软交换系统纠错技术（精选10篇）
软交换系统纠错技术 篇1
摘要：电力通信系统由很多技术内容组成, 其中软交换技术就是其中相当重要与重视的一项技术, 将该项技术恰如其分的应用可以帮助语音通信得到更好的发展空间, 本文就对软交换技术的发展现状与应用进行分析, 来阐述软交换技术发展的意义, 并且为通信系统的创新与发展带来新的理念。
关键词：软交换,电力调度,交换系统,应用
电力调度系统的重要性不言而喻, 其在电力产生中的作用是不可替代的, 它的存在保证电力生产运行的稳定与安全性。在时代不断进步的今天, 我国的电力行业也在不断的持续发展, 电网变得越来越重要, 并且对调度系统的要求也提高到一个新的层次, 主要表现在电网调度的功能以及可靠性和数量上。提高电力调度水平最常见的使用方式就是让以太网介入到其中, 虽然现在的通信技术已经比较成熟完善, 但是在使用过程中还是存在问题, 比如进行联网的投资成本太大, 信号指令统一难实现等等。
1 软交换技术
软交换技术其实是在IP网络通信平台上开始实现的技术, 该技术的出现为PSTN电话解决了难题, 真正做到将视频、语音一体融合。软交换将其功能实体化, 为各种用户提供所需呼叫与链接控制服务, 该功能的出现正式未来发展网络技术控制与呼叫的关键所在, 所以软交换技术就是根据电力调度系统特点搭建出新型的电力调度系统。
电力调度交换系统要使用软交换系统的目的就在于通过该技术可以拓展系统中的电话IP语音业务, 突破传统电力系统中的单一语音功能。不过从另一个层次来看, 想要实现该技术也是面临巨大的挑战与技术问题。比如, 软交换技术难与电力调度特点融合。因此发展利用软交换系统应用到电力调度系统中是目前想要提高电力调度系统运营效率的重要难题。
2 电力调度系统的发展现状
我国一些比较发达的经济城市中, 调度交换机的使用用户已经达到一定数量, 不过虽然发展前景十分良好, 但是依旧存在不小的问题与不足:
2.1 未实现调度交换机联网
不少地区的电力企业中, 市县与变电站交换机之间是相互独立的, 正是因为这样的特点才无法实现联网, 阻碍了电网未来发展与完善, 因此想要实现电力调度交换机联网就要在市县的电力公司之间设置交换站点, 为联网提供物质基础。
传统调度技术为了联网使用的是E1接口来进行一对一的对接, 但是使用该方法效率不高, 为了提高效率, 使用汇接点调度方式进行交换机联网, 使用该方式也依旧存在一些问题, 电网不断发展, 联网的变电站也会不断增加, 不过交换机的槽位却变得更加紧张, 这样就对企业发展扩大以及电网的发展造成阻碍。
2.2 变电站的调度电话预备不足
调度电话的存在是必要的, 它可以昂祝变电站与变电站之间能够更方便的交流, 因此在电网不断发展之后, 应该要增加调度电话的使用数量, 不过现在大部分市县级变电站使用的都是PI:M复接设备, 但是使用该设备的操作十分复杂, 出现故障的可能性也十分大, 因此想要解决该问题就要建立专门使用的电话通道, 这样才能够让调度效率提升。
2.3 调度通信系统不完善
电力调度生产中通信系统是十分重要的组成, 它的设置就是为了保障电力系统能够正常稳定的运行, 因此在正常情况下, 企业的电力调度交换机都会放置在交换网的连接点位置。当调度交换机在运行中出现问题, 就会对通信质量产生影响, 不仅造成通信系统稳定性降低, 还会影响系统中其他功能的发挥。我国虽然电力企业不少, 但是发展水平层次不齐, 这也让各家企业的调度通信系统不完善, 所以在使用过程中要维护好, 防止通信出现中断等问题。
3 软交换技术在电力调度交换系统中的应用
3.1 调度交换机组网方案
让软交换技术放在电力调度交换机使用需要依靠SDH传输网络, 不仅需要该网络的支持, 还要其他设备的帮助, 包含IP通讯设备、可视调度设备以及电网控制的设备等等。在程控交换机系统中还需要ZM一IP里的继板和标准程控交换机的支持来进行组网, 外置E1网关和IP技术进行外援帮助。
在网内调度交换机内进行传输信息的质量想要保障就要使用ZM一IP里的继板, 除此之外还需要与l OM以太网相连接, 连接之后再将其并入到SDH光纤环网中。之后, 还要外置E1网关, 该连接方式与网内调度交换机的连接方式是一样的。
3.2 后备调度通信系统方案
一般企业会为电力调度交换系统配置多台ip多媒体调度台, 这样不仅能够让视频通信更方便外, 还能够与用户进行ip电话语音通信。不过同步数字体系设备以及以太网汇聚板又拥有两种交换功能。Ip多媒体调度台与交换机可以利用太网汇聚板进行相互之间的呼叫和通信。
每个调度交换机的汇接点都会有ip多媒体调度台, 这些调度台所拥有的功能就可以直接通过快捷键来对对方进行呼叫或者通话, 或者也可以让调度交换组允许将其调度到可以通话的频道上去, 这其中就已经包含了ip通话。使用过程中不仅可以使用通话呼叫功能, 还能够根据通话的时间、呼叫进出来查看记录, 因此也具备了监听以及录音的作用。
4 结语
结合种种论述, 电力调度交换系统可以借助软交换技术来实现, 这当然也是需要建设在IP技术的基础上的, IP多媒体调度系统包括IP电话以及IP多媒体调度台, 将这些进行完善与拓展才能够实现电力调度交换系统组网。而通过对软交换技术在电力调度系统中的应用进行分析探讨将会对未来电网发展提供能够新的方式。
参考文献
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[4]吕晓勇.软交换技术在电力调度交换系统中的应用[J].电力系统通信, 2007, 6 (28) .
软交换技术(3) 篇2
7 软交换的标准化情况
目前，软交换的部分标准已经出台，但还有很多工作正在进行之中。国际上从事软交换标准研究的组织主要是国际软交换协会(ISC)。国内软交换标准的研究工作主要由信息产业部科技司直接领导的网络与交换标准研究组承担。国内的一些生产和科研单位也一直紧紧跟踪国际技术的最新进展，并参与到国内软交换标准的制订过程中。
目前国内的软交换标准化进程基本与国际同步。其他与软交换有关的组织还有ITU-T(国际电信联盟电信标准委员会)和IETF(Internet工程任务组)。ITU-T在软交换方面所作的贡献是：在ISUP(ISDN用户部分)的基础上制订了用于软交换间互通的BICC(与承载无关的呼叫控制)协议，以满足电路网向分组网的过渡；完成了基于分组网进行多媒体通信的相关协议，如H.323和H.248协议；另外，ITU-T SG13对基于软交换的网络体系构架也进行了研究。
IETF主要有SIGTRAN工作组、SIP工作组和Megaco工作组参与软交换相关标准的制订工作。其主要成果是：在MGCP(媒体网关控制协议)的基础上制订了Megaco协议，为将SS7信令移植到IP网上而制订的SCTP(信令流控制传送协议)和M3UA(消息传递部分第3级用户适配层)等协议，制订了用于软交换控制设备和数据终端设备之间的SIP(会话启动协议)以及软交换控制设备之间互通的SIP-T协议。
7.1 国际软交换协会简介
国际软交换协会是一个非盈利性的工业组织，成立于1999年5月。其主要宗旨是通过开放的成员政策和标准协议，促进世界范围内多厂商软交换设备的兼容性和"无缝"的互操作性。该组织由其成员资助和操作。截至2001年底，已有成员149个，其中80%以上来自北美和南美地区。其成员主要包括系统供应商和业务提供商，其中包括一些著名的设备厂商，如阿尔卡特、思科、爱立信、富士通、诺基亚、北电、NTT和朗讯等。ISC通过提供工业界最大的论坛，对软交换的组成和功能进行标识、讨论和定义，并通过其成员间的密切合作来促进下一代多媒体通信网络的普遍采用。
国际软交换协会现设有8个工作组，负责软交换网络架构的提出、业务提供、协议制订、互操作测试以及软交换技术在无线网络环境下的应用等方面的工作。它们分别是：
(1)业务应用工作组(Application WG)：负责定义应用服务器提供增值业务所需的交互功能，主要包括应用服务器与软交换设备及媒体服务器设备间接口标准的制订，以便快速提供包括电话、Internet、统一消息及其他用户内容在内的增值业务。目前，ISC建议应用服务器与软交换设备间采用SIP协议，应用服务器与媒体服务期器采用MGCP协议。
(2)设备控制工作组(Device Control WG)：负责对软交换设备与媒体网关间控制协议的制订、补充和增强，通过采用单一明确的接口标准，保证独立开发的软交换设备与网关设备间的互操作性。目前主要是采纳IETF的MGCP规范，该工作组还代表ISC向IETF提供信息，以对MGCP进行增强。
(3)设备互操作工作组(Interoperability WG)：负责制订进行设备互操作测试的策略、目标、需求和技术要求。
(4)合法拦截工作组(Legal Intercept WG)：负责提出进行合法拦截的需求及制订合法拦截的工作流程。该组织可以向与合法代理连接的ISC成员分发信息或从这些成员中获取信息。
(5)市场工作组(Marketing WG)：负责明确ISC的任务和目标，并使ISC提议的体系结构和协议被广泛接受和执行。
(6)网络边界功能工作组(Network Boundary Functionality WG)：负责起草和讨论网络运营商和企业/SOHO(小型和家庭办公室)在网络边界处提供IP电话和过滤器的需求。
(7)SIP工作组(SIP WG)：主要负责软交换网络信令协议的制订，以及软交换网络与PSTN(公众交换电话网)互通时所需信令协议的制订。这些信令协议包括软交换设备间呼叫控制协议SIP-T、软交换与SIP客户端间呼叫建立与拆除的协议SIP、IP分组网与IP分组网NAP(网络接入点)间的控制协议、以及软交换与媒体服务器间的控制协议SIP等。
(8)无线工作组(Wireless WG)：负责将软交换模型引入到第2代和第3代无线核心网中，最终以无线软交换、信令网关和媒体网关代替传统的MSC(移动交换中心)。
另外，ISC还提供一些兴趣组(Interest Groups)，这是一些涉及某一特定主题的电子邮件组，供ISC成员使用。
7.2 国内软交换标准动态
国内关于软交换的标准制订已取得重要成果。由信息产业部下属的网络与交换标准研究组于1999年下半年开始启动软交换项目的研究，内容涉及软交换体系结构的标准化，各种不同功能组合的媒体网关、信令网关和服务器等方面，并已取得显著成果。截至到2001年底，该研究组已完成的标准有《软交换设备总体技术要求》。该要求规范了软交换在网络中的位置，明确了其功能要求、业务要求、操作维护和网管要求、协议和接口要求、计费要求和性能指标。标准规定，软交换的协议及控制的媒体流基于TCP/IP承载方式，同时还规定了与IP电话及智能网的互通要求等。其待报批的标准包括：《No.7信令与IP互通适配层技术规范--消息传递部分(MTP)第二级对等适配层(M2PA)》、《No.7信令与IP互通适配层技术规范--消息传递部分(MTP)第三级用户适配层(M3UA)》、《信令流控制传送协议(SCTP)技术规范》、《信令网关设备(SG)技术规范》及《与承载无关的呼叫控制(BICC)信令的技术规范》，待送审的标准包括：《ATM中继媒体网关设备技术规范技术规范》及《综合接入媒体网关设备技术规范》。另外，还有一批标准正在起草之中，包括：《软交换设备与应用服务器之间的应用程序接口(API)Parlay技术规范》、《基于软交换的应用服务器接口技术要求》、《基于软交换的综合接入设备(IAD)技术要求》、《基于软交换的媒体服务器(Media Server)技术要求》、《基于软交换的综合接入媒体网关测试规范》以及《ATM中继媒体网关测试规范》。
8 软交换的应用及主要产品
8.1 软交换的应用
软交换的本质是通过软件来进行呼叫控制，它将PSTN的可靠性和数据网的灵活性很好地结合起来，从而为用户提供更多、更优质的服务。软交换既可以作为独立的网络部件分布在网络各处，也可以与其他网络节点设备相结合，提供新的功能。因此，软交换可以应用于不同的网络环境。概括来讲，软交换主要应用于以下领域。
(1)电路领域
在电路领域，软交换和媒体网关及信令网关相结合，完成控制转换和媒体接入转换，可用于本地网、城域网和长途网，主要提供现有PSTN网中的基本业务和补充业务。在本地网应用中，软交换与信令网关及媒体网关用来代替五类交换机，提供用户接入网关及终端设备到长途电话网的接入；在城域网应用中，软交换相关设备提供四类及五类交换机的功能；在长途网应用中，提供汇接/长途接入功能，可提供长途VoIP等业务。
(2)智能网领域
在智能网领域，软交换与媒体网关相结合，完成SSP(业务交换点)功能，与现有智能网的SCP(业务控制点)相结合，提供各种智能业务。此时，软交换需实现智能网的基本呼叫状态模型(BCSM)和H.323或SIP协议状态机的转换。
(3)移动网领域
在移动网环境中，软交换也可以提供与电路交换网类似的应用。
8.2 软交换产品概述
目前，国际上著名的通信设备制造商都提出了各自的软交换解决方案，如美国冠远公司提出的软交换解决方案、中兴ZTE Softswitch体系构架、阿尔卡特的NGN解决方案、西门子的SURPASS解决方案、北电网络的NGN解决方案、Sonus的软交换解决方案等。
(1)中兴ZTE Softswitch产品系列
中兴ZTE Softswitch体系构架的组成部分包括Softswitch控制设备、媒体网关、信令网关、IP终端、业务平台及其他支撑设备。其中，Softswitch是网络的核心控制设备，主要功能包括呼叫处理、接入协议适配、业务接口提供、系统操作维护管理、认证计费以及与其他实体的互连、互通等。媒体网关包括中继网关、接入网关、多媒体网关和无线网关等，Softswitch通过不同的网关设备完成与各种网络和终端的互通。信令网关目前主要指七号信令网关设备，通过信令网关完成PSTN网与包交换网信令的互通功能。IP终端主要指H.323终端和SIP终端，如IP小交换机、IP电话、PC等，与媒体网关的主要区别在于不需进行媒体流的转换。业务平台完成新业务生成和提供，包括SCP和应用服务器等。其他支撑设备，如AAA(认证、授权、计费)服务器、大容量分布式数据库、策略服务器等为Softswitch系统的运行提供必要的支持。
ZTE Softswitch体系结构支持两种提供业务的方法：在SoftSwitch中提供通用开放的API，由应用服务器完成业务逻辑和流程，实现网络与业务提供的分离；在SoftSwitch中提供标准的INAP接口，通过和智能网的SCP互通，实现对传统智能业务的继承和利用。
针对不同的网络，ZTE Softswitch提出了不同的解决方案。
ZTE Softswitch针对商业用户、小区、居民用户、家庭和长途等不同情况，分别采用Softswitch加上不同的接入设备来提供数据网上的语音解决方案；在网络演进方面，对PSTN和智能网采用不同的演进方案。PSTN可以有两种演进策略：策略之一是利用Softswitch和中继网关(TG)一起完成原汇接/长途交换机的功能，而保持C5端局不变。这种策略工作量最少、牵涉面最小，比较适合于改建局的情况。策略之二是利用Softswitch和接入网关(AG)一起完成原端局交换机的功能，而保持用户双绞线接口不变。这种策略工作量相对较大，比较适合于新建局的情况。智能网演进方案是利用Softswitch和TG/AG一起完成原SSP的功能，同时引入新的应用服务器，以扩充SCP的业务提供功能。
(2)阿尔卡特的NGN解决方案
阿尔卡特NGN解决方案的主要产品有Alcatel 5020和Alcatel 5000软交换平台。其中，Alcatel 5020为传统运营商和新的运营商提供Internet拨号业务下线应用及VoIP H.323应用；Alcatel 5000可以提供四类(汇接交换机)应用，能处理模拟用户线、ISDN以及传真业务，可提供处理能力达5 000兆BHCA(忙时呼叫次数)，支持100万用户。
(3)北电网络的软交换产品
北电网络的软交换产品主要有独立的软交换平台CS3000，基于Sun商用Netro平台，支持长途话音业务，具有容错和冗余备份能力，支持H.248、BICC及SIP-T协议，单节点处理能力为30万BHCA，最多可由25个节点组成一个CS3000域，处理能力可以达到7.5兆BHCA。
9 结论
虽然软交换技术在近几年得到了迅速发展，国内外许多设备提供商也已提供了各自的软交换产品及下一代网络的解决方案，国内外一些运营商也在积极进行相关的试验。但是软交换技术的大规模应用还有待时间的考验。作为一门新的技术，软交换目前面临的主要问题有：服务质量没有最终解决，国际上尚无大型网络的组网和运营经验，协议尚待发展，API没有成熟的产品，真正有吸引力的新业务以及多媒体业务的提供还有待研究等。
尽管如此，由于软交换结合了传统电话网的可靠性和IP技术的灵活性及有效性的优点，是新兴运营商进入话音市场的技术手段，也是传统电路交换网向分组网过渡的重要设备，其优势是传统电话网无法比拟的。相信通过标准制订组织、设备供应商、业务提供商和运营商的共同努力，在不久的将来，软交换技术及基于软交换技术的下一代网络会真正给用户带来便利，给业务及设备供应商、网络运营商带来丰厚的收入。软交换的前景是广阔的。(续完)
参考文献
1 The International Softswitch Consortium Application Working Group. Enhanced Service Framework. http:∥www. softswitch. org
2 The Parlay Group. Parlay Specifications 3.0. http:∥www.parlay.org
3 赵慧玲,王立言,陈仁娣.中国网络与交换标准研究进展.中兴通讯技术,2002,8(2):39-41
4 赵慧玲,单秀云.下一代网络的研究.中兴通讯技术,2001,7(S0):29-30
(收稿日期：2002-06-10)
作者简介
卢美莲，北京邮电大学程控交换技术与通信网国家重点实验室副教授，在读博士。曾先后参加10余项国家级及国际合作项目，多次获部级科技进步奖，已发表论文10余篇，译著3册。主要研究方向为：IP电话技术，宽带通信网上的实时多媒体通信技术，软交换技术，下一代网络的体系结构、协议、网络管理、性能评估等。
软交换技术在通信系统中的应用 篇3
市场经济体制的不断健全, 促进了我国的通信市场化的发展, 其电网建设日益开放化、日益开放化, 有利于我国的通信网络建设的稳定运行, 这促进了我国的通信信息系统业务的不断发展。随着经济的发展, 一系列的新型业务的不断的得到呈现, 通过对通信网络的应用, 实现了联通网络通信系统向最新型的体系架构的转变。在全网的运作过程中, 通过对全网运作环节的有效监视, 确保其相关故障记录的有效分析, 满足实际通信网络系统的发展, 促进其流量计费网络系统的不断健全, 保证其实际工作的需要。
软交换技术是实际工作的应用比较广泛的技术方法, 它通过对相关业务提供功能、呼叫控制功能及其互联互通功能的实现, 促进了软交换技术的不断发展。其呼叫控制功能是软交换功能环节的重要组成部分, 它实现了基本呼叫功能的有效应用, 确保了实际相关控制功能的有效应用, 满足了实际工作的需要, 比如一系列的连接控制机器资源控制、呼叫处理环节的有效应用等。其互联互通功能通过对相关协议标准的应用, 满足实际工作的需要, 促进其能力交换环节、补充业务环节及其呼叫建立措施的应用。但是其也具备一定的劣势, 比如不能实现其体系结构的有效平衡, 不利于其实际工作的稳定运行。
软交换业务提供功能也是一种比较常见的功能模式, 它实现了对相关型号的交换机的应用, 确保其相关业务环节的稳定运行, 这个环节包括基本业务环节及其补充业务环节, 它实现了日常智能网相关业务环节的稳定运行, 有利于促进其整体软交换系统环节的稳定运行。
2 软交换技术的必要性及应用潜力
2.1
软交换机技术是一种话音网络交换技术的应用, 它突破了传统的电信网络的局限性, 确保其程控交换机网络系统的健全, 保证了日常工作的稳定运行。这种软交换机实现了新旧网络的有效融合, 保证了实际工作的稳定运行, 其突破了传统的交换网络的封闭性, 实现了其硬件供应环节、更新维护环节及其应用开发环节的稳定运行。理所当然用户也牢牢地锁定在设备供应商的那里, 压缩了用户选择的空间, 导致用户在设备维护费用上失去了应有的主动权。然而通过软交换技术的所搭建起来的下一代网络可以有效地扭转了这种不利局面, 这主要是在利用软交换技术搭建的新一代网络中设备系统供应商都是基于同一个开放标准平台开发出来的, 这样一来用户自然就具有更多的选择权。
软交换技术的发展, 突破了传统的电路交换技术的局限性, 保证了软交换系统的健全, 有利于其软交换技术的有效应用, 保证其经济性、低成本性的提升, 满足了日常工作的需要。软交换技术的应用, 满足了日常平台的有效应用, 促进了新技术应用的广泛推广, 这种软交换技术具备很好的性价比, 其设备成本是比较低的。与传统的电路交换相比, 软交换技术可以更好的解决网络的可靠性。用户在组网的时候可以利用软交换的优势采用功能软件的形式将传统的电路交换的核心功能先进行了分类, 然后再将其往下分配到各骨干网络。由于这种根据分门别类的分布式结构是可编程的, 同时也是以计算机平台为基础, 并可以利用设置网络权限来更好地实现网络的可控性和安全性。
2.2
通信网络系统分布广泛, 其业务系统内部环节是非常繁杂的, 具备多种网络形式, 为了促进其各个网络的相关环节的有效协调, 我们要进行软交换技术的有效应用, 保证日常网络融合过程中的相关问题的解决。促进其相互独立性、相互共同性, 促进其软交换技术系统的不断更新, 以满足实际工作的需要。
采用软交换技术组建的通信通信系统具有自我统计和自我维护功能, 主要包括:业务统计和错误预警。对于纵横交织的通信网络和业务繁杂的通信系统来讲, 应用软交换技术可以实现:方便便捷地对所有的业务进行汇总并输出分析报告。
随着经济的发展, 通信网络不断得到健全, 这有利于其发挥网络互通的优势, 确保其通信通信网络的不断发展, 满足了通信系统的健全的需要。通过对计算机网络的应用, 确保其分组网络环节的稳定运行。在此过程中, 计算机网络及其电话网络通过对其软交换技术的有效应用, 确保其内部相关信息指令环节的有效识别, 促进了其计算机网络的对于相关通信网的管理协作, 满足实际工作的需要。当前, 语音和数据信息为通信通信网中的主要传输的信息, 但是随着网络技术的发展和计算机技术的革新, 这对通信通信业务提出了很多新的要求如:可视业务、多媒体业务等新兴业务。面对这些新的要求, 软交换技术可以大显生手, 这是因为其不但可以很好地支持语音业务, 而且还可以利用新的网络设施与开放式的应用程序接口为用户提供各种增值业务, 为新业务的开展提供便捷性服务, 以保证通信通信网络系统的不断健全。
2.3
我国的通信通信网络具备多种传输介质, 其相关之间具备不兼容性, 不能保证其有效协调, 通过对软交换技术的有效应用, 实现其组建网络的健全, 以保证软交换技术优势的发挥, 促进其软交换系统的稳定运行, 促进其相关环节的发展, 通过对各种介质传播的网络的应用, 保证其互融互通性, 促进其网络信息的有效传递, 实现了日常数据转换环节的稳定运行。在管理维护上显得更加方便快捷, 因为现在只需对同一类设备进行运行管理和系统维护就可以实现对整个网络的信息交换。软交换技术应用作为下一代网络的解决方案, 具有多方面的优势, 其应用性体现在方方面面。在通信通信网中引人并实施软交换技术, 一方面, 在技术上既可起到承上启下的作用;另一方面, 通信供应企业顺利向下一代网络解决方案的的演进产生多方面的积极作用。
结语
我国通信网络系统的健全, 离不开对软交换技术的应用, 这是通信网络的应用要求, 也是提高通信工程质量效率的需要。
摘要：我国国家经济的发展, 对于通信通信系统的要求日益严格, 为了保证我国经济建设环境的稳定性, 我们要进行通讯技术系统的更新, 以保证实际经济的发展要求。为此我们要进行通信系统的高效性、安全性、先进性及其稳定性的提升, 满足实际经济生活的需要。为了达到这个目的, 我们要进行现有通信网络资源的有效应用, 促进通信企业的经济价值的不断提升, 以促进通信企业的技术系统的不断发展, 为此我们要进行软交换技术系统的健全, 促进我国的通信通信系统的不断发展。
关键词：交换技术,通信系统,研究深化
参考文献
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软交换网络技术的应用前景分析 篇4
关键词:软交换;发展前景;IMS
1 软交换网络
软交换网络是一个可以同时向用户提供语音、数据、视频等业务的开放网络。它采用一种分层的网络结构,使得组网更加灵活和方便。整个网络被分成接入层、传送层、控制层和业务层(如图1),即把控制和业务的提供从媒体层中分离出来。
软交换网络各层之间采用标准的协议和接口。各层之间相互独立,独自发展,每层之内的技术革新不影响其他层,并且软交换网络能够提供灵活多样的接入方式。通过开放的API接口可以支持运营商、第三方业务提供商开发新业务。
2 软交换网络发展前景
当前的软交换网络具有以下特点,而这些特点也正是软交换网络的发展趋势:
(1)更加彻底的分离。
IMS(IP Multimedia Subsystem)是IP多媒体系统,是一种全新的多媒体业务形式,它能够满足现在的终端客户更新颖、更多样化多媒体业务的需求。IMS可以看作是一种新的软交换技术。而IMS比软交换更加彻底的分离。彻底的分离体现在以下几点:
①呼叫控制和业务的分离。传统软交换虽然已经将大部分增值业务分离出来放到了业务层,但是自身仍然保留了一些补充业务。IMS将这些保留的业务统统拿出来放在了业务层的应用服务器中,这显然是呼叫控制和业务彻底的分离。
②呼叫控制与媒体网关控制的分离。传统软交换同时提供了基于SIP的会话呼叫控制和基于H.248/MEGACO/MGCP的媒体网关控制器的功能,在IMS中将这两者分离出来。随着传统网络的逐渐淡出,SIP网络的逐渐主导,将上述两者功能分离更能使网络结构简单,呼叫路由的高效。
③用户数据从软交换中的分离。软交换一般将用户数据放置在软交换设备自身之中,IMS将这些用户数据从软交换中分离出来,并将用户数据与其相关联的业务数据集中到称为HSS(Home Subscriber Server)的设备之中。这种用户数据的分离集中更加有利于业务的实现和提供。
(2)呼叫协议统一。
SIP协议一统天下。采用SIP协议,信令信息是基于文本的,较H.323协议简单灵活、扩展性好,且基于Internet标准,在语音、数据业务结合和互通方面具有优势,网络兼容性也强,能跨越媒体和设备实现呼叫控制,支持媒体格式,可动态增删媒体流,容易实现不同网络间的互连互通以及实现更加丰富的业务特性。
(3)与接入方式兼容。
对多种接入方式的兼容是软交换网络的一个特点,IMS将该特点更加进一步发展。IMS中由于对接入网络的彻底分离和SIP协议的应用使其真正意义上实现了对多接入方式的兼容。
(4)一致的归属业务能力。
目前的软交换网络没有充分考虑对用户终端的漫游支持,而IMS中P-CSCI(代理- CSCI)功能实体的引入,使终端无论是漫游到外地还是其他运营商的网络都能够通过拜访地或拜访网络的P-CSCF接入到IMS中,从而建立用户终端与其归属HSS及S-CSCF(服务-CSCF)的信令通路,由归属地的S-CSCF控制用户业务。
(5)更好服务质量和安全保证。
在IMS中存在多种CSCF功能实体,通过这些功能实体,IMS提供了更好的服务质量和安全保证。在这些IMS功能实体中,P-CSCF完成了用户终端及接入网络和IMS核心网络的隔离,I-CSCF(询问-CSCF)完成了不同运营商之间IMS网络的隔离,从而保证了网络的安全。
3 结语
软交换网络的发展将使网络结构更加清晰合理,网络成本更加节约,使用户数据更为集中,新业务提供更加容易;同时这种发展了的软交换网络也保证了与传统网络的兼容。中国通信标准协会网络与软交换技术工作委员会主席赵惠玲指出,虽然软交换设备功能及其稳定性能够满足商用要求,但与之配套的运营支撑及维护管理体制要进行相应的变革;在网络的规划上应遵循“大容量、小节点、广覆盖、全功能、扁平化”的原则。
参考文献
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软交换系统纠错技术 篇5
1 系统设计
1.1 系统总体要求
系统要求能够传输和交换常见的话音业务(每个方向8路话音)、可视会议业务(H.264编码解码)、网络连接业务(TCP/IP)[2],达到应急通信条件下的多业务通信要求。根据传输条件,适当设置传输速率,调节可视会议业务速率,保障其他业务的正常进行。对于长距离无线线路(长于5000公里)可能延时大,为满足通过无线信道传输实时业务需要,可以增加IP加速器[3,4]。
1.2 总体技术设计
语音业务采用基于VOIP的语音网关设计,在指挥部一端可以连接PSTN,通过二次拨号及语音提示联网拨打网内或网外电话,网内使用3位小号。其次,还可以利用热线功能,将PSTN号码进行远端放号。远端语音网关用户与PSTN用户使用方式一样,便于习惯于PSTN用户使用[5]。
可视会议系统采用基于H.264编解码的视频编解码器,采用RTP over IP技术实现视频在IP网络中的传输和交换,在指挥部针对接收到的各路视频信号使用视频切换矩阵切换出来,传输到上级指挥部门。
网络数据交换部分采用交换机和路由器实现,采用比较简单的路由协议RIP2,节约带宽资源。
系统总体设计及结构组成如图1所示。
1.3 各业务模块设计
1)语音部分设计:语音通信是系统最基础的通信,具有最高的优先权,语音部分设计采用结构最为简单的语音网关设计,其设计如图2所示。
通信过程:远端站话音用户通过本段语音网关拨号,本端语音网关根据设置的路由表寻址到本段或对端语音网关。收到拨号信号后,接收端分析号码,根据设置的被叫号码,将呼叫寻址到具体某个线路或端口。协议遵循H.323。
2)可视会议部分设计:可视通信部分是系统中最占用资源的部分,采用较为成熟的H.264视频会议技术,其设计如图3所示。
通信过程:远端站可视会议用户通过本端视频编码,根据设置的接收IP(目的地址),结合设置的编码参数,封装协议遵循RTP over IP,编码成IP帧,通过网络传送到对端,在接收端,根据协议进行拆包,还原出音视频信号,达到音视频通信的目的。协议遵循H.264。
3)网络数据部分设计:数据网络部分较为成熟,采用交换机和路由器设计,其设计如图4所示。
通信过程:远端站网络数据用户通过本端,根据通信被叫IP(目的地址),在局域网广播,到达路由器局域网口,路由器通过RIP2路由协议查找和目的IP对应的数据转发广域网端口,从而实现内部用户和外网用户通信的目的。协议遵循RIP2。
2 系统配置要领
2.1 IP规划
本系统内部全部使用一个网段内IP地址,系统设计共6个远端站,一个指挥中心,IP配置原则:1#站采用192.168.0.1x,2#站采用192.168.0.2x,依次类推,6#远端站采用192.168.0.6x,路由器LAN端口IP地址为:192.168.0.1,指挥中心由于设备众多,分配地址192.168.0.1xx(除路由器外),子网掩码均为255.255.255.0。
2.2 MODEM设置
调制解调器按照分配的IP地址设置地址、掩码、网关等,同时类型设置为AnnexB(欧洲标准ETSI)设置系统模式为桥接模式(即Bridge,不使用路由Route模式)。
2.3 视频CODEC设置
设置以下内容(以发送端设置为例):
1)IP地址,网关,掩码;
2)封装协议为RTP over IP;
3)设置输出码率,线路状况好可以选择2048kb/s,一般选择1024 kb/s可满足视频会议要求;
4)设置视频码率:视频码率=输出码率-音频码率-20kb/s,音频码率30kb/s或48kb/s;
5)设置分辨率,当视频码率低于600kb/s时采用CIF,高于600kb/s采用HD1;
6)GOP结构采用IBP,GOP长度选择25;
7)设置发送端口和业务类型,要和接收端对应。
2.4 语音网关设置
远端站侧设置[6]:
Centnet/Conf/Line0>pre add 810设置该线路作为被叫时的号码为810
……
Centnet/Conf/Line7>pre add 817设置该线路作为被叫时的号码为817
Centnet/Conf/Dial81?>map 127.0.0.1如果接收到的号码为81x,则在本端查找。
Centnet/Conf/Dial91?>map 192.168.0.101如果接收到的号码为91x,则传送到地址为192.168.0.101的指挥中心查找。
指挥中心侧设置:
Centnet/Conf/Line0>pre add 910设置该线路作为被叫时的号码为910
……
Centnet/Conf/Line7>pre add 917设置该线路作为被叫时的号码为917
Centnet/Conf/Dial91?>map 127.0.0.1如果接收到的号码为91x,则在本端查找。
Centnet/Conf/Dial81?>map 192.168.0.11如果接收到的号码为81x,则传送到地址为192.168.0.11的1#远端站查找。
在一些特殊使用场合,可以使用Hotline命令设置热线实现远端放号。
路由器设置:主要设置路由器各端口的IP地址,并使能RIP2路由协议。具体设置可以参考Cisco系列路由器设置手册。
3 结论
本系统采用基于软交换体制建立以无线信道为传输媒介的可视应急指挥通信系统,具有成本低、可靠性高、业务种类多、技术体系先进等诸多优点,在使用中,如果传输信道是长距离无线信道,具有较高误码特性的限制,视频传输速率可以适当降低,以保证话音等基本业务的正常使用。该系统设计中可以在两端分别对应使用IP加速器,将无线信道分割成三段:本地段、空间段、远端段,三段分别响应,可以有效克服通信距离远造成的延时大的影响[8]。
摘要：无线通信以其机动性好、架设开通迅速、通信距离远等诸多优点,广泛应用在反恐维稳、抢险救灾等应急任务中,随着无线通信技术的发展,无线频带带宽进一步开发和拓展,设备功率进一步提高,使得利用无线通信传输多种业务成为现实,该系统在用户端将各业务综合于IP数据包,经由无线信道的IP数据传输,集中到指挥所端进行软交换,实现多业务通信。
关键词：无线信道,软交换,多业务
参考文献
[1]崔燕明,刘孝先,吴维农,等.电力应急通信指挥系统的建设方案[J].电力系统通信,2009(6):33-36.
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[3]张建中.软交换系统软件架构设计与实现[J].无线电工程.2010,40(6):7-10.
[4]李建德,冯建民,刘锋,等.卫星通信在国网应急系统中的应用[J].卫星与网络,2010(5):52-55.
[5]雷文杰.通信网几种交换技术的分析[J].科技资讯,2010(16):4
[6]北京数码视讯科技有限责任公司.9130型H.264编解码器使用说明书[S].北京:数码视讯,2010.
软交换系统纠错技术 篇6
关键词：软交换技术,电力通讯系统,应用前景
随着经济的不断进步, 市场的自由性和开放性越来越高, 传统的电力通讯行业已经不能满足时代发展的要求, 以交换机来进行业务控制的传统通讯网络对于新业务的接受缓慢, 实现难度较大, 同时运行成本也相对较高, 局限性非常大。而新一代互联网的出现和发展, 虽然解决了一部分问题, 但是由于新旧网络的相互结合, 又产生了新的互通问题。软交换技术正是为了实现当前背景下各个分网之间的互通而引入和发展起来的。
1 软交换技术的定义
所谓软交换, 是指将呼叫控制的基本功能从媒体网关之中分离出来, 通过相关的软件或系统, 实现基本的呼叫控制功能, 使呼叫传输和呼叫控制功能相互分离, 更加便于控制和管理。软交换也可以称之为呼叫代理或呼叫服务器, 独立于通讯传输网络, 可以为使用者提供相应的所有业务, 其协议依附IP而生, 较之前相比, 具有更强的开发性和灵活性, 其结构也更加简单, 便于掌握和控制。
2 引入软交换技术的意义
软交换技术的功能是十分强大的, 所产生的作用也是不可替代的。
(1) 协议功能。软交换技术可以支持多种不同的通讯协议, 实现新旧网络之间的相互交流和相互操作, 使得操作更加简便, 便于电力通讯工作人员的学习和掌握。
(2) 呼叫控制功能。软交换技术的主要作用之一就是实现独立的呼叫控制功能, 另外, 除了最为基本的呼叫建立、维持和释放外, 软交换还可以提供诸如连接控制、资源控制等各种各样的控制功能, 应用十分广泛。
(3) 业务提供功能。业务提供功能是建立在软交换协议功能基础之上的, 软交换可以连接新旧两代通讯网络, 一方面可以为旧的交换机进行支持和补充, 提供全部所需业务, 另一方面, 可以与新的智能网络相互连接和融合, 为智能网络提供业务, 是连接新旧网络的桥梁。
(4) 网络安全保障功能。软交换技术可以为业务的提供者和使用者提供网络接入认证和授权功能, 对用户的IP地址进行解析和加密, 方便用户对网络带宽进行管理和控制。
3 软交换技术在电力通讯系统中的应用前景
随着信息通讯技术的发展, 为了满足市场的需求, 同时使企业获得更大的经济效益, 电力通讯网络得到了前所未有的发展, 新设备和新技术的不断应用, 也使通讯网络时刻都在发生改变。其分部范围极其广泛, 业务量虽小但是也十分复杂, 虽然网络形式多种多样, 但是每个网络都是一个相对独立的系统, 相互之间的设备和技术存在很大的差异, 很难实现融合和互通, 这就使得电力通讯行业的管理成为一大难题, 严重阻碍了电力通讯行业的发展。软交换技术的出现, 为问题的解决提供了参考和方法, 其在电力通讯系统中的应用取得了良好的成果。
(1) 实现电话网络与计算机网络的互通。电力通讯网络包括了电话网络和计算机网络两个部分, 相互之间以协议为基础进行分组, 但是却很难实现互通。软交换技术的协议功能可以为双方提供信息传输和信息识别的交流平台, 从而使双方可以实现互通, 通过计算机网络强大的处理功能, 更加方便地对电话网络进行管理, 便于业务的开展和推行。
(2) 实现业务的多样性。随着通讯行业的不断发展, 通讯业务也开始由最初较为单一的信息传输和语音通话向着多样性发展, 如现在较为流行的彩信, 视频通话等多种新型增值业务, 这都需要软交换技术的支持, 不仅可以使业务更加多彩多样, 满足用户日益增长的使用需求和追逐潮流的心理, 也可以通过增加增值业务的形式, 为企业牟取更高的利润, 实现企业经济效益的提高。
(3) 提高设备利用效率, 降低成本。就目前的电力通讯网络而言, 由于网络数量众多, 且标准不统一, 导致传输材质多种多样, 各自形成独立且互不兼容的分组网络, 要想实现相互之间的连接, 必须采用各自专用的连接设备, 大大增加了企业的运行成本, 而若仍然坚持相互独立, 则会使企业逐渐失去市场竞争力, 不利于企业的持续发展。而采用软交换技术组建网络, 可以无视不同的传输介质, 实现各个独立网络的连接, 既减少了采购专用设备的资金消耗, 也避免了重新构造网络所造成的设备浪费, 同时, 还可以简化信息传输过程, 使得系统运行速度更加快捷, 也更加便于管理和维护。
(4) 实现数据的汇总和整理。软交换技术在组建通讯网络之后, 其系统具有自我统计和自我维护功能, 可以自动对系统的运行和传输数据进行汇总和整理, 便于工作人员的分析处理, 同时, 可以提供详细的数据清单, 为用户查询话费详单提供方便。自我维护功能还兼具报警作用, 一旦系统出现问题, 可以在第一时间对工作人员进行报警, 防止故障的扩大, 进一步提高系统的安全性能。
参考文献
[1]李达敏.浅析软交换技术在电力通信系统中的应用前景[J].数字技术与应用, 2012, (4) :32-34.[1]李达敏.浅析软交换技术在电力通信系统中的应用前景[J].数字技术与应用, 2012, (4) :32-34.
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[3]赵婷.软交换技术在电力通信系统中的应用展望[J].湖北电力, 2009, 33 (5) :22-23, 32.[3]赵婷.软交换技术在电力通信系统中的应用展望[J].湖北电力, 2009, 33 (5) :22-23, 32.
软交换调度系统设计分析 篇7
调度通信系统是工业生产和业务活动中指挥调度的专用通信系统,与一般的通信系统相比更注重通信的可靠性和会话模式的多样性,广泛应用于电力、煤炭、石油和轨道交通等领域。随着各行业内市场的不断变化以及通信技术、计算机技术和互联网技术的飞速发展,用户对业务的需求已不仅仅局限于基本的语音业务和低速的数据业务,而是期待更高效更全面更灵活的通信调度平台来实现更快的响应、更灵活的调度、更强大的功能和更综合的融合业务应用。在这种背景下,软交换调度系统凭借其开放式的网络架构、灵活的网络部署和业务接入等诸多优点成为调度通信领域内研究的热点。
1 系统原理和组成
下一代网络(Next Generation Network ,NGN)是一个基于IP的全新通信网络,可以承载语音、数据和多媒体等多类业务。它是建立在单一的包交换网络基础之上,应用软交换技术、各种应用服务器及媒体网关技术等建立起来的一种分布式的、电信级的、端到端的统一网络。同时,NGN提供了一个开放式的体系架构,便于新业务的快速开发和部署。
软交换调度系统采用NGN的分布式结构,主要包含软调度交换机、调度台、各类网关、IP智能终端、录音服务器(Recording Server,AS)、运营支撑系统(Operation Support System,OSS)和媒体服务器(Media Server,MS)等,通过网关实现与公共交换电话网络(Public Switched Telephone Network,PSTN) 和信令系统#7(Signaling System #7,SS7)网络的互通,系统框图如图1所示。
软调度交换机是系统中的核心控制设备,负责完成呼叫处理、协议适配、业务提供、系统互通以及计费管理等功能。调度台是调度人员的操作台,可根据需要选择注册到软交换/电路交换机上。运营支撑系统提供企业日常的运营支持,包括用户管理系统、在线计费系统和软交换调度系统及其终端等的管理。媒体服务器提供实时媒体处理功能,主要包括:语音编码转换、播放通知音、DTMF检测、语音会议桥接、自动语音识别、语音—文本转换和视频会议等。录音服务器主要是实现按需或全部录音来记录事件处理中的所有关键步骤,为日后的工作提供检验依据。其他设备由于不是软交换调度系统所必需,在此不再赘述。
2 设计方案
软调度交换机是系统的核心设备,调度台是最普遍也是最重要的调度终端,因此,二者的设计方案是整个系统设计方案的核心,下面对其分别介绍。
2.1 软调度交换机子系统
软交换技术发展至今,日趋成熟和完善,软调度交换机子系统充分借鉴和吸收了前人的技术经验,基于成熟的软交换系统软件架构[1]进行设计。
软调度交换机子系统的系统框图如图2 所示,包含以下5个子系统。
2.1.1 协议接入和适配子系统
协议接入和适配子系统主要完成对各种终端协议、中继协议的接入和适配工作。其中协议适配子系统将各协议栈解析的消息转换为软交换机内部统一消息,同时将通用呼叫和资源控制子系统下达的控制指令转化为相应的协议信令,交给对应的协议栈打包发送。
2.1.2 通用呼叫和资源控制子系统
通用呼叫和资源控制子系统完成对呼叫的处理和控制,并在呼叫事件符合应用业务所设定的触发点时,激活上层的应用业务来对呼叫进行控制。
2.1.3 业务提供及业务适配子系统
业务提供及业务适配子系统的功能是在保证业务层与控制层分离的前提下为软交换机提供相关的业务,并负责业务间交互关系的处理。因为调度业务种类繁多且流程复杂,所以使用内嵌式的业务实现方式以及静态的业务交换管理方法,牺牲一定的灵活性和扩展性,最大限度地保障系统的稳定性、可靠性和实时性,具体的技术实现下文将会重点介绍。
2.1.4 高可用和管理子系统
负责整个软交换机系统的热冗余备份功能的实现以及软交换内部各模块或子系统间的消息交换和人机交互。
2.1.5 公共服务子系统
公共服务子系统主要负责屏蔽操作系统的差异性,并为操作系统之上的应用提供各种基本功能的二次封装,便于特殊情况下的系统移植。
2.2 调度台子系统
为了提高开发效率并保持产品的兼容性,调度台子系统在原有的IP调度台系统上进行二次开发,修改和添加了部分模块,调度台子系统框图如图3所示。
调度台子系统包含呼叫和资源控制、SIP接入与适配、媒体接入与适配3个模块,下面分别介绍。
2.2.1 呼叫和资源控制模块
该模块是整个调度台子系统的核心,又可以细分为呼叫控制、链路管理和进程监控等多个子模块,主要功能是根据用户的操作发起相应的呼叫请求,并处理来自交换机的呼叫请求,同时为调度台提供各种调度业务的支持,该模块大部分继承于原有IP调度台,由于篇幅限制,不再做详细介绍。
2.2.2 SIP接入与适配模块
该模块通过完成会话初始协议(Session Initiation Protocol, SIP)消息的接收解包、打包发送以及SIP消息与调度台内部消息的映射工作,来实现调度台与软交换调度机的对接,同时实现媒体格式的协商一级对各种媒体流传输的启动和停止的控制。为了保证系统的稳定性和可靠性,在某商用协议栈之上,通过修改和调用封装层函数,实现对SIP消息(包括扩展的私有消息)的处理。
2.2.3 媒体接入与适配模块
完成调度台与其他实体的媒体连接,并完成各种媒体格式的编解码。视频会议的图像混屏和混音功能由媒体服务器实现,调度台只实现单路图像和单路音频的编解码工作,支持H.263、H.264两种视频编解码格式和G.711A,G.711U,G.729A三种音频编解码格式。视频编码器采用多线程设计,一个编码线程将收到的每帧图像进行编码,并将编码后的码流数据保存到编码缓冲区;另一个发送线程则定时的从编码缓冲区中取出不超过指定的包长大小数据,将数据块打上相应的H.263或H.264的包头(如果是最后一包要打上mark标识,以利于在接收端解码时区分)并通知RTP按照RTP的报文要求分别打包发送。编码器的设计与视频编码器类似。
3 关键技术及系统优势
3.1 关键技术
3.1.1 调度信令的承载
这里调度信令指的是调度终端与软交换平台之间传递业务管理和呼叫控制指令的消息,属于用户信令的范畴。其中很多信令都是调度系统所特有,并且不同行业的调度系统所支持的调度信令也大不相同,因此,软交换调度系统选择的承载协议除了能够提供调度系统所必需的实时性和可靠性保障外,同时还要求具备一定的灵活性和易于扩展性。
目前,应用最广泛的IP终端信令控制协议当属H.323协议和SIP协议,尽管H.323协议提出较早,相对比较成熟,但SIP作为一种分散式的协议,语法简单、扩展灵活,将网络设备的复杂性推向网络边缘,更适用于像调度台这类的定制业务比较多的智能用户终端。
软交换调度系统除了使用SIP提供的6种基本的方法[2]来控制一般会话,还利用INFO和MESSAGE扩展方法分别在其对应的消息体中携带与呼叫有关和与呼叫无关的控制消息,同时对消息头域的进行扩展,用来专门传递带有特殊呼叫标示的内容,如预置会议、灵活会议和席位强插等。
3.1.2 业务交互管理
业务交互是指部署在同一网络环境中的2个或多个业务特征的相互影响和干扰。
由于软交换调度系统以内嵌式的方式提供调度业务,开发者完全了解各业务逻辑细节,满足静态方法的基本要求,同时基于业务特征重组和模糊判断的动态方法,不能满足调度业务交互处理所注重的稳定、可靠、快速的要求,因此,系统业务交互处理最终采用了静态的方法。
业务提供及业务适配子系统中的业务逻辑管理模块(SLB)采用了业务依赖函数矩阵、业务冲突函数矩阵和业务间相互调用处理函数矩阵3个矩阵来处理3类业务交互[3]。所有业务ID按照横和纵的关系被设置成一个二维矩阵,矩阵的每一个元素对应一个函数,该函数用来处理横、纵对应的2个业务间的依赖或冲突关系,如果2个业务之间不存在任何关系,则令该函数做do_nothing处理。业务间相互调用处理函数矩阵是一个三维函数矩阵,其第1维是业务ID列表,第2维是上下文ID列表,第3维是业务相互调事件值列表。
当有业务触发消息上报到SLB时,SLB首先获取当前分机欲触发的业务ID和所有该分机正在运行的业务ID,然后依次进行业务的依赖和冲突关系检查,只有通过了检查,系统才进行业务逻辑处理,在当前业务结束时,如果需要调用另一个业务,则进行业务间相互调用检查处理。
3.1.3 视频编解码技术
视频编解码技术是视频调度中的关键技术之一。采集到的原始视频信号是模拟信号,数据量大,通过压缩、编码可以节约数据的存储空间,降低传输带宽,为在现有通信信道上实现多种业务的并行传输提供了可能。对于传统视频格式的编解码技术已经比较成熟,这里只讨论最新的基于H.264/AVS的视频编码技术。
为了提高压缩率、增强稳定性,基于H.264/AVS的视频编码技术在很多方面做了改进,采用了很多新的编码技术,如多参考帧预测、多尺寸编码块模式、1/4像素精度运动矢量、整数变换量化、基于内容的熵编码、新型帧内预测和去除方块效应的滤波器等。然而 H.264 所具有高压缩率同时也造成了计算复杂度的提升[4],以计算各种预测模式下宏块的率失真开销的率失真优化技术(rate-distortion optimization,RDO)为例,RDO技术需要通过式(1)和式(3)来计算率失真代价函数RDcost。
Jmode(s,c,m|QP,λm)=RDcost(s,c,m|QP,λm)=
SSD(s,c,m|QP,λm)+
λm·R(s,c,m|QP), (1)
λm=0.85×2(QP-12)/3, (2)
式中,QP为宏块的量化参数;λm为拉格朗日乘子;SSD(·)为原始的亮度块s和重建块c之间的误差平方和;R(·)为利用所选择的模式m进行编码的比特数。要完成一个宏块的帧内预测模式判定,必须进行4×(9×16+4)=592次代价计算,因此有必要进行一定的优化甚至简化。
视频的编解码模块借鉴了基于JM10.2参考模型的某开源编解码器,在其基础之上做了一定的修改来达到提高压缩速率,保证视频实时流畅的目的,具体如下:
① 在运动估计方面,关闭非对称交叉多六边形网格(UMH)和穷尽搜索(ESA)等低效方式,运动搜索矢量只选择比较常见的钻石形和六边形;
② 在码率控制方面,采用一级编码方式来代替专门针对降低码率提出的二次编码方式;
③ 在图像输入量化方面,禁止使用用户自定义量化矩阵,减少循环跳转和矩阵求逆运算的复杂度。
在不同分辨率、不同纹理、不同运动程度及附带场景切换的测试表明:修改后的H.264编解码模块达到了保证压缩质量,提高压缩速率的目的。
3.2 系统优势
软交换调度系统采用了包括上面提到的3项技术方案在内的一系列的技术改进和创新来提升用户体验(User Experience,UE)并保障调度通信系统所关注的可靠性和功能完备性。
另外,软交换调度系统的优势还体现在多业务能力、融合性和开放性上。
3.2.1 多业务能力
保留了现有调度通信的所有业务和接口,可以无缝对接各种网络资源及终端用户,实现各项调度流程与作业的进行,基于软交换技术,引入语音、视频媒体通信手段,通过开放式接口,为当前业务提供多媒体的调度决策信息收集和多媒体的调度指令下达,确保调度指挥准确、及时地展开。
3.2.2 融合性
软交换调度系统是一个快速部署的系统,充分利用IP网络的灵活性,以叠加而非替代的方式提供多媒体的调度通信方式,使得各种通信资源可以充分得以保留和利用。
3.2.3 开放性
软交换调度系统支持各种时分复用(TDM)接口的终端接入,支持各种TDM中继的设备互联,采用了主流的SIP协议,在NGN中可以支持众多的多媒体终端接入。
4 结束语
上述软交换调度系统已应用于实际开发项目中,接入功能强,实现了各种调度功能并且可以很好地兼容当前的各种网络,完全满足当前调度领域的需求。但软交换调度系统仍存在不少问题,例如,如果引进第三方业务,则有必要使用动态方法来实现业务交互处理,如何保证可靠性和稳定性是关键;视频编解码技术有待进一步的完善等等,总之软交换调度系统仍然具备很大的改进空间。 ?
摘要：随着软交换技术在专网通信领域应用的不断深入,为调度通信系统的演进提供了新的动力。结合调度行业业务发展的需求,提出了一种基于软交换的调度系统,对其中的2个关键子系统:软调度交换机子系统和调度台子系统的设计方案进行了阐述,分析了设计方案中涉及到的3种关键技术:调度信令承载技术、业务交互技术和视频编解码技术,并给出了软交换调度系统的功能特色和未来的研究方向。
关键词：软交换,调度,SIP扩展,业务交互,视频编解码
参考文献
[1]张建中.软交换系统软件架构设计与实现[J].无线电工程,2010,40(6):8-10.
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软交换系统纠错技术 篇8
为适应坚强智能电网的建设需要, 结合大运行体系调控一体化的模式, 调整优化公司系统的调度功能, 以实现国调、网调运行业务一体化运作。同时, 随着特高压电网的建设和区域联网加强, 调度系统数据量成倍增加, 电网运行更加复杂, 跨网局或同区域各省局之间的调度将越来越多, 促使调度方式更加灵活可靠。
本文研究开发的基于软交换架构的智能调度交换系统, 实现了公司系统以语音为主的调度系统向集语音、视频和数据为一体的多媒体融合调度系统的提升, 系统是一个开放的、可第三方编程的业务平台, 可有效扩展调度系统的应用范围, 很好地解决新老系统渐进、共存、互补问题[1,2]。本文提出的系统通过在浙江电力的实际应用验证了在电力调度工作中的适应性和可行性, 符合电网调度技术发展方向。
1 调度交换网现状
全国电力系统的调度程控交换网大多始建于20世纪90年代初, 现今普遍存在设备老化、故障频发的现象, 且无法与“大运行”体系下的调度业务有机融合, 在部署模式上存在较大局限性[3,4]。
1) 现有调度电话系统设备陈旧[5]。浙江省现网中的23台调度程控交换设备大部分是20世纪90年代早期的行政交换网设备退换下来的, 经过软件升级改造成为调度通信网的调度机, 其中9台运行年限至2013年将达到或超过20年, 其余14台运行年限达到或超过10年, 部件老化, 厂家不再提供备件, 运行设备缺乏足够的硬件质保和技术支持, 对电网安全生产构成威胁。
2) 现有调度台软件走死、数据丢失等故障频发。在新建被调对象时, 对于部署远端模块或者数字调度台的变电站, 必须通过传输设备的E1通道来传送;对于设置调度电话单机的变电站, 必须配套使用PCM设备才能实现用户延伸, 而PCM设备在通信业界也渐趋停产, 设备质量问题日益突出。据统计, 2011年至2012年造成调度电话业务故障的主要原因是调度台和PCM设备故障。
3) 现有调度交换网技术局限, 无法满足“大运行”体系下调控一体化的工作模式。调度运行人员提出了夜服呼转、人机绑定、身份识别、应急视频、录音定位查找、操作票联动等重要功能的迫切需求, 原有程控调度交换机无法实现, 给调度运行带来不便和安全风险[6]。“大检修”体系下大部分变电站无人值班, 目前有部分采用公网移动电话作为操作手机, 无法实现本地录音。
4) 现有调度程控交换技术无法支持跨大区异地互备的灵活组网模式, 制约了大型网络异地灾备和集中运维的架构需求[7]。
2 调度软交换组网架构选择
为验证国家电网公司“两层四级”网络架构的可行性, 以及备份机制的合理性, 本文研究模拟国家电网公司架构组网, 搭建了三级功能架构实际网络, 调度软交换系统处理采用分层工作架构, 自上到下分为调度业务处理层、呼叫处理层、控制平台承载网和调度终端[4], 调度软交换系统分层架构如图1所示。
系统覆盖省调、备调、嘉兴地调、温州地调、500 k V王店变、500 k V瓯海变、220 k V禾城变、220 k V里洋变、海盐县调、乐清县调、紧水滩电厂等11个调度域, 模拟国家电网公司系统分层组网架构形成省地县一体化智能调度通信系统, 为国家电网公司在全国电力系统内推广调度软交换提供现场运行实例。调度软交换系统组网架构如图2所示。
3 调度软交换关键技术实现
虚拟桌面、控制平面、网关仿真等系统关键技术的引入, 不仅使软交换组网架构在智能化、灵活性、可靠性等各方面得到提升, 而且使调度交换网络从传统只提供语音业务, 扩展到集成语音、视频、桌面共享、文件传输的全方位功能, 保留现有调度习惯的同时, 充分结合调度员的用户体验, 提高了工作效率和安全性。
3.1 虚拟桌面技术构建“智能调度台”
通过对新型调度台技术分析, 发现调度台虽然面临分布范围广、功能和性能要求高、安全性和可靠性要求高等挑战, 但同时又是具备功能性一致、复制性很强、需要的用户个性化应用和配置非常少的专用系统。因此, 调度台更适合于集中式的部署, 即将调度台的核心部件, 如操作系统、应用软件、数据处理等功能集中部署在中心站点, 而分布在网络中各个站点的调度台硬件只提供外部输入和数据展现的功能, 这些完全符合目前主流的“云计算”技术中的一个重要应用, 即虚拟桌面技术。在中心站点后台构建“桌面调度云平台”, 在服务器端为每个调度台用户定义相应的资源, 集中管理调度台所需要的操作系统、软件、数据处理等重要因素, 虚拟终端所需的输入输出 (如音视频、指纹识别、语音识别、录音服务等装置) 将被送到云平台进行集中处理, 而调度台桌面系统通过瘦终端来部署, 本身不提供任何的数据处理, 只通过图形显示协议, 将桌面视图的图像内容传送到虚拟终端。保证调度员的操作终端和后台处理处于完全隔离的状态, 大幅提升使用过程的安全性。既实现了调度台的集中管理, 也有效地提高了调度台本身的可靠性。虚拟桌面调度系统原理如图3所示。
研究中采用基于虚拟桌面基础架构 (Virtual Desktop Infrastructure, VDI) 的解决方案构建用户专属的虚拟机, 并在其上部署桌面版Windows用于提供服务。用户能够获得一个完整的桌面操作系统环境, 与传统的本地计算机的使用体验十分接近。而用户虚拟桌面能够做到性能和安全的隔离, 并拥有服务器虚拟化技术带来的其他优势, 服务质量可以得到保障。
1) 灵活快速的部署:只需要在中心“云”端为每个调度台终端分配合理的资源, 并配置相应的操作系统和调度台软件, 就能够实现调度台的快速下发部署, 不需要每个调度台单独安装软件。
2) 高效的软件维护能力:只需要对“云”端的调度台软件进行集中维护, 就能实现全网调度台的统一维护和管理, 不需要单独对每个调度台进行管理。
3) 提高终端的安全性:由于终端采用支持VDI技术的瘦客户端, 自身并没有操作系统和软件, 终端没有病毒感染等安全性问题, 所有的安全性问题全部在中心“云”端解决。
4) 极强的迁移能力:从固定方式的调度台到移动调度台, 不需要再根据移动终端的操作系统, 对软件实现迁移, 只需要在移动终端上启动相应的虚拟桌面软件, 就能够连接到“云”端, 自动实现了调度台软件的在线“迁移”。
5) 可靠性大大提高:部署在“云”端的服务器, 不仅能够实现本地的冗余机制, 而且能够实现异地的系统“漂移”, 极大提升异地备份的能力。
3.2 控制平面技术实现“调度云路由”
传统跨中心的呼叫处理通常有2种方式:一种是在每个中心之间建立语音SIP中继;另一种是在中心设立关守, 关守作为汇接局的作用存在, 各中心之间的呼叫必须通过关守完成。上述2种方式在部署时, 虽然都能够达到调度软交换的呼叫部署要求, 但都存在一定的缺陷。
对于SIP中继两两互联方案, 需要在任意2个呼叫处理中心之间建立SIP中继和拨号规则。由于呼叫处理中心数量众多, 如果需要建立两两之间的互联SIP中继及拨号规则, 必然要求大量的配置, 部署的工作量太大。一旦有新的呼叫处理中心加入, 还需要在新增节点向全网中其他节点建立互联SIP中继及拨号规则, 维护的难度很大。而且这种部署方式忽略了大型网络中各节点的层级关系, 另外, SIP中继和拨号规则的配置为静态方式实现, 一旦出现配置修改, 需要人工对所有呼叫处理中心的配置进行变更, 工作量巨大。网络出现故障, 也无法实现自动倒换, 倒换的规则都是人工设定的。
对于关守汇接方案, 在中心节点设立关守, 其他节点都与关守建立SIP中继及拨号规则, 两两之间的呼叫都通过关守完成。这种方案有效地避免了需要大量配置SIP中继和拨号规则的问题, 网络管理运维的工作量大大降低;通过设立两级关守, 第1级部署在国网层, 第2级部署在各省中心, 也能够很好地体现国网“二层四级”的构架。但关守与所辖中心之间的SIP连接和拨号规则为静态配置, 很难反映当前的真实情况, 当呼叫处理中心出现配置变更时, 往往需要人工修改关守和其他所有呼叫处理中心的配置。当网络出现故障时, 倒换原则也是人工设定的, 一旦人工设定的倒换规则不生效, 将导致业务中断, 网络不会自动选路及倒换。
另外, 调度软交换系统的推广和部署不是一蹴而就, 中间必然存在长时间的调度软交换系统和原有调度程控交换系统双网并存的情况, 这就要求双网互为备份, 以体现系统的平滑过渡。2张网络备份机制的实现, 需要通过E1语音中继和相应拨号规则的匹配来完成, 配置完全为静态方式实现, 而且配置逻辑的复杂性和工作量对系统管理员都提出了巨大的挑战。作为软交换语音处理核心的SIP中继和拨号规则, 是调度软交换平台非常重要的一个环节, 配置的智能化和简捷性将直接影响到整个系统的推广前景。相对静态的配置方式, 已经无法满足调度软交换高可靠性和高灵活性的要求, 需要有更智能化的技术来替代。经过研究和测试, 启动智能控制平面实现SIP中继和拨号规则的动态更新和学习, 真正构建“调度云路由”的呼叫处理平台。控制平面系统原理如图4所示。
呼叫平台引入了智能化的调度软交换控制平面, 通过控制平面服务注册协议和控制平面转发协议, 实现了电话号段和SIP中继自动宣告、自动学习、自动路由的功能。每个呼叫处理中心只需要发布自身的号段和SIP中继信息, 而不再需要配置与其他节点的关联关系和拨号规则。当网络中某一节点号段信息或中继信息需要变更时, 呼叫处理器只需要修改本端的配置, 控制平面就能够将这些更新信息发布到全网, 不再需要在网络中其他节点静态变更配置内容。当故障出现时, 控制平面会自动将故障内容宣告到全网, 网络中的其他节点实施更新拨号规则数据库, 控制平面还会依据当前网络现状, 自动计算备份路由并宣告给全网, 以此实现网络的自动倒换能力。另外, 控制平面自身具备了软交换网络拨号规则与传统程控网络拨号规则自动迂回的功能, 当来自控制平面侧的拨号规则完全失效后, 系统会自动将拨号走向指定到原有调度程控网络及与其互联的语音中继网关。通过这种方式, 有效实现了由调度软交换平台到调度程控交换网络的自动倒换能力, 尤其可以大幅度提升大型复杂调度软交换网络的运行效率。
3.3 网关仿真技术实现“双网异机同组”
为了实现原有调度交换系统由程控交换向软交换的平滑演进, 必然要求新旧2个系统实现互联互通。在过渡期间, 调度软交换用户可以与调度程控交换用户实现互通, 并通过新一代调度台实现异机同组功能, 同时, 又不能让调度员感知使用习惯和底层支撑服务的改变。软交换调度系统与调度程控交换网的互联分为中继互联和调度终端协议互联2个部分。上层软交换系统与下层现有的星形调度程控交换网采用网网叠加方式。在现有调度程控交换网中, 省调交换机与各地调调度交换机形成星形交换网平面。
软交换系统在省地构架两级系统后, 在省调和地调分别采用中继网关与现有程控调度机通过Q.SIG信令中继对接。2个系统形成叠加结构, 在叠加结构之上, 各自的调度终端去实现跨系统同组。各自的调度终端都是从属各自系统, 相互独立, 但在逻辑上设计了同组网关和同组逻辑模块, 通过同组网关的逻辑仿真, 实现上位软交换调度平面的调度终端、与下位平面程控调度终端的同组逻辑功能。实现2个平面软交换调度终端跨交换机、跨程控与软交换网络的不同制式调度台的双网异机同组, 具体实现了软交换调度台和传统调度台双向代答、并席等核心调度功能。
这样在2个平面各自具备实时备份的机制下, 又实现各交换网平面实时无缝的互为备用关系, 这是一种融合备用的高可靠备份方式。适应各种主站冗余备份、切换运行机制, 完全突破了传统用户级交换机 (Private Branch Exchange, PBX) 交换系统的束缚。终端结构简单, 提高了系统可靠性, 将为调度软交换网与原有调度程控交换网实现渐进、共存、互补并最终平滑替代奠定坚实的技术基础。软交换调度系统与传统调度系统互联同组结构如图5所示。
3.4 集中录音定位
调度软交换录音系统部署采用分布式部署结构, 调度IP话机与软交换呼叫控制服务器之间, 通过信令连接控制部分 (Signal Connection Control Part, SCCP) 信令连接, 实现软交换呼叫控制服务器对调度IP电话的呼叫控制。录音服务器与软交换呼叫控制服务器之间, 通过计算机电话集成 (Computer Telephone Integration, CTI) 接口连接, 获取所有电话的状态信息。通过IP电话媒体流复制录音方式将所有的媒体流, 通过话机内部的DSP芯片, 直接复制后发送到录音服务器, 实现所有调度IP电话的录音。录音系统的部署经济实用、便捷可靠, 实现分布式快速定位查询。录音系统部署结构如图6所示。
4 系统多级备份及安全机制
系统在主控平台、调度软件、IP承载网、智能调度台及电话终端等各部件均采用备份机制。主控系统采用“异地多点热备份”的N:1冗余运行结构;调度系统配置了相应的主备调度服务器, 拥有各自独立的数据库服务器和Web服务器, 相当于主备调度软件系统同时在线运行。调度终端在注册到主备服务器上时, 同时接收来自主备服务器的信息, 当某套系统出现故障后, 可以自动使用另一套系统的消息和控制功能, 从而实现主备服务器之间的无缝切换;IP承载网采用在现有行政软交换广域数据网中划分MPLS/VPN, 从核心节点、Qo S、线路和转发路径、业务隔离、接入控制、防病毒等多方面设计;智能调度台部分采用虚拟桌面的部署方式, 前端的VDI避免了人为的存储设备接入导致病毒入侵;终端部分采用双归属及本地自存活来保证可靠运行;IP/MAC地址绑定和用户名/密码的双重认证机制, 保证只有具备合法身份的用户才能分配到电话号码。
5 基于软交换架构的调度交换网应用运行分析
基于软交换架构的调度交换网已在浙江电力的11个调度域稳定运行1年, 形成省地县一体化智能调度交换系统。期间经受了台风和冰冻雨雪灾害等极端时期的密集调度状态考验, 新的智能调度台界面更加友好和人性化, 提供了语音、视频、图像、多方应急会议、夜服呼转、人机绑定、数据多媒体调度和调度站点快速查找等新功能, 嵌入了调度操作票系统, 使得调度操作更加智能化, 大大提高了电力调度运行人员的工作效率。新的智能调度台可预先存储电力调度运行人员姓名、照片、职级、指纹等信息, 提供了指纹、语音、视频图像等多重身份认证识别功能, 可以充分保证接发令人员信息准确性, 提高电力调度安全水平。
同时, 系统实现了全网集中录音, 各调度台录音信息可以按姓名、日期、事件归类快速定位查找。系统在无缝接替原有调度台所有功能的基础上, 实现调度软交换系统与现有调度程控交换网并列运行, 满足电网“大运行”模式下电力调度运行人员提出的各种迫切的新业务需求, 极大地提高了电力调度工作效率和安全水平。
6 结语
作为电力新型应用的调度软交换系统, 本身所应该具有的新型功能和服务会不断变化和提升, 需要随着日常的使用和研究, 进一步增加和扩展如调度文件的传送、图像监控资源的实时调用、面部识别技术等新功能。同时, 测试不同厂家系统之间互联互通协议及控制方式, 定义不同设备在各个层级的开放标准, 形成不同设备之间接口规范显得尤为重要。
摘要：通过分析现有电力调度程控交换网向新一代智能调度交换系统平滑演进的可行性, 提出一种基于软交换架构的调度交换系统, 解决了调度软交换与现有调度程控交换网系统互连、双网异机同组的难题, 完整实现了现有调度程控交换网的全部功能。新的调度交换系统中基于虚拟桌面的IP智能调度台, 无缝接替原有调度台的所有功能, 满足电网大运行模式下调度员的业务新需求, 极大提高了工作效率。
关键词：电力通信,调度软交换,虚拟桌面,控制平面,网关仿真,异机同组
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软交换技术在信息通信行业的应用 篇9
【摘 要】随着信息技术的飞速发展，信息通信领域对系统更新也日益加快，从而满足人们日益增长的业务需求。然而，目前的通信网络存在容量小、网络节点资源共享性不高、可靠性低等问题，亟需发展新的移动软交换。软交换技术是一种包括多种功能且不断发展的新概念技术，作为下一代网络（NGN）的核心，在信息通信行业应用也越来越广泛。本文简要分析了软交换技术在信息通信行业的应用。
【关键词】软交换技术；信息通信；合理应用
0.引言
随着社会的发展和科学的进步，信息通信网络业务日益扩展和增多，通信网络业务的综合化、个性化、多样化发展趋势越来越明显，各种新技术和新设备不断涌现，使世界通信业务呈现大融合的局面[1]。与此同时，人们对通信业务需求也不断增长，对信息服务质量要求也越来越高，作为通信业务运营商，为了获得更高的经济效益和更好的社会效益，纷纷在新业务扩展方面做足了工夫。然而，目前的通信网络存在容量小、网络节点资源共享性不高、可靠性低等问题，亟需发展新的移动软交换。软交换技术作为下一代网络（NGN）的核心，在信息通信行业应用也越来越广泛。
1.软交换技术概述
软交换（SoftSwitch）技术就是从媒体网络网关中分离出呼叫控制功能，实现通过服务器上面的相关软件达到呼叫控制的目的[2]。软交换技术是一种新的电信网络技术，是新一代网络的核心。软交换概念起源于美国，为了提高网络综合运行效益，使网络发展更加合理和开放，同时为用户提供更加优质的服务，将传统的交换设备部件化，分为呼叫控制与媒体处理，自此软交换概念便应运而生[3]。软交换概念自提出以来，备受重视和认可，并使发展步伐不断加速。软交换技术作为新一代网络核心设备，是科技发展的产物，由于该技术设计受到操作系统的影响和限制较小，使交换、路由与业务功能彼此分开，从而能使信息交换和同步通信成为现实。作为新一代网络核心设备，软交换技术有着自身的特点：首先，软交换技术为了将公用电话交换网（Public SwitchedTelephoneNetwork，PSTN ）交换机的功能在IP网上实现而专门设计的，其技术基础是MGCD/H媒体控制协议为技术，使业务更加标、开放。其次，软交换技术集合了媒体网关接入功能、呼叫控制功能、业务提供功能以及互联互通功能等功能于一身，能够为用户提供连接与呼叫控制，如智能终端、电话终端等，其应用范围也较为广阔，除了应用于管理业务接入，也可以应用于新一代网络控制和公用电话交换网络边缘等，并能将与呼叫控制相关的多种业务在一个系统中进行集中管理。最后，软交换技术能在目前移动核心网上实现业务的融合以及多接入处理，使用户享受到数据、语音、多媒体等多种业务。
2.软交换技术在信息通信行业的应用
信息交换软技术主要由开放的业务生成接口、综合设备的接入能力、基于策略的运行支持系统等3个基本要素构成。 通过开放的业务生成接口，能使信息交换更为自由，而同和设备接入能力使各种设备接入范围得到极大的扩展，基于策略的运行支持系统使整个系统运行更加稳定、可靠。
2.1软交换技术在固网中的应用
软交换技术在固网中的应用是软交换技术在通信行业中应用的重要表现形式。软交换技术在固网中应用可以分为端局先行的软交换改造和汇接局先行的软交换改造这两种形式。从端局先行的软交换改造来说，由于端局先行的软交换改造演进速度较为缓慢，也因此使得端局先行软交换改造对本地网络形态要求比较低，并没对本地网络形态提出明确的特殊要求，因此改造时，其风险较小，但是由于这种改造使本地网络支撑系统造成较大的影响，所以要实施端局先行软交换改造具有较大的难度。从汇接局先行的软交换改造来说，由于汇接局先行改造过程中，对固网交换局的接入更加关注，所以使端局的差异性得到有效屏蔽，也使得端局先行改造中的诸多缺陷得以避免，也就形成了汇接局先行改造更为广泛的局面。
2.2软交换技术在移动电网中的应用
从网络接口、接口协议、业务等方面来看，移动通信电网中的软交换体系与固定通信的软交换体系并没有很大的区别，但是，从业务的处理、所适应的网络协议以及设备功能特性上看，移动通信电网中的软交换体系和固定通信的软交换体系却有着很大的不同。在移动长途网络中应用软交换技术，则需要软交换设备——汇接移动交换中心（Tandem Mobile Switching Center，TMSC）部署在各个大区域里的中心城市，设备要求完全相同且互为备份，与此同时，还要在省会城市部署中继媒体网关——威胁管理网关（Forefront-Threat Management Gateway，TMG），同时还要将TMG设置到省内交换机的直达电路。这样，就能使应用软交换技术的长途网同传统移动通讯网连接起来，并实现同步通信的目的。信息软交换技术中的移动交换中心（Mobile Switching Center，MSC）不仅能处理所有业务控制层的业务，而且能使相应信令接口功能得以实现，移动交换中心借助H.248协议使媒体网关（Media Gate Way，MGW）互相交换媒体信息的功能得以实现。此外，移动交换中心和媒体网关能支持第二代移动通信或第三代移动通信同时接入的功能，使第二代移动通信与第三代移动通信在本地网中融合起来，从而使软交换管口局不仅使不同网络的电话业务得到疏通，而且使本地IP话务的落地得到实现。软交换技术中的虚拟中继（Virtual Trunting）、分组中继（Packet Trunking）、多媒体业务（Multi-media Servers）、第三代移动通信核心网（3GCoreNetwork）和本地语音接入（Packet Local Access）在移动电网中应用，使移动电网中的汇接局与长途局的功能得以实现，同时汇接局容量、传输宽带与用户数量增加相匹配，使汇接局容量、传输宽带满足用户数量增加的需求。此外，通过软交换技术的应用，移动电网不仅能实现服务器上的增值业务，还能能承载数据媒体流和第三代移动通信网络。
3.结语
随着网络技术的进步，软交换技术在信息通信领域应用越来越广泛，为网络的开放性和可编程发展提供了重要技术基础，通过在信息通信领域中应用软交换技术，能使信息通信沿着更加健康、快速的道路向前发展。在当前形势下，软交换技术在通信行业的应用成为重要的研究热点之一，一方面要加强软交换技术的先进性和科技性，另一方面要将信息通信本身特点充分展现出来，从而为信息通信行业的发展铺开一条更为广阔的道路。
【参考文献】
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浙江电力行政软交换系统演进分析 篇10
浙江电力行政交换网经过多年的建设,已包含传统西门子EWSD行政程控交换机设备和软交换设备两大块,目前全省已形成如图1 所示的拓扑架构。
其中西门子EWSD行政程控交换机设备已停产,原设备厂商无法有效提供技术支持,同时该设备日趋老化,故障发生率增加,维护成本也逐年增高, 整个通信系统存在极大的安全隐患。软交换平台存在接入语音网关等用户侧设备购置费用较高、兼容传统模拟话机能力弱等问题,导致传统用户接入困难,大规模推广应用有阻力。目前该平台所挂用户比例不高,相应的设备利用率也偏低。
如何整合现网资源,切实高效合理地将行政软交换系统向未来推进,本文将对多个方案进行比较, 并提供一种比较经济合理的方案。
1 现有软交换系统现状
浙江电力行政软交换系统于2009 年开始建设, 能够提供普通语音电话业务、呼叫中心业务、视频电话业务、多媒体会议业务、一号通业务、语音拨号业务。目前全省已发展约2 300 个行政软交换用户[1]。
软交换系统省、地市局呼叫中心已建成,即省公司及11 个地市局均部署有2 台软交换核心呼叫处理器,每台核心呼叫处理器的容量为1 万线,2 台互作主备,负载均分。
现有软交换平台设备利用率偏低,主要由于接入语音网关等用户侧设备购置费用较高,兼容传统模拟话机能力弱,随着软交换在全省范围的推广,需要研究切实可行的演进方案。
2 软交换系统演进思路
原有软交换系统接入方式单一、接入成本高, 下一步建设思路是:增加软交换平台的开放性、经济性,降低总体建设成本,保护现有投资,同时兼容现网模拟用户接入终端及布线方式,扩大应用范围。 覆盖省公司、地市局、县局、直属单位、35 kV及以上变电站、营业厅等场所,实现“智能、高效、可靠、绿色”办公通信方式,提高办公效率,降低办公成本。
1)系统总体架构。以软交换构建核心交换层, 电路交换降为补充,在条件成熟的区域用软交换替换已属淘汰产品的原有行政交换机。县局接入层积极引入软交换平台,与省、地市软交换网络对接构建统一的综合语音平台。业务层在省中心集中建设、 集中管理,增值业务全省统一开发、统一发布。
2)承载网。软交换系统承载网应满足以下要求:实时性要求具备毫秒级的处理能力来保证软交换业务的不间断承载[2];要求采用MPLS VPN技术来实现软交换业务与其他业务通道的逻辑隔离;采用QoS保证技术,根据业务类型按优先级为不同业务提供预留带宽的能力[3]。结合目前综合数据网、通信数据网现状和应用思路,建议现阶段保持通信数据网承载方式不变,通信数据网借助MSTP/SDH/PTN网络向下延伸(结合传输二平面建设进度),实现变电站IP终端到县局大楼IP–PBX用户级交换机的接入。待传输二平面建设完善,通信数据网和综合数据网融合后,综合考虑IP地址的规划可再进行承载网的调整。
3)终端通信接入方式的选择。具备条件的场所,应优先考虑引入IP终端。不仅满足目前语音话务的使用,同时也兼容未来接入视频及桌面等统一通信业务,充分发挥本次行政软交换网络改造的效能。鉴于目前终端接入层分布广泛、综合布线情况复杂,局部网点可因地制宜综合采用多种接入方式适应不同场景业务需求[4,5]。
3 软交换系统演进方案
3.1 演进方案说明
3.1.1 方案1:延续原有平台继续建设
根据已有建设方案,在各县局部署软交换呼叫处理中心(2 500 门容量)、语音网关、媒体承载网关、 汇聚网关等设备,搭建呼叫控制与媒体承载平台。 方案1 组网示意如图2 所示。
3.1.2 方案2:全网新建平台+ 第三方(IP终端、 IAD/AG)
省局、每个地市局各新建软交换平台,县局采用IP–PBX方式,构建软交换网络。终端可综合采用IP话机与综合接入设备(Integrated Access Device, IAD)/ 接入网关(Access Gateway,AG)接入方式。 新建变电站有条件的采用IP终端,原有变电站原则上维持原有布线方式,通过IAD/AG+ 模拟终端接入软交换。方案2 组网示意如图3 所示。图3 中仅描述新建的软交换平台,原有思科平台维持现状,未体现在图中。
3.1.3 方案3:省、地市局原平台扩容+ 县局IP– PBX接入+ 第三方(IP终端、IAD/AG)
省、地市局继续沿用原方案扩容(保护现有投资),调整县局软交换平台接入方式引入IP–PBX软交换平台,接入IP终端与IAD/AG+ 模拟电话,或IP–PBX直出普通老式电话业务(Plain Old Telephone Service,POTS)口接用户。建议具备条件的场所优先采用IP接入方式,兼容未来业务需求, 重新布线工程量大的地方可采用IAD/AG+ 模拟电话方式。新建变电站有条件的采用IP终端,原有变电站原则上维持原有布线方式,通过IAD/AG+ 模拟终端接入软交换。方案3 组网示意如图4 所示。
3.2演进方案对比分析
3.2.1各方案优缺点
1)方案1 :优点是不增加新的交换平面,网络架构简洁、清晰、易于维护,系统设备匹配度高。缺点是扩容成本较高,无法利旧传统布线。
2)方案2 :优点是建设成本低于方案1,无需重新布线。缺点是网络复杂度提高。需同时连接思科软交换平台、西门子交换机及公网,增加互联互通的难度,设备配置维护复杂。新上软交换平台后,原有思科软交换平台设备容量限制,难以保护原有投资。
3)方案3 :优点是有利于现网用户向软交换平台的快速割接,降低建设成本,提升思科平台的利用率。缺点是引入新的品牌,终端及业务需与思科业务平台进行对接测试,未来存在兼容风险。扩容成本尤其是用户授权价格依然较高。
3.2.2 各方案对比
1)方案1 与方案2 对比:均符合网络IP化、扁平化发展趋势。方案2 节省投资,具有更好的终端开放性,可支持第三方小容量IAD及大容量AG设备。但方案2 引入新的交换平台,增加了网络复杂度,且软交换平台需重新建设,增加建设周期与难度,前期投资难以保值。
2)方案1 与方案3 对比:2 个方案均保持思科已建成软交换平台不变,继续扩容,保护现有投资。 方案3 比方案1 节省投资,具有更好的终端开放性。 并且方案3 已通过相关测试,语音、传真及补充业务满足浙江电力行政软交换需要。
3)方案2 与方案3 对比:均引入IP–PBX交换机。方案3 在省、地市层面基于思科软交换平台继续扩容,仅调整接入侧建设方案,既保证网络架构的简洁,又保护了原有软交换投资,降低建设难度。
各建设方案详细对比见表1 所列。
3.3 建议演进方案
综合上述分析,建议采用方案3 作为演进方案。
初期可采用IP–PBX接西门子交换机出局到公共交换电话网(Public Switched Telephone Network, PSTN)网络。只需在西门子交换机上新增E1 中继线,其余配置基本不变。
中期用户接入优选IP终端方式,软交换平台也可因地制宜接入IAD/AG(IP–PBX直出POTS线), 便于割接现网用户,并及时将西门子交换机下挂于软交换平台之下。
远期西门子交换机用户完全转移至软交换网络,实现退网,省电力公司行政交换网络将完全基于软交换架构。初期/ 中期组网示意如图5 所示。
4 结语
下一步软交换通信系统设计应遵循降低建设成本、保护现有投资、平台接口开发、采用国际标准协议、业务层统一部署、信通融合、网络的平滑演进割接的设计原则。浙江电力软交换建设以业务驱动为核心、技术发展为导向、两者结合推进网络架构演进。分步骤实现电力话务网络由传统电路交换过渡到以电路交换为主、VoIP为辅,再发展至软交换为核心,电路接入为辅助,并最终实现基于软交换架构的多业务的统一通信的阶梯演变。
摘要：文章针对浙江电力现有软交换平台用户侧设备购置费用较高、传统模拟话机兼容能力弱等问题,提出了后续软交换系统演进思路和3种演进方案。从网络复杂性、投资、维护等方面对演进方案进行对比,建议采用“省、地市局原平台扩容,县局IP-PBX接入”方案。文章最后对采用方案的过渡步骤进行了梳理,为浙江电力行政软交换系统的快速平滑演进建设提供参考。