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摘 要 随着国家电网改革的不断深入，对电力企业内部通信业务提出了更高的要求，会议电视、可视化调度等新的业务需求不断提出，传统的电路交换已不能满足新的办公业务需求。在这种业务需求背景下，软交换技术被逐渐引入到电力行政交换网中，表现出较高的实用性。本文通过对软交换技术的分析，对软交换业务在电力行政交换网中的应用提出合理方案。
关键词 电力通信；行政交换网；软交换
中图分类号 TP2 文献标识码 A 文章编号 2095-6363（2017）14-0035-01
1 软交换技术分析
软交换技术是基于分组网利用程控软件提供呼叫控制功能和媒体处理相分离的设备和系统，其核心是将呼叫控制功能从媒体网关中分离出来，通过软件实现基本呼叫控制功能，为控制、交换和软件可编程功能建立分离的平面。软交换技术应用电力通信网络中，不仅能够提供虚拟IP电话呼叫与控制，而且还能够兼容传统电话呼叫与控制功能。软交换具有开放性特点，具有很好的兼容性和互通性，能够支持多种不同的呼叫处理系统和各种通信接口，而且业务处理高效灵活，实现了个性化服务。
在电力行政交换网中，由业务/应用层、控制层、传输层、媒体/接入层共同构成了软交换的体系结构，这种体系结构使其具备了媒体网关接入功能、呼叫控制和处理功能、业务提供功能、互联互通功能。软交换的协议与信令一般包括H.248协议、SIP协议、H.323协议、7号信令。
2 软交换组网方案
2.1 系统搭建与网络互联互通
在软交换组网中，系统的搭建可从业务/应用层、控制层、传输层、媒体/接入层这四个层面进行部署，既可以与原有交换系统实现衔接，又能够迅速扩展新业务。1）控制层的核心设备为呼叫控制器，通常为四核CPU及双电源模块冗余配置的专业服务器；2）接入层部署一套媒体网关RM3，在网络互联上采用2M数字中继方式，在通信机房RM3设备配置晶体硬件网关ACT，采用一带二结构，媒体网关M3采用水晶设计结构，控制服务器CS通过IP连接ACT Media Gateway；3）应用层上主要设备为功能服务器与应用服务器，为行政交换网络提供运行、管理、维护和计费功能；4）传输层在电力行政交换网中负责业务信息传递，通常采用TCP/IP分组交换网技术。
从我国电力通信网络的发展来看，当前多数电力行政交换网络运行的行政语音交换系统是由程控交换机组成的，如果仅从软交换技术的诸多优势考虑进行大面积更换重建的话，势必浪费大量的设备资源，造成成本和资源浪费，因此，出于“绿色、节能、环保”的理念考虑，应保护原有设备投资，采用科学的方法实现系统平稳过渡。在此基础上可采用以下方法实现互联互通：新建软交换网络通过媒体网关RM3，与原有2M数字中继电路实现互联互通，进而实现软交换的逐渐覆盖。在实现公网接入时，需要满足固话、移动电话、国内长途、国际长途的呼入、呼出等业务需求。
2.2 可靠性方案与系统安全性方案
软交换采用的IP分组交换容易使语音通话质量受到影响，因此，为了保证软交换系统通信的可靠性，需要采取针对性的措施：1）软交换核心呼叫控制器采用冗余设置，且配置主备工作方式，实现自动切换，以及故障恢复后的再启动；2）采用专用交换机实现软交换、用户网关、中继网关互联，并采用主备或负荷分担的工作方式，保证通道顺畅；3）通过在远端媒体网关M3与IP网关两侧设置专用E1链路办卡的方式保障远端IP媒体网关通道可靠性。
在电力行政软交换系统安全方面，核心设备安全风险的应对措施为数据备份、日志功能、在设备中内置安全检测工具，终端设备安全风险的应对措施为电话服务安全监视、控制话机（人工锁定与话机自动锁定）、监视呼叫成本、采用业务安全认证功能。网络安全的应对策略措施为：针对软交换业务配置专用VLAN以太网应对用户接入，在核心网络部署MPLS-VPN技术，在软交换网络架构中安装防火墙，通过SSH进行安全访问等。
2.3 QoS分析
在电力行政软交换网络中，由于软交换业务是IP网络传输机制。因此，这使其同时具备了IP网络的优缺点，比如丢包、传输延迟、抖动等几个性能指标，这必然会影响音频、视频的传输质量。因此电力行政软交换系统IP承载网必须满足以下条件：1）IP丢包率小于3%；2）充足的网络宽带；3）IP抖动小于80ms；4）IP网络延迟控制在50ms～90ms區间。因此出于以上业务要求，在IP网络中引入QoS机制。
电力行政软交换网络的信息通讯主要是音频与视频通讯，这就要求承载网宽带必须满足一定的业务要求。语音通信和视频通信在不同编码下对应的宽带如表1
所示。
结合以上标准进行试验测试，最终得出软交换业务对IP承载网质量的要求，以及承载网QoS策略部署方案，包括MPLS-VPN技术应用与制定QoS访问控制策略。
3 软交换业务应用效果分析
在电力行政软交换中软交换业务运用之后，对软交换与传统电力交换进行分析可知，相对于传统电路交换而言，软交换在用户容量上支持平滑在线扩容，设备容量大，能够满足业务增长需求；在安全性能方面实现真正的分层架构，大大增加了安全可靠性；在增值业务扩展性上支持多种接入方式，便于业务集成，能够灵活开展多项业务；在网络运营上实现了互联互通，提供开放标准互联互通接口。
交换呼叫流程对比情况来看，传统程控交换设备的呼叫连接、通话通道与话终释放均为同一通道，而软交换系统则实现了不同业务通道，即业务提供与呼叫控制完全分离，使系统更加灵活开放。
从软交换在电力行政交换网络中的应用效果来看，软交换业务的应用主要体现在以下几个方面的优势：1）用户体验大幅提升，软交换不仅可以提供基础业务，还可以提供多项增值业务，比如多方通话、呼叫前转移、统一信息业务、用户自助业务、记账卡业务等；2）软交换业务的应用显著提升了经济效益，降低了交换设备的技术成本；3）软交换具有更高的灵活性，能够更加灵活的提供多项业务，只需要在应用服务器上开发新业务需要的功能即可实现新业务功能，而且改造简单快捷。由此可见，软交换在电力行政交换网中应用具有突出的优势，使业务更加灵活方便。
参考文献
[1]蒙有翔.软交换技术在电力通信行政交换网中的应用[J].信息通信，2014（10）：199.
[2]王敏.软交换技术在电力调度通信专网中的研究与应用[D].济南：山东大学，2012.
[3]冯斐斐.NGN和软交换在宁夏电力行政交换网的应用[J].互联网天地，2016（2）：59-64.
[4]罗仁华，方跃生，沈巍.省级电力行政交换网软交换改造方案研究[J].电力信息与通信技术，2014（2）：64-68.
关键词 电力通信；行政交换网；软交换
中图分类号 TP2 文献标识码 A 文章编号 2095-6363（2017）14-0035-01
1 软交换技术分析
软交换技术是基于分组网利用程控软件提供呼叫控制功能和媒体处理相分离的设备和系统，其核心是将呼叫控制功能从媒体网关中分离出来，通过软件实现基本呼叫控制功能，为控制、交换和软件可编程功能建立分离的平面。软交换技术应用电力通信网络中，不仅能够提供虚拟IP电话呼叫与控制，而且还能够兼容传统电话呼叫与控制功能。软交换具有开放性特点，具有很好的兼容性和互通性，能够支持多种不同的呼叫处理系统和各种通信接口，而且业务处理高效灵活，实现了个性化服务。
在电力行政交换网中，由业务/应用层、控制层、传输层、媒体/接入层共同构成了软交换的体系结构，这种体系结构使其具备了媒体网关接入功能、呼叫控制和处理功能、业务提供功能、互联互通功能。软交换的协议与信令一般包括H.248协议、SIP协议、H.323协议、7号信令。
2 软交换组网方案
2.1 系统搭建与网络互联互通
在软交换组网中，系统的搭建可从业务/应用层、控制层、传输层、媒体/接入层这四个层面进行部署，既可以与原有交换系统实现衔接，又能够迅速扩展新业务。1）控制层的核心设备为呼叫控制器，通常为四核CPU及双电源模块冗余配置的专业服务器；2）接入层部署一套媒体网关RM3，在网络互联上采用2M数字中继方式，在通信机房RM3设备配置晶体硬件网关ACT，采用一带二结构，媒体网关M3采用水晶设计结构，控制服务器CS通过IP连接ACT Media Gateway；3）应用层上主要设备为功能服务器与应用服务器，为行政交换网络提供运行、管理、维护和计费功能；4）传输层在电力行政交换网中负责业务信息传递，通常采用TCP/IP分组交换网技术。
从我国电力通信网络的发展来看，当前多数电力行政交换网络运行的行政语音交换系统是由程控交换机组成的，如果仅从软交换技术的诸多优势考虑进行大面积更换重建的话，势必浪费大量的设备资源，造成成本和资源浪费，因此，出于“绿色、节能、环保”的理念考虑，应保护原有设备投资，采用科学的方法实现系统平稳过渡。在此基础上可采用以下方法实现互联互通：新建软交换网络通过媒体网关RM3，与原有2M数字中继电路实现互联互通，进而实现软交换的逐渐覆盖。在实现公网接入时，需要满足固话、移动电话、国内长途、国际长途的呼入、呼出等业务需求。
2.2 可靠性方案与系统安全性方案
软交换采用的IP分组交换容易使语音通话质量受到影响，因此，为了保证软交换系统通信的可靠性，需要采取针对性的措施：1）软交换核心呼叫控制器采用冗余设置，且配置主备工作方式，实现自动切换，以及故障恢复后的再启动；2）采用专用交换机实现软交换、用户网关、中继网关互联，并采用主备或负荷分担的工作方式，保证通道顺畅；3）通过在远端媒体网关M3与IP网关两侧设置专用E1链路办卡的方式保障远端IP媒体网关通道可靠性。
在电力行政软交换系统安全方面，核心设备安全风险的应对措施为数据备份、日志功能、在设备中内置安全检测工具，终端设备安全风险的应对措施为电话服务安全监视、控制话机（人工锁定与话机自动锁定）、监视呼叫成本、采用业务安全认证功能。网络安全的应对策略措施为：针对软交换业务配置专用VLAN以太网应对用户接入，在核心网络部署MPLS-VPN技术，在软交换网络架构中安装防火墙，通过SSH进行安全访问等。
2.3 QoS分析
在电力行政软交换网络中，由于软交换业务是IP网络传输机制。因此，这使其同时具备了IP网络的优缺点，比如丢包、传输延迟、抖动等几个性能指标，这必然会影响音频、视频的传输质量。因此电力行政软交换系统IP承载网必须满足以下条件：1）IP丢包率小于3%；2）充足的网络宽带；3）IP抖动小于80ms；4）IP网络延迟控制在50ms～90ms區间。因此出于以上业务要求，在IP网络中引入QoS机制。
电力行政软交换网络的信息通讯主要是音频与视频通讯，这就要求承载网宽带必须满足一定的业务要求。语音通信和视频通信在不同编码下对应的宽带如表1
所示。
结合以上标准进行试验测试，最终得出软交换业务对IP承载网质量的要求，以及承载网QoS策略部署方案，包括MPLS-VPN技术应用与制定QoS访问控制策略。
3 软交换业务应用效果分析
在电力行政软交换中软交换业务运用之后，对软交换与传统电力交换进行分析可知，相对于传统电路交换而言，软交换在用户容量上支持平滑在线扩容，设备容量大，能够满足业务增长需求；在安全性能方面实现真正的分层架构，大大增加了安全可靠性；在增值业务扩展性上支持多种接入方式，便于业务集成，能够灵活开展多项业务；在网络运营上实现了互联互通，提供开放标准互联互通接口。
交换呼叫流程对比情况来看，传统程控交换设备的呼叫连接、通话通道与话终释放均为同一通道，而软交换系统则实现了不同业务通道，即业务提供与呼叫控制完全分离，使系统更加灵活开放。
从软交换在电力行政交换网络中的应用效果来看，软交换业务的应用主要体现在以下几个方面的优势：1）用户体验大幅提升，软交换不仅可以提供基础业务，还可以提供多项增值业务，比如多方通话、呼叫前转移、统一信息业务、用户自助业务、记账卡业务等；2）软交换业务的应用显著提升了经济效益，降低了交换设备的技术成本；3）软交换具有更高的灵活性，能够更加灵活的提供多项业务，只需要在应用服务器上开发新业务需要的功能即可实现新业务功能，而且改造简单快捷。由此可见，软交换在电力行政交换网中应用具有突出的优势，使业务更加灵活方便。
参考文献
[1]蒙有翔.软交换技术在电力通信行政交换网中的应用[J].信息通信，2014（10）：199.
[2]王敏.软交换技术在电力调度通信专网中的研究与应用[D].济南：山东大学，2012.
[3]冯斐斐.NGN和软交换在宁夏电力行政交换网的应用[J].互联网天地，2016（2）：59-64.
[4]罗仁华，方跃生，沈巍.省级电力行政交换网软交换改造方案研究[J].电力信息与通信技术，2014（2）：64-68.