議系統功能，可以和H.323終端系統與SIP客戶終端系統之間進行連接，提供出相應的工作業務。

（6）互聯互通功能?；谲浗粨Q技術多項協議支持的功能，與下一代的網絡開放式結構保持相同，可以通過滿足不同網絡相互之間所具有的互通功能和特點?，F階段，存在兩種比較流行的IP電話體系結構，其中一種屬于ITU-T形式的H.323工作協議，另一種屬于IETF所制定的SIP協議控制工作標準，兩者之間并列存在屬于不可兼容的系統體系結構，可以有效完成信息呼叫傳輸和信息的快速釋放，同時還可以進行業務補充和信息交換等多項功能軟交換技術，支持多個協議同步運行兼容多種協議的融合。

2 軟交換技術在電力通信網絡中的具體應用

2.1 電力通信網絡中的業務網絡互通

在電力通信網絡中，主要包含電話交換、網絡電力防護數據、網絡電網自動化數據信息收集、計算機信息化管理網絡等。通過軟交換系統的合理使用，可以為其提供多種信息協議以及信息通信接口，充分實現各網絡相互之間的信息互通，同時可以保證不同網關相互之間的有效關聯，特別是針對計算機信息網絡，與電話網絡交互之間的功能與作用，可以進行相互之間的系統化管理和業務技術支撐，可以為用戶提供更加方便快捷的通信服務。

2.2 網絡業務擴充更加方便

隨著我國電力通信業務的不斷發展，針對視頻業務和多媒體業務工作內容提出了更高的要求和標準，軟交換技術的應用不但可以更好地支撐語音工作業務，同時，使用新型的網絡設施可以為其提供更多增值性的工作業務，以及補充性的業務內容，并且在交換工作中，可以為其提供開放式的應用程序接口，便于提供新型的工作業務?，F階段，比較流行的電力呼叫系統中心，也稱之為客戶服務中心，通過引入軟交換技術有效配合客服服務中心系統的工作，在整體的工作效率和穩定性上得到了全面提升?；谲浗粨Q技術的呼叫中心，在通信工作過程中成本更低、周期更短，同時可以為用戶提供更好的電力信息服務，樹立起電力企業更好的社會形象。

2.3 融合多種不同介質的網絡結構

在電力通信網絡中存在各種不同類型的傳輸工作介質，同時各自相互之間保持獨立，具有自身獨有的設計工作體系。如果引進軟交換技術，可以實現在一臺交換服務器當中，對各種介質信息之間的交換處理。不但在經濟使用方面避免了設備浪費問題，同時還可以全面提高網絡工作的可靠性及穩定性，各種建筑網絡在工作過程中，可以實現相互之間的有效融合與聯通。在不同的介質網絡環境條件下，信息傳輸工作過程中可以省略一些比較復雜的轉化工作環節，在系統管理工作中更加方便快捷，只需要對中心轉換設備進行必要的維護工作，即可實現對整個網絡信息內容的交換和處理。

2.4 統一方便的網絡管理

軟交換技術在電力通信網絡中的有效應用，具有方便操作及方便維護等特點，其中包含業務統計和報警等各項工作內容。對于業務復雜的供電系統，通過引入軟交換技術，可以對各種不同類型的業務進行統一分析，如果發現其中存在故障，可及時發出警告工作信號。不但如此，軟交換技術在使用工作過程中，可以詳細采集相關工作信息清單，對用戶的用電量、用電話信息等進行計費。整體而言，軟交換技術在電力系統中的有效應用，并不僅限于以上幾種工作優勢。如果在電力通信網絡中合理引入軟交換技術，在后續的發展中將會有更大的工作效益和成果，因此，該項技術在未來的使用過程中應用前景非常明朗。

3 結語

綜上所述，現階段我國已經正式將軟交換技術列入到我國863重點研究工作項目當中，并且在世界上從事軟交換技術的組織正在加快提高對軟交換結構系統中主要功能通信接口協議以及工作過程中的性能，做出相關的工作規范以及要求，因此在未來的發展過程中，軟交換技術將會迎來更加長遠的發展。