软交换技术在智能电网中的应用

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摘 要：软交换技术是下一代通信网络的核心技术，在城市智能电网中有所应用及推广。本文通过分析智能电网当前存在的问题，阐述了软交换网络的结构特点，重点就软交换技术在智能电网中的应用进行探讨，并总结了电网实施过程中的注意要点，以供类似研究参考。

关键词：软交换技术；智能电网；结构特点；注意要点

中图分类号：TN915 文献标识码：A

1 潜在问题

（1）采用落后的CAS技术建设行政交换网。基于CAS技术的交换网的业务数据其接续时间长，网络资源能综合利用的效率较低。

（2）基于IP技术的电网系统新建网络通信业务不能实现大多数电话机的IP功能。

（3）电力调度通信网络的建设，不能充分利用系统中原有的信息资源传输平台，通信资源利用率极低。

（4）行政交换网和电力调度交换网，只能提供单一的话音业务服务，不能提供丰富多彩的动态视讯业务，也就不能实现如今现行普遍使用的智能手机的强大功能。

（5）通信网络设备种类、配置参数等较复杂，系统维护工作量比较大，设备一旦怠工就要整合系统所有设备的故障以寻找问题所在，耗费不少的时间检查和维护，严重影响正常运行操作。

2 智能电网软交换网络

2.1 层次结构和功能

随着新一代NGN网络研发和应用，在智能电网的建设中引入一些能实现系统实时通信需求的新技术，式电力通信事业电网建设的的重要发展方向。新一代NGN网络建立在单一分组传送网络上，以核心基础采用软交换技术和媒体接入技术构建一种开放型融合网络，即软交换网络，实现资源有效的分布式和端与端之间的一体化。软交换网络继承了OSI体系模型和电信网分层集控结构，同步电力用户的语音、数据、视频等业务需求。软交换网络的结构包含接入层、传输层、控制层、业务层四个不同层次结构，其具体结构如图1所示。

软交换网络每一层结构都以与网络相对应的各种软交换设备为控制核心，每一层都具备各自的功能和特点，每一层结构都以完整的功能成为整个网络系统的重要部分。

（1）接入层

接入层利用不同的接入方式和设备来实现多种多样的网络资源链接，使信息转换设备准确转换不同信息格式，满足各种用户的的使用需求。接入层的设备由SG信令网关、TG中继网关、IAD综合接入网关、WAG无线接入网关、以及各种用户终端等设备组成，所有设备不具有呼叫控制功能，必须依靠传输层的分组传送网络与控制层软交换设备实现呼叫控制功能。

（2）传输层

传送网络具有高带宽和服务质量，较为广泛应用的是IP和ATM两种网络，能实现各种电力通信在线业务、媒体流等信息在公共平台上的分组传输和共享。

（3）控制层

软交换是先进的网络业务数据传输技术，其将呼叫控制功能从网关中独立起来形成智能呼叫，以集成组网取代常规的底层网络元素，以软交换设备为核心直接快速地处理网络业务数据流，提高处理网络业务的传输效率和可靠性。

（4）业务层

如交换网的业务层是一个高级的应用和管理系统，可以结合用户对手机、电话功能的需求和现有科技优化信息的配置模式，建立灵活的全网络业务信息的分布式管理，同时还能给用户提供全网络的参数优化配置、故障告警、安全监测等自动巡检和统计功能，以及实现实时的采集和数据动态运算与分析的高级功能。

2.2 建设

2.2.1 模式

智能电网电力软交换网络的集成模式，按照核心软交换机接入的数量可以划分为集中式、大区域和分布式三种模式。集中式模式的核心设备是两台并驾齐驱的大容量软交换机，可以实现电网系统所有用户终端和数字连接的统一管理，并在各区域网尚设立了程控交换机、中继信令和媒体网关，以促成中继互联的构架，如图2所示。

集中式交换网络适用于行政和电力调度行业的业务动态管理。通过建立、开通各种高级、便捷的业务功能，以两台大容量的软交换机为核心，在两台软交换机上修改调整和更新升级软件程序，整个交换网络的操作比较简单。但是，集中式组网结构也有严重的缺陷，所有IP子站不具有本地软交换的功能，只要主站或子站IP网络出现故障，子站的网关和用户服务终端就会全部瘫痪。

分布式的交换网络在各区域设置的是小容量的软交换机，以分散管理各个地区子站网络的服务业务信息来综合管理全网信息。使用的小容量软交换机在操作上比大容量交换机简单，易于工作人员掌握关键操作技术，实时优化单个网络业务信息结构的配置，提高单个网络处理数据的效率。由于配置的小容量软交换机数量较大，不但增大了网建的成本投入，几乎不存在较大的经济价值，而且也增大了业务信息的管理难度，不利于交换中心统一管理业务和设备。

2.2.2 分期建设

使用电网系统软交换网络应建立在国家电网统一管理的基础之下，使网络服务信息的覆盖面扩大，融合和改造原交换网络，增加网络服务信息的高级功能，统一规划、分步实施促进技术升级和改造，结合电网建设的实际成本投入，加强各类软交换网络系统核心设备的配置和支撑的建设。电网系统软交换网络技术的不断革新和完善，电网系统软交换网络的建设不断扩大，业务信息传输不断增加，实现了扩大化使用和推广。这都归功于软交换网络的建设质量，处于实现网络建设的优良建构，应做好建设初期、中期、后期三个阶段技术的更新改造工作。

（1）建设初期

软交换网络初期的建设工作是整个软交换网络建设的关键，也是整个电力系统交换网的建设基础，直接影响到网建中期建设和后期的应用扩展工作的进行。软交换网络初期建设要根据电网系统设备的实际情况，实现程控电路交换网络与交互中心的互联互通能力。同时要结合新建的变电站、行政管理部门等网络节点IP语音连接的确切情况，在网络的建设过程中设置一整套通用的网关设备，使交换中心和公网全面汇接各个电路交换专网，组建电力系统软交换网络初期建设的架构。

（2）建设中期

软交换网络中期的建设，电网系统的结构功能由于初期的设备更新和改造因而变得十分复杂，也大大增加了网络服务业务量。电力软交换网络的建设规模需要再扩展，逐步增加网络节点数量。为此，可以按照内在功能把软交换网络设备划分层次，分为一、二级设备，二级设备只存储交换网络中心的业务信息，一级设备存储和管理各个二级设备的网络业务服务信息，充分运用网络的通信通道，提高在线业务信息传输的速度和可靠性。软交换网络一级设备是建立在各个地区电力公司的通用网关，地区电力公司的通用网关分别链接电话交换公网和省级电力总公司，以中继媒体网关的使用功能实现统一汇接和覆盖所有的电路交换专网，进而实现全地区的电力通信的远程控制和调度。

（3）建设后期

软交换网络经过初期和中期两个建设过程，架构将近完善，其建设后期则是扩大软交换网络在全区电力公司的使用范围和规模。出于后期建设的目标，需要根据电力系统和软交换网络的实际功能来确定和引入路由服务器，按照平等权限把网络建构中的各个网络节点和子站的软交换设备连接起来，集成大区域的开放性组网。首先，按照区域信息的特点将整个软交换网络划分成多个大型区域网络，分区管辖应用范围和规模扩展的进程，实现软交换系统网络监督和管理得权限分配、分域管理等高级功能。

结论

综上所述，软交换技术是近年来发展速度较快的通信技术，具有多方面的优势，能够为城市智能电网网络业务的通信提供重要技术支撑。因此，在智能电网中引入并实施软交换技术，一方面需要做好技术交接工作，确保软交换技术能够较好地应用于电网当中，另一方面还要结合电网系统的通信设备，做好调研、整体规划和技术升级改造等工作，从而提高智能电网的安全性能及经济效益。

参考文献

[1]孙恺扬.软交换技术在电网的智能应用[J].科技视界，2012（28）.

[2]于浩，宋世聪.软交换在智能电网上的应用研究[J].中国科技信息，2013（01）.