能力交换（共7篇）
能力交换 篇1
在AON睿智光网络中, 基于MRN的智能控制平面可以通过统一的控制核心实现电层和光层交换的统一控制。控制平面可以利用统一的资源数据库中的信息, 计算出穿越光层、电层的最佳路径。
光网络一直在变。现在的光传输网络早已不是为业务提供点到点的透明管道那么简单。随着来自移动、视频以及基于云架构的服务对带宽近乎无尽的需求, 又一次给光传输网络带来了很大的压力, 但是这一次似乎不仅仅是增加带宽那么简单。新兴的业务需求, 除了对带宽的要求更大外, 它们需要有更好的可扩展性, 更强的业务能力以及更灵活的动态组网能力, 唯有这样才能更好的适应最终用户需求的不断变化和发展。
阿尔卡特朗讯于日前公布了它的AON睿智光网络 (Agile Optical Networking-AON) 的新一代光网络架构。这个新型的光网络架构实现了在同一个设备平台上同时提供分组、电层和光层的交换技术。阿尔卡特朗讯在继续保持高速光通信领域的技术优势的同时, 将目光转向如何更好地利用光层的优势、更好地推进网络的进步和业务提供能力。
AON睿智光网络的三大要素
AON睿智光网络由三个关键部分组成, 分别为可管理的敏捷光层技术、多层交换和网络智能 (如图1所示) 。
多层交换技术构建在可管理敏捷光层技术基础之上。敏捷光层是指利用阿尔卡特朗讯100G、200G和400G的能力, 为使用者提供极具经济性和可扩展能力的光层组网技术。敏捷光层技术由多项阿尔卡特朗讯业界领先技术构成, 主要包括400G光子业务引擎、光层OAM以及灵活的光层交换技术。阿朗400G光子业务引擎 (PSE) 技术是业界第一个商用的光电芯片, 能够实现单通道400Gbit/s的传送能力, 而且它还可以大大提升当前100G网络的性能。无论从传输距离、非线性效应的容限以及业务密度和功耗水平都达到了目前业界的最高性能水平。400G PSE技术已被应用在阿尔卡特朗讯的1830 PSS设备上。
敏捷光层的另一个关键技术是C D C-F ROADM, 即波长无关、方向无关、无冲突, 并且支持灵活频谱宽度的ROADM。最新一代的WSS器件使用, 跨越了引入CDC-F ROADM的成本障碍, 使得整个AON睿智光网络在组网规模 (如支持的光维度数量) 和CDC功能达到平衡。
多层交换技术是AON睿智光网络架构的核心。从传送平面的角度来看, 阿尔卡特朗讯将大容量的分组、OTN电层和光层交换能力集中在一个统一的业务平台上, 通过多层交换技术可以让业务在最经济的层面上完成疏导, 实现功能和成本的统一考虑, 在满足预定义业务参数的前提下达到最经济的传输。对于传统的OTN设备, 其本质上是通过光电层协同的方式同时为光层和电层提供交换和复用。OTN定义了标准的适配和复用的方法来透明承载基于分组或其他的业务类型, 客户层的业务速率可以从1Gbit/s到100Gbit/s。基于电的ODU层可以有效地填充承载在波长或者OTN的OCh通道中的净荷。尤其是当前用户侧信号速率的跨度不断增加, 而网络侧的单波长速率也在不断提升, 通过合理的转发单元的选择, 例如在光层多种类型的复用转发单元 (Muxponder) 和透明转发单元 (Transponder) 的使用可以大大降低运营商的CAPEX和OPEX。
集成分组传送有效承载二层业务
但是, 直到最近, 绝大多数的现网运行的WDM/OTN上的分组传送还仅仅是利用点到点的波长, 或者借助VLAN复用或OTN提供的简单疏导能力。在这种情况下, 分组业务的组网主要还是依赖外部的交换机或路由器来实现。如果要支持更加复杂的二层需求, 就需要将二层的汇聚功能集成到WDM/OTN的平台上, 实现WDM/OTN设备的二层组网。这种集成式的Ethernet in WDM/OTN的方案, 可以更好地利用多点组网时的统计复用, 可以提供E-LAN和E-Tree以太网业务, 提供更精准的QoS, 以太网层面的OAM, 以及SLA的监控。
因此, 阿尔卡特朗讯在AON睿智光网络架构中提出了集成分组传送 (Integrated Packet TransportIPT) 。IPT的引入使得传统的传输设备具备了电信级以太网交换机的完全功能, 由于IPT是和OTN集成在同一个光网络平台 (1830 PSS) 上, 使其可以更多地借助于底层光层和电层的传输功能带来的优势, 以及在多层协同工作时的优势, 更加高效地完成对二层业务的支持和更可靠的传输。同时在以太网系列板卡上引入了阿尔卡特朗讯在业界领先的业务路由器操作系统 (SROS) , 该操作系统也广泛使用在阿朗的路由器和交换机等数通产品中, 从而使得阿尔卡特朗讯可以实现跨IP/MPLS/以太网的真正的端到端的统一管理。而且, 这种平台化的移植, 使得传输设备的二层功能可以无缝地和业务层集成在一起, 保留了SROS平台强大的业务管理能力和业务提供功能, 同时也保留了最终用户多年来在维护使用数通网络的使用经验和用户感受。
阿尔卡特朗讯的集成分组传送方案由点到点以太网业务复用转发单元, 具备以太网交换功能的复用转发单元, 具备以太网交换功能的OTN支路板卡, 以及网络接口分界设备 (NID) 组成 (如图2所示) 。在AO N睿智光网络中, 基于MRN的智能控制平面可以通过统一的控制核心实现电层和光层交换的统一控制。控制平面可以利用统一的资源数据库中的信息, 计算出穿越光层、电层的最佳路径。同时, 利用多层的控制平面还可以进一步差异化业务的提供, 业务的恢复可以按照承诺的SLA, 通过分组、电层和光层协同完成, 达到最经济的目标。随着SDN技术的发展, 多层、多域、多厂商的协同会进一步完善, 通过标准化的应用接口, 可以实现传送资源的虚拟化、业务提供的自动化, 更好地满足云时代业务的灵活性、突发性和海量带宽等多种需求。
能力交换 篇2
关键词：一次风机,单台一次风机运行,风压分段运行
0 引言
在电力系统运行中,有3种必须同时满足的稳定性要求,即同步运行稳定性,频率稳定性和电压稳定性。失去同步稳定性的后果,是系统发生振荡,引起系统中枢点电压、输电设备中的电流和电压大幅度的周期性波动,电力系统不能正常运行,如果处理不当,其后果是电力系统的长期大面积停电。电力系统的同步运行稳定性分为3类:即静态稳定、动态稳定和暂态稳定。而由于故障造成的暂态失稳是各电网最为常见的故障,是影响电网安全稳定运行的最大问题。因此,需要对实际电网的暂态稳定性进行深入细致的研究[1,2]。
但是,直接对互联大规模电力系统的运行特性进行有效分析研究是很困难的,尤其是当系统全部用详细模型描述时尤为困难。因为,大规模电力系统是由高维,强时变、强非线性、多时间尺度、多类稳定和多空间尺度以及微分-差分-逻辑-代数方程组成的一个非常复杂的混合系统。同时,对其计算结果进行分析理解,为规划设计和运行控制提供指导也不方便。所以,如何在保证计算结果准确、可靠的前提下尽量简化系统,一直是人们所关注并致力于研究的重要课题,采用动态等值技术对大规模电力系统进行等值使系统降阶简化具有非常重要的意义。
对特高压交直流混合输电网间交换容量极限进行评估,除了考虑潮流、静态稳定、交直流相互影响等约束条件之外,还要考虑暂态稳定约束,其中暂态稳定的约束性是最强的,要求通常也更为苛刻[3,4,5]。在进行系统有效等值后,构造适合的等效暂态能量函数,分析不同交换容量下的系统暂态能量裕度的变化趋势,能够有效确定系统交换容量极限,为调度部门提供有价值的调度参考信息[6,7]。
本文依据断面电压灵敏度最高的线路对两端电网进行有效等值,得到两机等值系统,然后通过加速度方程进行有效推导得到等效的单机无穷大系统。在此基础上,构造相应的能量函数,进行容量交换能力评估。
1 暂态能量函数分析方法
暂态稳定的研究方法主要有时域仿真法和直接法等。时域仿真法是在列出描述系统暂态过程的微分方程和代数方程后,通过求解大规模的非线性方程组,根据发电机转子间相对角度的变化情况来判断系统暂态稳定性;优点是能够适应各种复杂模型,可计及控制和保护的动态行为,计算精度高,能够适应中、长期暂态分析;缺点在于计算量大,速度慢,只能判断系统是否稳定,不能给出稳定裕度指标。目前难以满足在线暂态稳定分析的要求;只作为离线暂态稳定分析的方法而广泛使用。直接法是一种以能量的观点分析系统暂态稳定的方法,优点是不需求解大规模非线性方程组,通过系统的暂态能量与系统临界暂态能量的比较来判断暂态稳定,其计算速度快,能够给出稳定裕度指标,基本可以满足在线暂态稳定分析的要求;缺点在于模型适应性较差,而且精度评价指标也没有统一标准[8]。为了判别一个实际动态系统的稳定性,关键是如何构造或定义一个实际的反映系统稳定性的暂态能量函数,以及如何正确确定系统的临界能量。通过比较暂态能量和临界能量数值的大小关系来判断系统的暂态稳定性。两种基本方法的比较如表1所示。
目前暂态能量函数法的发展动态,主要从提高计算速度和改善精度两个方面对暂态能量函数法进行理论和在线应用研究。这些研究的成果是显著的,在暂态能量函数计算方面比前一阶段有了很大改善,在求取稳定域方面已经由启发和仿真的方法转变为基于现代动力学稳定理论的方法,求取的稳定域更加可靠。使暂态能量函数法的计算速度和精度得到了进一步提高,分析方法的保守性得到较大克服。暂态能量函数法进入了实际工程应用阶段。判别一个跨区域大型动态电力系统的稳定性,其关键主要是如何构造即定义一个可以反映实际系统稳定性的暂态能量函数,并且根据已经定义的暂态能量函数模型确定系统的临界能量,通过比较暂态能量函数是否超过临界能量来判断系统的稳定性。
2 跨区域电网广域等值模型建立方法
为了将能量函数更好的应用于工程实践,本文提出了一种适用于暂态能量函数的具有良好精度的动态实用模型,该模型通过区域等值构造两机等值系统后,利用转子加速度方程得到等效单机无穷大系统[9]。广域等值系统如图1所示:
等值系统中,送端为广域等值发电机,受端为由恒阻抗和电动机组成的动态负荷模型,通过联络线形成广域等值模型。该模型既考虑了发电机的运行特性,也考虑了负荷的动态特性,较以往的广域等值模型更适用于暂态能量函数的分析,更适合于应用到实际工程中[10]。
研究基于潮流断面数据的电网等值模型分析与计算,依据系统扰动信息及断面潮流的动态变化识别可等效系统动态特性的网络参数及简化模型。在有效等值简化模型基础上,分析传统暂态能量函数公式与系统各变量参数之间的对应关系,推导适用于大区电网及其等值简化模型的暂态能量函数形式,并应用于系统暂态势能、动能及暂态稳定分析当中。具体的等值模型与暂态能量函数推导过程见文献[11]。
3 等效暂态能量函数计算
暂态稳定分析主要研究发电机转子的摇摆特性,主要和网络的工频分量相关,故发电机可以采用忽略定子暂态的实用模型,在发电机内节点将电压源E'<δ串联接入网络,发电机节点延伸至内电势节点,暂态电抗成为网络的一部分,负荷以并联接地支路形式接在负荷节点,求得基于发电机内节点的增广导纳矩阵[12,13,14,15]:
推导加速度方程为:
(2)式即为两机系统的相对加速度方程经转换后的等效单机-无穷大系统方程形式。
利用曲线积分法构造等效的暂态能量函数,设系统动能Vk为:
从积分的角度有故障切除时刻的动能:
定义系统的势能Vp为以故障切除后系统稳定平衡点S为参考点的减速面积,则故障切除时的系统势能为:
推导可得事故后系统的能量函数:
临界能量:
式(1)～(7)中:M为发电机惯性时间常数;δ为转子角;Pm为机械功率;Pe为电磁功率;ω为转子角速度和同步速的偏差。
4 基于能量函数的容量交换能力评估
在建立系统有效等值模型后,通过对有效模型进行暂态能量函数建立及暂态能量的计算,用于评估系统在递增的交换容量状态下的稳定程度及变化趋势,最终依据暂态能量最大值与临界值之间的对应关系建立暂态能量裕度指标,评估系统的交流容量交换能力。具体流程如图2所示。
等效暂态能量函数指标体系包括3个主要指标。
(1)暂态能量函数最大值Vmax。描述系统在扰动后暂态能量变化过程中的最大值;
(2)临界能量Vcr。指系统在扰动过程中可以承受的最大暂态能量值,属于系统的固有属性,即系统承受扰动及恢复稳定的能力;
(3)暂态能量函数裕度ΔV。指系统扰动暂态过程中出现的最大暂态能量与临界暂态能量值之间的相对距离,即评估系统在暂态过程中依据暂态能量指标的稳定程度。
本文依据断面电压灵敏度最高的线路对两端电网进行有效等值,得到两机等值系统,然后通过加速度方程进行有效推导得到等效的单机无穷大系统。在此基础上,构造相应的能量函数,编写程序,对特高压同步电网运行特性进行分析。通过电压稳定分析得到传输断面薄弱环节后,对大区电网进行有效等值后构造相应的能量函数,利用能量函数法能够有效的分析电力系统在不同交换容量下的暂态稳定性。通过“三华”电网实际模型参数验证负荷建模、大区电网建模的有效性和可靠性,验证能量函数法在不同交换容量下系统暂态稳定性,并确定其交换容量极限。对应暂态能量函数指标要求ΔV≥20%为判断系统是否能维持暂态稳定性的评估指标。
5 算例分析
应用本文方法在“三华”电网(即:华北电网、华中电网、华东电网)2012年规划加强模型上进行计算,其主干网架如图3所示。华中电网和华北电网通过晋东南到南阳的3回特高压交流输电线路联接,并且3回线加串补。华中电网和华东电网没有直接的交流联系,仅通过直流线路相联系。
2012水平年“三华”电网以华中电网是主要的受端电网,华北电网通过晋东南一豫南阳3回特高压线路向华东电网传输有功功率为12 600 MW。通过调整送受端发电机组的出力,逐步增加华北送华中的输送功率,以600 MW为步长,递增输送功率,依据特高压输电断面对“三华”电网中华北电网和华中电网进行动态等值,在晋临汾-运城线路设置三相短路0.1 s,计算系统暂态能量函数,求得系统临界能量,以及系统能量裕度,并以此为依据判定系统的稳定性,计算结果如表2所示。
最大暂态能量与断面容量关系曲线如图4所示。从图4可以看出,随着交换容量的增加,系统的暂态能量函数最大值单调上升。
临界能量与断面容量关系曲线如图5所示。从图5可以看出,随着交换容量的增加,系统的临界能量单调下降。
暂态能量裕度与断面容量关系曲线如图6所示。从图6可以看出,随着交换容量的增加,系统的暂态能量裕度单调下降。当交换容量为15 600 MW时,系统的暂态能量裕度为23.4036%,接近20%的判别值,此时判断2012水平年华中电网最大交换容量为15 600 MW。
由以上计算结果可知,在2012水平年南送加强方式下,晋东南-豫南阳特高压传输线路3回线加装串补使华北输送到华中的功率有较大幅度的增长,随着华北电网向华中电网输送功率的增加,等值系统的暂态能量在扰动后呈明显增加的趋势,此外,区域之间由于输电功率的增加,导致系统运行状态向不稳定的方向发展,呈逐步恶化的趋势,因此,等值系统的临界能量也逐渐减小,致使系统的暂态能量函数逐步接近临界能量并在华北向华中交换功率为15 600 MW时导致系统最终失稳。
6 结论
本文在进行系统有效等值后,构造适合的等效暂态能量函数,分析不同交换容量下的系统暂态能量裕度的变化趋势,进而确定系统交换容量极限。对实际电网算例结果表明,所提方法有效、实用,且具有较高的精度,为电网调度部门提供有价值的调度参考信息。
能力交换 篇3
目前，随着通信行业的高速发展，通信企业对软交换网工程技术人才的要求越来越高。在校外实训基地难于有效利用的情况下，为了满足通信企业的需求，采用主流商用设备来建设软交换网实训平台对学生工程实践能力的培养起着至关重要的作用，因此，软交换网实训平台的建设己经受到了各高校的重视。[1]
1 软交换网实训平台建设的总体目标与内容
软交换网实训平台建设的基本思想是选用商用设备，建成一个集呼叫中心、宽带IP传输平台、语音平台、信息系统为一体的实训环境，用于承担通信工程专业等相关专业的实训任务。
同时，通过与企业合作培养“双师型”教师，可以为实训教学提供良好的师资条件。
在具体实训教学过程中，借助商用设备系统，可以使学生能够理论联系实际，深化对理论知识的理解。并以目标岗位为培养参考，采用融设备介绍、设备操作与业务配置为一体的实训指导教材，加强对学生工程实践能力的培养。[2,3]
2 软交换网实训平台的硬件建设
软交换网结构的基本特点是分层、构件化。所有的构件之间并不需要直接的物理连接，而是都通过分组接口连到分组承载网上，通过分组网实现信令和业务的互通。因此，软交换网包含以下几个基本构件：软交换主设备、接入设备、中继网关、信令网关、媒体资源服务器、业务服务器等，另外还有一个必不可少的部分——分组承载网。
2.1 建设的基本要求
2.1.1 业务要求
基本话音业务和补充业务，如CFU、CFB、CFNR等;
支持IP Centrex，支持IP话务台;
支持CTD、Web800、Voice Mail、IPN/Only、PC2Phone、ICW、多方通信业务;
支持个人多媒体、多媒体会议等业务;
支持PARLAY接口，方便用户定制业务;
支持3G网络应用;
提供100用户的基本话音业务功能。
2.1.2 协议支持要求
SIP、BICC、SIP-T、H.323、H.248、MGCP协议;
INAP Over IP:ITU Q.1231-Q.1239
Radius:RFC 2138/2139 RFC 2865/2866;
SIGTRAN:SCTP、M2UA、M2PA、M3UA、IUA。
2.1.3 性能指标要求
处理能力：16000K BHCA;
软交换呼叫建立时延：
本地用户呼叫本地用户小于220ms;
本地用户呼叫PSTN用户小于550ms;
PSTN用户呼叫本地用户小于550ms;
PSTN用户通过软交换呼叫PSTN用户小于850ms;
本地用户智能业务呼叫小于560ms;
2.1.4 可靠性设计要求
重要模块或单板支持采用1+1热备份方式;
电源模块可支持3+1备份;
可平滑在线扩容;
具有过载控制、拥塞控制;
双归属特性，重选路由功能。
2.1.5 安全性设计要求
对接入设备、网关和终端实现严格的登记注册和注销控制，防止非法接入;
支持话务控制，保证业务的可得到性;
支持安全策略，有效防止DoS(Deny of Service)等非法攻击。[4,5,6]
2.2 设备的选用及网络组建方案
在整个软交换网络中，构建软交换核心处理单元、通用媒体网关及小容量接入设备三个平台。同时，选用SoftX3000作为主设备，该设备作为一款全新设计的软交换产品，应用于NGN核心控制层，负责整个网络的信号处理;它主要负责基于分组网络IP/ATM的语音、数据、多媒体、移动业务的呼叫控制和连接管理功能，并实现协议与呼叫相分离，呼叫与控制相分离。SoftX3000可以提供完备的基本业务和多样化的增值业务，并提供标准和开放的第三方业务接口。
为了和程控交换对接，我们选用UMG设备作为中继网关，负责电路交换和分组交换两种语音处理模式的对接。同时，由于NGN的业务传输界面为IP承载层，通过增加MSTP业务板件的模式，以便于在SDH网络上传输信号。
在接入单元侧，选用容量较小的IAD产品为接入网关，采用的协议为主流的MGCP、SIP等协议。[7,8,9,10]
其网络结构图如图1。
3 实训控制管理软件平台的开发
因为商用通信系统的投入比较大，难于满足每人一套设备的需求，为减少投入，提高设备利用率，我们编写了实训控制管理软件，该软件可以达到以下技术要求：
1)实训控制管理软件能够利用商用设备的接口，在客户端对设备进行配置。
2)在软件系统中，可以将所有的实训项目的集成在一个客户端中，以方便学生的学习与操作。
3)借助实训控制管理软件，可以同时安排至少30组学生在客户端上进行设备配置的前期工作。
4)在服务器端，可以实现多客户端操作的排队功能，从而使多组均可以对单台套设备进行操作。这样就大大提高了设备的使用效率。
5)为了进一步提高设备利用率，在软件系统中，老师能够根据需要分发实训项目，并控制各组实训时间。
4 软交换网实训项目的设计
在软交换网的实训项目设计中，将单个业务配置实训与整网系统配置实训相结合，使学生不但能够了解软交换网的硬件构架及软件配置，而且还能够对整网的组成及业务配置有深入的认识。为了达到此目的，我们设置的主要实训项目有：
基本呼叫连接建立;
MGCP协议建立;
NGN信息包呼叫信息注册流程;
H.323信号关联;
H.323中继呼叫流程;
SIP协议在Softx 3000下实现过程;
SIP请求信息建立;
SIP响应信息建立;
用户H.248呼叫处理协议组成和建立过程;
软交换和电路交换呼叫过程比较;
软交换Softx3000信令承载;
用户SIP协议语音通话过程建立;
软交换和电路交换对接。[8]
以下介绍几个典型实训项目：
1)与SIP终端对接项目
与SIP终端对接实训项目是为了让学生掌握配置方法，并了解对接后为用户所提供的多媒体业务，包括语音业务、数据业务、视频业务等。在此组网方案中，SIP终端采用SIP协议接入SoftX3000，其典型组网方式如图2所示。
在网络中，用户A与用户B为SIP硬终端，如常见的SIP电话;用户C与用户D为SIP软终端，如华为公司的OpenEye等。但无论是选用哪种类型的
SIP终端，在SoftX3000侧的数据配置过程都是一样的。
2)IP超市业务设计项目
SoftX3000的IP超市功能采用IP Centrex的方式提供，并通过IP话务台对IP超市营业厅的各电话进行管理与计费。
IP超市的组网图如图3所示。
3)Centrex群业务实现项目
通过此项目可以让学生掌握Centrex群的特点及业务实现方式。其具体目标是在SoftX3000侧通过数据配置实现本局同一Centrex群内电话短号互通，其他电话长号互通。
在设备运行过程中，SoftX3000的呼叫处理软件对普通用户与Centrex用户所拨打号码的分析过程是不相同的。普通用户使用一张号码分析表，即呼叫处理软件对普通用户所拨打的所有号码均在这一张号码分析表里进行分析;而对Centrex用户所拨打的号码则使用两张号码分析表，一张为群内号码分析表，另一张为群外号码分析表(即普通用户使用的号码分析表)，具体使用哪张表，则由呼叫处理软件通过判断Centrex用户所拨打的字冠来进行选择。
4)本局长途业务实现项目
本实训项目主要是让学生学习长途业务的业务规划及软交换条件下局内的长途业务配置。组网图如图4所示。
5 结束语
软交换网实训平台建设是一项系统工程，要不断地进行探索，并围绕加强专业建设、学生实践能力培养模式、改革教学内容和手段来展开，以培养出更多适应社会发展需要的软交换网工程技术人才[2]。
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能力交换 篇4
大学教育的重要任务就是培养学生的可持续发展能力,尤其是着重培养大学生交流、动手、创新和适应社会的能力。毕业设计是最综合性的全面训练,是交流能力、创新能力、实践能力和创业精神的重塑和验证环节,也是学生从学校到工作岗位接轨的桥梁。现代交换技术是通信领域的重要技术,随着人们对通信质量需求的日益增长,如何更加灵活、有效地应用已有的现代交换技术,使通信更好地为大众服务,成为当今社会向通信类毕业生提出的新的要求之一。
由于通信工程专业对学生动手能力要求较高,而学生在校期间前部分时间主要集中在理论基础知识的学习上,使得提高学生动手能力、加强自身创新能力培养成为毕业设计的关键。从宏观上看,给学生提供动手实践的平台、努力提高学生的创新意识、培养学生科学探索的精神,将有利于高素质人才的培养,满足社会对较强动手能力通信人才的需求;从微观上看,毕业设计的创新使学生加深了对理论基础知识的理解与运用,较好地实现了理论与实践相结合的教学目标。因此,在对通信工程专业学生进行毕业设计指导过程中,应利用我校现有现代交换技术的实验条件,以加强现代交换技术的灵活应用为内容,以提高学生的动手能力和创新能力为重点,充分利用现有的实验条件,全面开展创新教育,提高学生的综合素质和就业竞争力,为学生适合社会的发展奠定坚实的基础。
在现代交换技术课程的基础上,培养学生的毕业设计创新能力,主要从以下几个方面着手:
一、采用独立开发的软硬件综合实验平台为基础
课组结合现代交换技术课程开展了以省教育厅“研究性学习在交换技术类课程的应用”为代表的多项教研课题的研究,并开始对实践性教学资源进行较有规模的建设,为本课程开展研究性学习提供实践基础平台。课组购入6套I V R语音查询教学与实验系统和2套N O.7信令教学与实验系统,这些实验系统开设软件设计实验功能强,界面友好,完全可以满足软件设计方面开展研究性学习的需要;但硬件实验仅限于验证性功能实验,不能满足硬件设计方面开展研究性学习的个性需求。对此,课组对原购入的程控交换原理教学与实验系统提供的公开软硬件资料进行了学习研究,在消化理解的基础上,开始着手软硬件综合实验平台的研发。在学校资金支助下,课组自行设计和开发完成了现代交换软硬件设计综合实验平台,该平台具有硬件设计模块化、功能划分直观化、实验内容综合化的特点,较好解决了交换硬件模块设计方面的各类要求,并通过了专家鉴定。解决了实验室第一代实验设备凸显软件设计能力培养功能,尚缺少硬件设计能力培养功能的缺陷,同时提供软硬件设计接口条件,把交换系统的硬件作为PC机的外部设备,通过ISA总线与PC机的CPU通信,受CPU控制,处理机的接口采用I/O端口设计,适合开放性、综合性、设计性教学实践的要求。该实验平台让学生在学习本门课程理论知识的同时,把主要精力放在交换机各种软硬件模块功能的实现上,使传统验证性的实验项目所用的时间大为缩短,能力强的学生还可通过C编程的方式完成对自己设计的硬件的流程控制,在教学实验中获得很好的效果。由于本门课程在学生的大二下学期开设,通过这种与课程同步的锻炼方式,较早地培养了学生的动手能力和创新意识,为今后的毕业设计创新能力的培养提供了必要的基础。
二、以现代交换课程中的自主创新学习为背景
培养学生的毕业设计创新能力,不能只在大四的设计阶段对学生进行要求,要在学习的初期就加以引导,培养学生良好的学习和思考习惯。在现代交换技术的教学中,提倡“提出问题——引导学生思考——讨论解决方案——对比论证——得出结论——进一步阐述基本原理与基本方法”的教学方法。这样的方法不仅调动了学生学习的积极性和主动性,同时也训练学生的逻辑思维能力与分析解决问题的能力,将真正获取知识本身的思考过程还给学生,而不是不经过思考直接从老师的口中获取现成的答案和知识;鼓励学生大胆发表不同的见解,激发了学生的创新意识,培养了学生的创新精神和创新能力。在进入毕业设计阶段前,学生就能够根据书中的理论知识进行独立思考,提出问题和设想,并能主动到实验室去加以实验和验证,为以后的毕业设计的创新工作打下了良好的铺垫。
在教学中,除经常采用启发式、问题式、讨论式等多种教学方法外,还积极开展创新教育教学活动和研究性学习教学活动。
自主创新学习活动以激发学生学习现代交换技术的兴趣和愿望,提高学生自主学习、创新学习能力为目的,结合当前就业形势和社会需求,引导学生理解体验自主、创新学习对自身成材的重要性,为学生搭建“自主、创新”学习、展示自我活动平台。指导学生分组课下自学并在课前准确归纳整理本组的讲解讨论内容,制作PPT幻灯片,采取学生自己主持、小组学生讲解讨论、辩疑、教师讲评、学生讲评、现场录像等方法,根据课程内容设计教学情境,激发学生参加开展“自主、创新”学习、展示自我活动的兴趣和愿望,根据活动的要求,鼓励各组学生创造性地完成展示、讲解、课题讨论、问题答辩等各项活动。使学生在由浅入深循序渐进的讨论、辨析活动中,获得新知,体验成功,使学生能够将书内的知识和自己的设想与大家积极探讨,提出问题并解决问题,该方法极大地激发了学生的学习热情,受到学生普遍欢迎。
同时,为使知识的学习有效地转变为工程能力,课组将研究性学习活动拓展到整合后的现代交换实验课程中开展,吸纳部分学生参加教师科研等,有效地培养了学生的主动思考、勇于创新和独立解决问题的能力,有利于对学生研究性学习意识的培养,为毕业设计的创新乃至今后的工作都创造了良好的条件。
三、以在现代交换实验室完成的创新性开放实验为依托
结合省教研项目“加强通信电子专业主干实验课程创新教育功能的研究与实践”,分析我校通信电子专业实验课程在创新教育功能方面存在的问题,以交换为专项门类开出一系列开放实验项目。
课组有计划地分层次吸引学生到综合开放实验室,参与实验课程多媒体课件开发、实验设备的多种创新教育实验功能和创新实验项目开发、实验课程网络教学综合平台开发,不仅有效激发学生创新地选择应用计算机与交换机集成技术C T I的实际应用项目,培养自己的动手能力和创新思维,还收获了很多案例成果和与其对应的设计过程的多媒体课件,开发的部分实验课程多媒体课件界面见图1。这些课件不仅可以植入实验系统中,而且还通过我们建设的实验课网络教学平台发布到网络上,现代交换网络实验教学平台的功主能界面见图2。最后,学生结合所做的相关项目和理论知识写出开放实验项目报告,并畅谈学习体会,和大家共享,使同学们收获颇丰。
在开放式实验教学中,学生始终处于主体位置,而指导教师则处于启发学生思维服务的主导位置。主体是实验教学的中心,主导必须围绕这个中心做好工作。教师必须在其搞好教学引导工作的同时,加强自身知识和技能的扩展和更新,达到知识丰富、技术熟练和教学方法科学而实用的要求。同时,教师必须随时全面地了解学生的动手情况,对有新想法、新思路的同学及时给予鼓励和支持。通过不断地探索和调整,摸索出一整套基于现代交换技术实验基础设施,培养学生自主创新学习、创新实践的教育方法,有效地解决了知识传授与学生自主创新能力培养长期脱节的难题。
几年来,经过本课程学习的通信、电子专业本科生特别是参加开放实验、参与实验课程整合建设工作的毕业生就业去向好,工作灵活性强,受到用人单位的普遍欢迎和好评。
四、以现代交换课程推行的早期“导师制”为支撑
在现代交换课程的基础上,为了更有效地培养具有创新意识和科研实践能力的高素质人才,在本科二年级的时候,开展了早期的课程“导师制”。对该课程有兴趣的学生可以在课组的几名任课教师中自愿选择1位教师作为自己的导师,与导师共同研究关于该门学科的课题,变被动学习为主动钻研。导师同时也指导学生积极参加有利于学生专业知识发展的各类学术性活动和科研活动,从而培养学生综合分析、勤奋思考、刻苦研究的扎实的科学作风。通过近两年的学习和锻炼,在进入大四的毕业设计阶段时,很多同学已经有了较强的动手和创新能力,对导师交给的相关项目能够很好地完成,有的同学甚至可以指导低年级的同学,充当“小导师”的角色,通过言传身教的方式,调动他们的学习热情和积极性,充分实现了基于本课程的学生创新能力培养的“传—帮—带”的目的,使得毕业生的总体素质逐年提高。
四、结束语
总之,培养具有团队精神、合作精神的创新型、应用型人才,是现代高校的教育目标。将培养学生自主创新学习、创新实践的教育方法引入毕业设计环节,提高了学生的综合素质,有效地实现了高校人才培养目标。
摘要：本文针对当前社会对高水平通信人才的需求,基于学院现代交换实验室的条件,以提高学生的动手能力和创新能力为重点,阐述了提高学生毕业设计创新能力的原则和措施。
关键词：现代交换技术,创新,毕业设计
参考文献
[1]代新敏.高校实验教学如何培养学生创新能力[J].中国现代教育装备,2005,9:38
[2]曾群英.基于公共综合信息实验室开展创新教育的探索与实践[J].中国现代教育装备,2006,2:38
[3]姚仲敏.创新教育思想在程控课教学中的应用实验研究[J].教育探索,2004,5
全光交换关键技术—全光标签交换 篇5
IP业务的爆炸式增长, 对网络数据的传输速率提出了很大的要求。由于密集波分复用 (DWDM) 技术的日益成熟, 使得Tbit/s级的传输网基本形成。但是, 网络交换部分的发展受“电子瓶颈”的制约严重滞后, 使得传输网络的容量不能良好利用。为了跨越网络传输速率与交换速率之间的鸿沟, 一种基于全光域的交换技术, 即全光交换[1] (AOS:All Optical Switching) 应运而生。全光交换是指采用全光节点在光域完成对信号的传输、交换、路由、转发, 改进了原先O-E-O的交换模式, 消除了光-电转换的开销, 克服了电速率对路由速率的限制, 减少了信息传输中的拥塞, 提高了网络的吞吐量。
目前较有优势的研究重点是全光标签交换[2] (AOLS:All-optical Label Swapping) , AOLS的主要思想是将光波长作为交换标签, 将光交换与路由转发进行无缝融合, 直接在波长信道上以标签交换方式来交换光分组包, 利用波长寻找路由, 并标示所建立的光通路。交换过程中主要采用光逻辑器件与非线性光器件实现高速的分组路由与转发。这种交换方式的优点是:分组的路由独立于分组速率、分组格式和分组长度, 增加了网络的灵活性和交换粒度, 解决了路由器转发速率与网络容量之间的矛盾, 满足了宽带光网络的迫切需求。
1全光标签交换的节点结构
全光标签交换实质是将低速率的光分组进行时分复用形成高速的分组, 并在分组的首部嵌入光标签, 再重新分配波长进行转发, 其核心是光标签的产生和提取。分组光标签采用与净荷相同的调制光源和调制强度进行调制。AOLS节点的主要功能是由各子模块分别完成分组净荷与标签的分离、标签地址的读取、对读取后的分组进行波长转换而后进行路由转发。而完成这些功能的主要光器件是全光逻辑异或门 (AOLXG) [3]和全光逐跳分配器 (AOFF) [4]。当分组到达AOLS节点输入端时, 首先对到达分组进行解复用, 给每个参与交换的模块分配一个特定波长, 然后由这些模块对拥有相应波长的分组进行处理。在输出端, 对分组进行波长转换并由阵列波导光栅 (AWG) 路由转发。具体步骤如图1所示[5]:
第一步:对到达分组解复用, 给每个波长分配一个子模块, 在子模块中根据净荷与标签速率的不同将两者分离。第二步:被提取的光标签被反馈到基于全光逻辑异或门的相关器中与本地地址相比较。其中, 本地地址发生器由光延迟线、耦合器、分路器构成。需要注意的是, 每个相关器只能对比一个光标签与本地地址。第三步:经过对比, 在AOLXG的输出端产生一个与本地地址相匹配的高强度的单脉冲, 此脉冲驱动一个由全光逐跳分配器构成的控制模块, 进而控制可调波长转换器工作。根据匹配地址, AOFF产生一个特定波长的连续波 (CW) 信号。同时, 由光纤延迟线生成新的标签被插入到净荷首部构成新的分组, 并将逐跳分配器产生的新波长分配给这个新的分组, 重新分配波长的分组通过阵列波导光栅做出路由决定, 而后分组被送达AOLS模块输出端口。
在整个标签交换过程中, AOLS节点需要对到达分组进行时钟提取才能解决各个子模块之间的同步问题, 此功能由一个时钟恢复电路与单脉冲发生器实现。时钟恢复电路位于路由器的前端, 处理高速的突发模式光分组;单脉冲发生器则是在分组到达AOLS模块时产生一个光脉冲。而对到达分组标签与输出分组标签以及本地地址生成的配置则由两个交换矩阵完成, 这个交换矩阵由一个低速的动态配置网络平台控制。路由器中光相关器与光逐跳分配器的数量则由路由表中本地地址的数量来决定。
2全光标签交换中的关键技术
如上所述, AOLS节点通过提取分组标签, 重新分配波长来完成分组的路由转发。通过各个子模块的有序工作顺利完成交换功能。整个交换过程由以下关键技术支撑。
2.1冲突解决机制
在全光标签交换过程中, 当波长相同的分组大于一组或在同一输出端口的分组大于四组时, 就会发生冲突。这时可通过加入输出或输入缓存来解决这个问题。但对于输出缓存模块, 要求有全光分组冲突检测机制、全光可变光延迟控制以及全光可调波长转换, 而目前的工艺水平还不能制造出较好的上述器件, 需通过电控制实现。另一种方法是给AOLS模块加入输入缓存, 即通过配置更多的波长分配给分组。如图2所示[6]:
此方法采用16波长复用代替早期的4波长复用, 这16个波长被分为4组, 每组4个波长, 进入4×4的AWG路由器以4波长一组的形式分别在AWG阵列中同时路由。但是为解决输入同一光纤的分组之间的同步问题, 需要在解复用器后加载同步模块, 引入了一个固定的时延Δt, 其值由AOLS处理每个分组的时间决定。此方法在一定程度上解决了波长相同的分组同时占用一个通道的拥塞问题, 但是占用了更多的波长资源, 且有可能造成延迟。
2.2分组标签的分离与读取
当分组到达AOLS节点后, 首先须将分组标签与净荷分离, 节点才能根据读取标签所携带信息进而做出路由选择。光标签提取是标签交换的核心技术。一般采用一个光分组时钟恢复电路与高速光逻辑门组成分离电路完成标签的分离。到达分组被分为两部分, 一部分作为时钟恢复电路的输入信号, 另一部分作为数据信号。被提取的时钟信号作为光逻辑门的控制信号。当原始分组与提取时钟被迟延时间恰好等于时钟获取时标签长度增加的时间时, 标签与净荷成功分离。
分组路由实质上是节点根据到达分组的标签与查找表中地址的对比后做出的选路决定, 因此, 标签的读取对于标签交换来说也是关键一环。在进行标签地址与查找地址的对比时, 一般采用光时域相关器在查找表中对比一系列的比特流, 从而做出路由选择。一个典型的结构就是采用基于SOA-MZI的全光逻辑异或门实现。每个处理节点最多四个相关器, 或采用两组级联的光子集成的SOA-MZI, 作为逻辑异或门工作, 在两组SOA-MZI之间采用逆向传播机制防止两组之间光滤波的发生。如图3所示[3]:
输入信号流被耦合至MZI的端口1和端口2, 而输入的连续波 (CW) 耦合至端口3, 逻辑异或门对两组数据流作出处理后由第一组SOA-MZI的输出端口4输出, 这组经过衰减延迟的信号在进入下一组SOA-MZI的输入端口。但要注意的是, 进入第二组输入端口的信号已不再是连续波而是一个经过脉冲调制的信号。
2.3可调光波长转换和分组路由
在全光标签交换过程中, 路由选择是根据标签地址与本地地址的对比结果做出的, 在对比地址后, 需对分组重新插入新标签, 并分配新的波长才可送至阵列波导光栅选择输出端口。高速的光交换要求波长转换器采用不敏感极化以及较大的可操作波长范围。在LSANGNE[3]项目中, 采用SOA-MZI作为波长转换器。但是系统需要SOA-MZI拥有大的调制带宽, 才能处理40Gb/s或更高速率的归零信号波长。而快速的波长调谐又要求转换器具有可调自由光滤波结构, 这就要求SOA有快速的增益恢复时间, 这对于目前的技术水平来说还是一个挑战。
文章介绍的代替方案是采用两个级联的SOA-MZI, 如图4所示[3]:
在第一级, 由内部的连续波激光器对到达信号进行调制, 转换后的信号作为调制信号输入第二个SOA-MZI, 第二个SOA-MZI同时接收光逐跳分配器产生的连续波信号。在输出端, 用一个陷波滤波器滤出激光器产生的光信号, 完成波长转换。但是此方案的缺点是:波长模块的调制带宽远小于单个SOA-MZI的调制带宽。
在波长转换过程中控制波长转换器工作的是光逐跳分配器。它一般由两个分离谐振腔的激光器耦合而成, 也可由其它非线性光器件耦合而成。现阶段已证明可行的有耦合的非线性马赫-增德尔干涉仪和非线性极化开关。对于集成AOFF, 要求拥有快速的设置和重置速度, 且要求低功耗, 高效率以及足够小的外形, 但目前制作高集成度的光移位寄存器还比较困难。现阶段已试验成功的是由两个耦合的微激光器构成的AOFF, 大小已接近光波长的尺寸, 交换速率已达到皮秒级, 且功耗只有千万亿分之一焦耳[7]。一旦高集成度的AOFF制作成功, 这种高速低耗的光逻辑器件即可应用于全光标签交换。
3结论
全光标签交换解决了路由转发速率与网络容量之间的矛盾, 且消除了常规光交换中O-E-O的转换开销, 在一定程度上节省了网络资源。但是对于每一个接收的分组标签, 都需要一个独立的硬件支持, 这在无形中又增加了光元器件的开销, 且节点的集成度也影响着全光标签交换的总开销, 节点集成度越高, 越可减少光纤-芯片耦合系数。因此, 采用高集成度的光逻辑器件是减少光开销的一个有效办法。
虽然全光标签交换是今后光网络发展的一个重要方向, 但是网络的发展需要硬件支持, 而目前还没有满足要求的光路由器以及光缓存技术支持。在还没有完全成熟的光元器件问世之前, 在一定程度上, 这种全光交换节点结构相对于现有的OPS网络还不占优势, 还需要进一步对光元器件的集成进行研究, 以便完全实现全光网络。
参考文献
[1]张宝富.全光网络[M].北京:人民邮电出版社, 2002.
[2]Blumenthal D J.All-Optical Label Swapping Networksand Technologies[J].Lightw Technol Dec, 2000, 18 (12) :2058-2075.
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[5]Ramos F.IST-LASAGNE:Towards all-Optical LabelSwapping Employing Optical Logic Gates and OpticalFlip-Flops[J].Lightw Technol, 2005, 23 (10) :2993-3011.
[6]Ni Yan.All-Optical Lable Swapping Node Architecturesand Contention Resolution[C].Proceedings SymposiumIEEE/LEOS Benelux Chapter, 2004.
对软交换与电路交换技术的分析 篇6
呼叫控制和管理软件实现现代网路控制的基础, 这是实现一个通信网络技术的数据交换, 而软交换技术作为一种新应用的技术是实现代替硬控制实现软控制的技术保障。而软交换的基本含义就是将呼叫控制功能从媒体网关 (传输层) 中分离出来, 通过软件实现基本呼叫控制功能, 从而实现呼叫传输与呼叫控制的分离, 为控制、交换和软件可编程功能建立分离的平面。软交换主要提供连接控制、翻译和选路、网关管理、呼叫控制、带宽管理、信令、安全性和呼叫详细记录等功能。
2 软交换具有的先进性
2.1 在运行方面的特点。
未使用软交换技术前同一交换网的一个用户终端或两个用户发起呼叫时, 网络端的通信建立了一条物理线路, 便于专用于释放物理线路进行通信的终端到终端的通信。这也就得出了拥有专用通道, 解决连接操作, 利用率较低, 保证质量等电路交换的特点。这种交换被常被PSTN使用。
使用基于IP的网络的软交换是根据每个数据包的分组交换技术。已发送的用户数据被划分为预定的长度, 各部分被称为一个数据包, 每个数据包接收的地址如果是加载的地址发送识别的信息和发送的数据包在同一时间开关, 地址标志线会被单独分配, 它们被转发到目的地, 通过使用动态复用的技术, 送到目的地, 恢复原来的数据。受益于共享信道动态分配, 解决统计复用, 连接操作, 信道利用率, 尽力策略业务, 语音, 数据, 图像, 多媒体通信是分组交换的主要功能。
2.2 系统架构方面的特点。
电路交换网络在从前专注于硬件交换系统, 软件和业务合作的制衡和呼叫控制, 呼叫控制, 交换矩阵和提供服务, 根据呼叫控制功能不同而垂直整合, 接口和互连之间的不开放的业务需求在各种标准是封闭的系统的一个制造商和一个单一的结构。传统转换的缺点:是专用软件升级成本高, 发展新业务, 以及专门的设备, 整个网络交换机, 升级难, 周期长, 市场和用户提供一个快速变化的环境这是不可能的, 不能适应各种各样的要求。
相应的软交换就具有了其优势, 开放的交换结构, 与传统的组合模式完全不同的侧面, 拥有介质访问层, 传输层, 控制层和配置相结合的系统, 使该服务的应用更广泛。这比传统的电路交换结构有了用于切换电路交换的数据包, 而不是软交换网络中的介质层, 以实现相分离操作中涉及的传输与控制, 选择该呼叫控制操作是分开的, 在同一时间, 通过开放式服务交换协议控制, 以及访问, 构成多厂商的开放式系统结构, 分布式应用的可扩展性。进行常规运行的接入层和支持电路交换网络适用于最终用户接入和多媒体服务的传统的媒体网关, 接入层, 传输层的IP网络使用分组交换技术, 软切换的移动设备为主, 端部集中负荷控制信息传输的媒体访问控制层的层和业务数据, 控制层是由软控制的开关系统的核心。为了提供开放的业务接口, 不仅要完成业务控制功能和呼叫服务层, 并调用操作和控制相分离, 从而为记录业务应用设备的用户提供各种服务以及建立相应的服务设备。
软交换网络体系结构, 可以克服了开关电路的现有网络问题。这是一个开放的网络体系结构, 可以在PSTN中提供发送数据服务。但同时, 为了提高某些语音在分组网络传输质量, 克服异构网络环境的问题, 进行业务交流, 平滑过渡上交流服务, 解决困难的问题, 可以通过使用开放的接口层的标准协议是各单位之间沟通, 承载服务代相分离和控制。使用网络设备之间的互操作性得到集成, 克服容量不足等问题。
3 在不同领域的应用
3.1 技术优势。
(1) 新的网络, 语音, 数据和视频传输业务的整合, 集成的业务功能使得软交换技术在集语音, 数据, 传真, 视频真正意义上的融合成为可能, 从而建立综合服务。 (2) 软交换技术可以使一个网络设备的基础上建立多个被应用到的网络体系结构的分层公开的交换, 分离的业务功能和路由的重大升级和网络成为可能, 从而降低成本。 (3) 为了提供一个开放的服务和控制功能, 基本的网络管理, 新业务, 这些由第三方提供的增值服务, 原来的网络要提供新的业务很困难的。
3.2 应用领域以及作用。软开关应用领域以及作用可以概括为:
(1) 提供GW接入服务。这是在它已经完成连接各种媒体网关的GW控制协议, 从而被视为具有自适应功能, 也可以直接连接用于SIP客户终端和H.323终端业务。 (2) 应答以及信息消化应用。应答并释放控制功能, 其中包括呼叫建立基本的维护, 呼叫处理, 连接控制, 是完成资源控制的软开关的重要功能之一。它还可以是可能的来电或控制的两方, 被用来支持多控制功能, 建立一个特殊的联系, 多方通话之间实现软交换, 控制混合的过程中使得所有成员参加通话。 (3) 提供更强大的拓展服务。这在网络发展的过程中起着非常重要的作用, 从电路交换网络到IP网络, 软件开关必须能够提供所有的PSTN/ISDN交换机提供的服务。此外, 补充业务, 包括基本服务, 同时应该能够使用智能网络服务, 现有的智能网络。此外, 网络的发展的根本目的, 是方便客户, 并提供业务和升级到一个新的业务, 为客户提供各种单纯的智能网络新兴程序控制。一个最明显的特征软交换可以通过编程逻辑控制在API的开放式协议, 这就能与外部应用程序的平台, 实现互联互通。 (4) 实现互连。NGN软交换和多协议支持, 以及软交换核心的开放式架构, 使得不同网络之间的互通成为可能。 (5) 系统自维护。软交换设备的维护和系统的管理和操作的部分用户, 系统可以通过自身维护和操作配置, 实现管理, 监控。 (6) 其他方面。接入, 认证和授权, 带宽管理功能和地址解析, 计费功能。
4 对未来的一些展望
通信网络和传统的呼叫控制和业务结构相比有了巨大的提升, 从而为承载分离的软交换和呼叫控制, 数据和语音集成提供了可能, 继而催生了大量的新业务。
通过软交换的应用, IP网络和现有的电信成为互补的一体化。分组交换和电路交换了这两种技术被传递到业务的语音和数据网络的下一代通信网络业务将继续向前发展。语音和数据交换业务得以整合, 以增加商业价值。在数据服务中所提供的IP网络等方面都会得到体现。智能网络的PSTN/ISDN都会应运而生, 这不仅仅再是语音服务, 而会为客户提供新的业务, 这是除了提供了一些基本的业务的新的智能业务和补充业务, 具有增值服务的特性, 比如IP电话就是利用软开关技术, 造福大众的体现。
结束语:总之, 运用软交换技术后, 为网络运营商提供了比传统电路交换时代竞争性强, 更具实用性的平台。通过它来完成并迁移到IP网络, 为企业的可持续发展创造出良好的前景。继而进入语音市场, 和网络建设融合, 减少运营和维护的成本, 同时保护了现有的网络投资企业。这就为整个电信业以及既有的优质网络运营商的相融合, 让全行业又好又快的发展提供了良好的基础与平台。
参考文献
[1]路峰.从与电路交换的比较看软交换技术[Z].2007 (1) .[1]路峰.从与电路交换的比较看软交换技术[Z].2007 (1) .
对软交换与电路交换技术的分析 篇7
1 软交换与电路交换技术的区别
1.1 交换的方式
电路实现交换主要是为了电路连接, 电话网就是一个具体的例子, 人们可以通过打电话进行交换方式的体验。打电话几乎人人都会, 过程也不必进行详细的叙述, 在人们打电话的过程中, 通过拨号交换机可以知道通话的对象是谁并迅速建立联系, 挂机之后交换机的联系也自动断开, 这个过程就是电路交换的过程, 电路在通信时建立, 在挂断后断开, 通信双方的信息内容与交换系统没有关系, 这种电路交换具有独占通道、保证质量等特点。
软交换技术主要是分组交换, 是通过IP网分段用户所传输的数据, 每个数据都有对应的分组和编号, 能够准确的传送到目的地, 这些信息在到达目的地之后会进行统一处理, 还原成用户的传输数据, 这种交换可以进行通道共用和统计复用等工作。
1.2 体系结构的具体介绍
传统的交换网络, 一个交换系统可以同时存在业务提供、呼叫控制等部分, 软件硬件互相制约。这种系统具有一定的封闭性, 在不同业务的不同呼叫控制功能中未设置开放接口, 这就导致这种交换系统的新业务开发会受到阻碍, 如果要开发新业务, 就要对整个系统的交换机进行改造, 十分的麻烦。
软交换技术的出现将传统的封闭机构打破, 这种新技术所使用的模式与原来完全不同, 它是一种横向组合模式, 整个的体系结构分为传输层、控制层等。
软交换体系出现之后, 对新一代的多媒体业务进行了解决, 解决的方案中有层次化和快速开发业务等特点, 用户可以享受到更多的业务种类, 包括无线话音和多媒体数据等。网络结构在这种新体系之下实现了优化, 实现了融合, 尤其是业务的融合, 软交换技术不仅能够继承原来网络中的业务功能, 还可以更加迅速的面向全网范围提供新业务。
软交换技术构架了一个体系开放的框架, 让呼叫控制与媒体交换实现了分离, 整体的层次结构更加开放, 每个层次的网络单元都可以独立演进, 这种分层结构的体系让未来的技术发展有了一个很好的载体。
(1) 媒体网关层:根据组网的位置, 可分为接入媒体网关 (提供接入适配功能) 、中继媒体网关 (提供与其他网络互通的媒体流转换功能) 、资源媒体网关 (提供特定媒体资源) 。
(2) 呼叫控制层:由信令网关 (提供中继信令SS7在IP网上的传输适配功能) 和呼叫控制服务器 (通过与信令网关和媒体网关的配合实现呼叫的建立、维持和释放控制功能) 。
2 软交换的具体特点与相应的功能
2.1 关于软交换技术特点分析
一般情况下, 软交换的主要特点为:
(1) 相对于传统电路交换而言, 软交换技术将呼叫控制与话音处理/交换分开, 媒体网关可以布设在提供最大价值的地方, 复杂的呼叫控制被集中在一起。通过部署分布式交换, 可以实现灵活的组网方式, 可以有效地解决传统组网模式中容量、覆盖和路由迂回的矛盾, 便于进行集中维护和管理, 有利于降低建网成本和运维费用。
(2) 软交换技术具有综合业务提供能力, 可以构建集语音、数据、传真与视频等综合业务于一体的全新网络, 真正意义上实现语音、数据与视频在传输与业务上的融合与统一。
(3) 软交换机技术提供了开放的业务 (基于AP1支持新业务二次开发) ;软交换机提供基本网络管理与控制功能, 新的业务尤其是增值业务由第三方提供, 这样可以快速加载原有网络难以提供的新业务。
2.2 软交换的主要功能详细介绍
软交换的主要功能如下:
(1) 移动交换服务器可以为基本呼叫的建立、维持和释放提供控制功能, 包括呼叫处理、连接控制、智能呼叫触发检测和资源控制等;接收来自业务交换功能的监视请求, 并对其中与呼叫相关的事件进行处理;支持基本的两方呼叫控制功能和多方呼叫控制功能。
(2) 移动性管理功能。主要完成切换 (包括UMTS系统内、GSM系统内以及GSM与UMTS系统间的切换) 、登记和移动台去话功能。还具有VLR功能, 包括用户数据管理、位置登记、鉴权、提供MSRN、VLR恢复、切换号码分配、TMSI分配、清除、Super Charger功能。
(3) 业务提供功能。由于软交换在网络从电路交换网向IP网演进的过程中起着十分重要的作用, 因此软交换应能够提供PSTN/ISDN交换机提供的全部业务。包括基本业务和补充业务;同时还应该可以与现有智能网配合提供现有智能网提供的业务。
(4) 互通功能。软交换的多协议支持功能和以软交换为核心的NGN开放式结构。满足了不同网络之间的互通功能。
(5) 操作维护功能。操作维护系统是软交换设备中负责系统的管理和操作维护的部分, 是用户使用、配置、管理、监视软交换设备的工具集合。
(6) 其他功能:接入认证与授权、地址解析和带宽管理功能以及计费功能等。
3 软交换在目前生活中的应用发展前景
以往的电信网络结构都是将业务与呼叫控制结合在一起的, 而软交换技术让这二者实现了分离, 这一措施让数据和话音能够更好的融合, 新业务也将有更好的开展环境, 由此我们可以看出软交换技术的良好前景, 通过软交换技术, 电信行业一定会取得更好的发展, 各个运营商的网络投资也有了很好的保障, 整体的网络建设与运营进入了低成本时代, 公司的发展将会更加的长远平稳。
4 结束语
软交换技术的出现是多方面因素的推动作用, 它满足了电信行业所需要的技术支持, 让电信行业在当今的信息时代取得了更好的发展, 通过这项技术, 人们享受到了更加优质以及更加个性化的服务。虽然软交换网络在发展过程中还存在一些问题, 但是我们可以相信, 只要假以时日, 软交换技术必将取得极大地发展。
参考文献
[1]路峰.从与电路交换的比较看软交换技术[J].计算机与网络, 2007 (01) .