软交换在陕西电力行政交换网中的应用前景探讨
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IMS技术的原理及其在电力系统的应用分析摘要:IMS技术是世界公认的下一代通信网络之中的核心技术,该技术可以极大的提高通信系统效能,降低通信运营成本。
同时,IMS技术的应用,可以使控制层与业务层分离,使业务扩展更具灵活性,模式更具多样性,推动电力系统通信融合深化发展。
关键词:IMS技术;原理;电力系统;应用近年来,在电力信息化方面,国家电网公司已经建立了包括信息管理系统、通信管理系统、生产管理系统等系统在内的多个大型信息系统,这些系统已经覆盖公司的行政、办公、运维、生产、检修、调度等主要专业,一些系统已经覆盖公司全体职工。
信息系统的用户数、专业和覆盖范围都将在未来进一步发展。
一、IMS技术的原理(一)IMS技术概念IMS是一种全新的IP多媒体系统。
与传统多媒体系统相比,IMS可以很好的辅助终端客户享受更新颖以及更多样化的多媒体服务。
作为下一代网络所应用的核心技术,其自身所具备的优势使其对于电力系统所涉及到的语音、数据以及视频融合等问题得到有效的解决。
3GPPR5版本中已经涉及到了IMS,在当中被定义为对IP的多媒体业务所进行控制而建立的网络核心层逻辑功能实体的总称。
(二)IMS系统功能IMS技术的先进之处在于其对控制层的功能进行了进一步的分解,使得进行会话控制的实体CSCF和承载控制实体MGCF可以在功能上很好的实现分离,与此同时,使得网络的架构变得更为灵活以及开放。
IMS凭借其业务、控制以及承载分离式的水平架构,集中式的用户属性等特性,实现了对目前软交换技术的有效解决,除此之外,还对未被解决的问题比如用户移动性的支持、灵活的IP多媒体业务提供以及标准开放的业务接口等问题提供可行的解决方式,也为移动的网络以及固定的网络进行融合的演进打下了坚实的基础。
IMS目的在于构建与接入无关、但能对移动网络与固定网络进行很好融合的核心网。
就无线接入方面而言,IMS在包括GSM/GPRS以及WCDMA的同时,WLAN也可凭借SIPProxy实现接入。
电力程控交换中心软交换的组网方式分析摘要:在人们对业务需求的增长迫切需要一种能够方便灵活地提供各种业务的技术之际,软交换应运而生。
软交换是下一代网络的控制功能实体,为下一代网络提供业务的呼叫控制和连接控制功能,是下一代网络呼叫与控制的核心。
本文首先指出了电力程控交换的现状;简析了传统的PSTN网络组网方式;对现有的软交换组网方式进行了详细分析;最后提出了位置服务器方案。
关键词:电力;程控交换;软交换;组网技术引言:现如今,国内外的研究热点就是以软交换组网方式为核心的下一代网络。
很多的电信生产商和运营商都陆续推出了自己的软交换产品和解决方案,建立了一些实验网,并已将一小部分投入商用。
但是,由于经验不足,对于我国这样庞大的网络的结构组织方式,不知道应该选择基于软交换的全平面结构还是分区域性选路结构。
一、电力程控交换机的现状目前,电力程控交换机是2002年投入运行的,其中交换模块局是1995年投运的,经过2002年改造后运行至今。
程控交换设备满足现有用户的语音通话的需求,按照技术规范要求装机量达到75%就应该扩容,但现有设备容量已达到90%接近满配,扩容量较小,扩容所需成本投入太大,而由于用户交换机向IP领域的渗透,许多传统的厂商将放弃过去的体系结构,转向支持基于服务器的各种体系结构和系统的增值互联,使通信产品在IP领域的广泛应用起到积极的推动作用。
PSTN用户的终端智能低,接入带宽窄,难以适应业务发展的速度。
随着网络和应用的发展,业务需求将朝着宽带多媒体方向发展,软交换网络能够提供各种业务及用户的综合接入满足用户需求。
电力系统在应用与行政管理及电力调度管理的IP数据网络方面不断地在加大投资力度,而基于电路交换的传统交换设备表现出了网络投资大,新业务提供周期长等缺点,鉴于前面所述的软交换设备的功能及特点,所以,软交换设备是目前解决上述问题的较理想的设备。
二、传统的PSTN网络的组网方式我国传统的PSTN网络采用分级汇接方式组网,其中C1级为大区中心(省间中心),实行全互连组网;C2级为省中心,C3级为地区中心,C4为县以下中心或本地网,它们主要是逐级汇接,并辅以一定数量的直达路由。
论述软交换网络的层次结构及功能软交换技术是基于传统的电路交换机技术,逐渐走向开放的新型体系架构,以分组交换技术为基础,主要的思想是分离传统交换机中的3个功能层,并且从传统交换机的软件层和硬件层,实现对业务层的剥离,形成4个相互独立的功能层。
在电力通信中应用软交换技术,可以实现分离呼叫和控制业务的功能,还可以实现对媒体传送和媒体接入功能的分离。
1 软交换网络的层次结构及主要功能软交换技术的网络层次结构,主要是应用分层体系结构,主要包括4个相互独立的层面。
例如,网络层次结构包括业务层、接入层、控制层和传送层。
业务层应用的接口主要是开放的API接口,可以实现对业务和呼叫控制的分离,呼叫控制和承载的分离。
在电力通信的应用过程中,软交换网络的不同层次承担着不同的功能,发挥了不同的作用。
接入层的功能,主要是连接不同的用户终端和外部网络到核心网络,通过核心网络实现对用户业务的集中,并传送到目的地。
接入层的主要网络部件,包括中继网关、无线接入网关、用户接入网关和信令网关等;传送层主要的功能是为不同的媒体,提供宽带传输通道,并且将不同的信息选路送至目的地。
传送层的网络元件,主要是指标准的IP路由器或者ATM交换机;控制层的功能,主要是实现呼叫控制的功能,分配和管理网络中的交换资源,可以为软交换网络层次中的业务层设备提供一定的业务能力或者特殊资源。
控制层的网络部件,主要是软交换设备;业务层的功能,主要是实现对电力通信中软交换网络的不同业务,例如软交换网络的创建、执行和管理等,包括增值业务、第三方业务和多媒体业务等。
业务层主要的网络部件,包括应用服务器、策略服务器、AAA服务器和网管服务器等。
软交换的主要功能,包括媒体网关接入功能、呼叫控制功能、业务提供功能和互联交通功能。
在电力通信中,软交换的不同功能,发挥了不同的作用,在电力通信中有着十分重要的应用。
媒体网关功能主要是集合在IP网络中接入的一个或者几个端点,可以直接连接SIP客户终端和H.323终端,提供相应的电力通信业务。
海南电网有限责任公司软交换部署方案发表时间:2016-12-14T15:50:21.573Z 来源:《电力设备》2016年第19期作者:王春燕陈伟符永源[导读] 针对海南电网有限责任公司交换网络面临的现状,新的网络建设不仅需要着眼现有网络情况。
(海南电网有限责任公司海南海口 570203)摘要:针对海南电网有限责任公司交换网络面临的现状,新的网络建设不仅需要着眼现有网络情况,在解决现有业务需求的前提下,同时需要着眼全局,充分考虑未来网络的整体建设和业务发展需求。
关键词:网络;设置方案;设备配置;1.总体解决方案概述1.1设备级和网络级备份结合,尽量避免单点故障,每个网元的关键板卡都采用主备或者负荷分担的工作方式,保证系统高可靠性;1.2除现有的电话业务之外,需考虑中期及远期可利用该系统开发的新业务、新功能。
1.3整体网络的QOS保障及安全保障措施。
1.4宽带上网部分需考虑公网IP地址的合理分配以尽量节省公网IP,并考虑公私网IP地址转换等因素。
根据以上需求,本着充分保护现有投资以及系统易扩展易升级易维护等原则进行本方案的设计。
2.核心控制设置方案本工程在省公司大楼设置呼叫控制器、中继信令网关、业务服务器和网管计费平台,在海口供电局部署一套呼叫控制器和一套中继信令网关。
主呼叫控制器、中继信令网关以及服务器都放置在省公司机房,相比于放置在海口供电局的备用设备,应该有更高的安全级别要求,所以建议在省公司机房放置2套网络设备(2台防火墙和2台专用三层交换机),防火墙旁挂,呼叫控制器、中继信令网关和服务器采用双上联至专用三层交换机。
由于大同路核心路由器可能检修,所以海口供电局处的防火墙也上连到海府路核心路由器。
2.1数据设备冗余机制为了提高网络安全和高可用性,配置2台防火墙并启用HA功能,为了提供不间断服务,备用防火墙通过心跳线检测到主防火墙设备宕机后,马上接管主防火墙的工作,并且能保证所有连接信息不丢失。
电力科技 电力系统中信息技术以及通信技术的融合分析尚 博1,蹇润山2(1.四川通信科研规划设计有限责任公司,四川 成都 610041;2.中国铁塔股份有限公司咸阳市分公司,陕西 咸阳 712000)摘要:在电力系统中同时发展信息和通信技术才能满足电力发展需求,使电力系统发展进入崭新的时代。
本文对电力信息技术和电力通信技术进行了概述,对信息技术和通信技术融合必要性进行了分析,讨论了技术层特点,研究了融合后能够实现的具体业务功能,最后对电力系统的管理提出了建议。
关键词:电力系统;信息技术;通信技术;融合新的电网结构建立就成为时下的焦点问题。
智能电网恰恰迎合了全新电力系统的应用需求,同时也满足了人们对于电力输送的需要。
在电力系统中,信息技术和通信技术能够解决电力系统运行的矛盾问题,可以使电力系统运行效率更高、速度更快,因此对电力系统通信技术和信息技术的融合分析对提高电力服务质量具有重要意义。
1 电力信息通信技术特点分析1.1 信息覆盖面积广,技术装备化程度高电力信息通信技术是信息、网络、计算机等新兴技术相结合的产物,在这种技术背景下的电力系统运行就需要非常先进的设备予以支撑,从事相关工作的人员需要具有系统的专业知识才能胜任工作岗位,并且在工作过程中持续学习信息技术和通信技术的理论知识,才能更好的利用各种技术完成电力系统的运行工作。
1.2 具有明显的地域特征不同国家和地区无论从技术层面或是管理层面都有不同的电力系统参数规格,以中国大陆和中国香港电压对比为例,大陆电力系统电压为220V和350V两种参数,而香港的电压为120V和220V两种参数,这种电力系统的地域化特征导致电力信息技术设备及产品具有差异性,不能建立统一的生产制造标准。
2 电力系统中信息和通信技术融合必要性分析2.1 实现信息共享我国通信技术在激烈的市场竞争促进下以非常快的速度发展,在多个领域中都实现了应用。
在电力系统中运用通信技术可以显著提升电力系统运行效率,同时提升企业的经济效益。
3C ommun icatio ns World Weekly在考虑业务需求以及自身的网络资源条件下,电力公司可以利用软交换相对成熟的技术,逐步应用于实际的业务服务中,为日后过渡做技术和管理上的准备。
软交换在陕西电力行政交换网中的应用前景探讨陕西电力信通有限公司|王晓明近几年国内外关于“下一代网络”的讨论此起彼伏,对软交换概念的理解也不尽相同,然而清晰的定位对通信规划起着重要作用。
“下一代网络(N extG ener at i on N et w or k)”或“新一代网络(N ew G ener at i on N et w or k)”N G N 是基于分组的网络,能够提供话音、视频、数据等多媒体综合业务,并采用开放、标准体系结构,提供丰富业务的下一代网络。
目前通信行业中NG N 特指以软交换为控制层,兼容三网的开放体系架构,很多专家一直将软交换技术视为软交换的发展前提和基础,因为软交换网络最有可能取代现有的PSTN 网络,并能承载更多PSTN 所难以达到的新业务。
因此就目前国内软交换发展的状况来看,国内各大电信运营商开始建设的网络都是基于软交换上的应用。
软交换位于网络控制层,通过与媒体层网关的交互,接收处理中的呼叫相关信息,指示网关完成呼叫,主要任务是在各点之间建立连接。
软交换技术主要用于处理实时业务,如话音业务、视频业务、多媒体业务等,此外还提供一些基本补充业务,与传统交换呼叫控制和基本业务的提供非常类似。
软交换是网络演进以及下一代分组网络的核心设备之一,它独立于传送网络,主要完成呼叫控制、资源分配、协议处理、路由、认证、计费等主要功能,同时可以向用户提供现有电路交换机所能提供的所有业务,并向第三方提供可编程能力。
四大难题困扰行政交换网陕西电力通信网作为专用通信网,有很强的行业性、必要性。
它是随着电力系统的发展需要而逐步形成和发展的,主要为电网的调度、电网自动化控制、商业化运营以及实现电力企业的现代化管理服务。
电力系统交换网由行政交换网和调度交换网构成。
行政交换网是电力交换网的主体,它是调度交换网的支撑和备用电路。
目前,陕西电力行政交换网是以省公司行政交换机为汇接核心,以星型拓扑结构的组网方式,其网络覆盖陕西电网中11个供电单位、14个电厂、12个省公司直属单位,除石泉电厂都以数字中继方式接入系统。
陕西电网交换机总容量已达十万线,其独立于公用通信网又与公用通信网互连互通,并通过西北电网公司以及国电通信中心的汇接与全国电力行政电话网互通,在陕西电力通信网中越来越占据显要的地位。
随着陕西电力事业的迅速发展和电力职工生活水平的不断提高,生产管理和职工生活对通信的依赖程度越来越深,要求也越来越高,在向用户提供更广泛业务的同时,现有的行政交换网逐渐暴露出一些缺陷,主要表现在以下方面。
⑴交换组网方式不合理目前陕西电力行政交换网是以星型结构组网,通道路由单一,缺少备用路由,已不能满足“十二五”期间电力通信业务对通信高可靠性和安全性的要求,因此必须对整个网络结构和汇接点进行重新规划,并合理设置备用路由,以提高行政交换网的可靠性和安全性。
⑵网络容灾机制不健全省公司作为省一级汇接交换中心,目前只有一台行政交换机承担所有的汇接任务,不堪负重,一旦发生故障,不仅省公司机关通信无法保证,陕西电力交换网全网之间及与省外电力系统的电话联系亦将全部中断。
⑶提供业务单一目前基于电路交换方式的交换网仅能提供单一的电话业务,无法满足电力用户个性化、多元化的服务需求。
⑷行政交换网中区域的差异性由于陕西电力行政交换网内设备繁多、机型复杂、接口丰富、新旧设备共存,导致行政交换网在设备型号、网络结构、接口方式等方面存在差异,从而造成目前在全网统一建设规划上的被动局面。
随着“十二五”期间陕西电网的建设,新建变电站和电厂的数量将大大增加。
全省将新建发电厂十五座,330K V 变电站二十三座,截止到“十二五”末期全电网将共有11个地区局、37座发电厂和47座330KV 变电站;同时全省骨干光纤网络将在过去建设的基础上得到进一步加强和完善,为组建全省行政交换网的拓扑结构优化提供了一个坚实的传输平台。
在这种急剧增加的需求面前,不仅要满足电网安全生产的需要,而且对行政交换网的可靠性和接续速度提出了更高的要求,从而使以数字程控交换机为核心的行政交换网面临着巨大的压力。
运营商纷纷试水软交换在全球汹涌的软交换建设热潮带动下,软交换在我国也受到越来越多的关注,中国的各大电信运营商都开始进行相关的试验或组网。
◆中国网通(并入中国联通)早在2000年就开始了软交换实验,并在宁波地区建立了国内第一个软交换实验局;2001年底在北京、杭州、广州、宁波等地开始建设小规模的软交换系统工程;2003年7月开始加大了软交换网络建设和业务拓展的力度,打造出可以呼叫所有的固话、手机和小灵通的宽带电话系统;2007年8月又启动了广东、陕西和山东3地的软交换商用实验网,为将来大范围部署和推广软交换做准备。
◆中国电信步伐稍晚于中国网通,但规模却很大,2002年3月下旬确定在杭州、上海、广州、深圳四地开展软交换实验网建设;2003年,中国电信软交换建设初步进入商用阶段,在北方,已经通过软交换来开辟本地的综合通信接入业务;在南方,则以进行PSTN 替换研究和增值业务的尝试为软交换建设的重点。
◆中国联通2000年开始关注软交换的开发;2002年底完成了《中国联通软交换实验网络测试规范》;2003年5月在我国率先建成统一网络平台(U N I NET ),真正实现了多种电信业务的综合。
不过由于联通的软交换布局,出于整体发展战略的考虑,它在软交换的投入和发展在未来1至2年内都将非常有限,而将更多的精力和财力放到其最重要的业务移动通信市场中。
◆中国铁通(并入中国移动)2001年在北京、上海、广州3地建设软交换实验网,侧重于话音业务,主要测试分组中长途话音业务的技术性能;2002年7月,铁通进行了以软交换为核心的第2次软交换网络现场测试;2003年7月,铁通首先在重庆开展了软交换本地话音商用实验网的测试和部署。
不可否认,2004年国内运营商对软交换的商用实验确实掀起了一个小高潮。
事实上,新建设的软交换试验与国内众多网络扩容项目相比,无论从规模还是金额上都远远不如。
软交换仅仅在几个试验点内完成战略布局,离真正大规模商用投资阶段还有相当大的差距。
因此为了避免出现“意料之外的转变”和“不情愿的转变”,必须吸取过去通信发展的经验,不要“就专网通信2lil u cww 2011101733Co mmunications Wo rld We ekly通信论通信”,而应该站在比通信更高更广的观察点来洞察通信发展的趋势,这是因为在市场经济中利益之争是不变的主题,新技术能否大规模推向市场和成功商用,并不是单凭用户需求就能决定的,而主要取决于政策、市场经济主体之间利益博弈的结果。
技术、市场仍待发展尽管各个厂家对软交换技术的描述、发展前景大致相同,对软交换的实际应用却有着不同的理解,有些厂家认为在基于对电力通信特殊性的考虑上,软交换还未成熟,真正在电力上使用还有待时日;有些厂家认为综观全国电力系统在软交换上还是空白点,加上软交换做为三网合一的最佳平台,将为陕西电力走向市场打下一个良好的基础,应该把握良机。
性,当前软交换在陕西电力交换系统的应用还存在一定的问题和安全隐患。
⑴电力通信专网的特殊性电力专网产生和发展有其特殊性,电力通信专网是为满足系统内部的生产指挥调度及管理等特殊通信需求而建设,因此电力通信设备选型基本标准是:技术成熟、高可靠性、实时性强、具有很大的耐“冲击”性,能够适应电力系统复杂的通信网络结构。
STN 网络经过上百年的磨砺,以其成熟、可靠和廉价的特点,针对电力系统而言技术上是合适的选择,而且PSTN 网还有足够的潜力可供挖掘,相比而言,软交换做为一种新技术,其自身的发展方向还未明朗,因此市场走向还需观察。
⑵电力通信对软交换需求的推动力软交换基本的特征是崭新的通信模式和多媒体宽带业务的个性化体验,这种特征对电力通信的基本需求和根本任务没有直接的推动力。
从软交换国内外的发展来看,主要出于两种动机:一是竞争态势严峻,业务收入面向巨大压力;一是降低设备投资和运营维护成本。
对于前者,电力通信的根本任务是服务,不是赢利性的,因此没有运营商面临的生存问题;对于后者,所谓降低设备投资和运营成本,则需要有睿智的眼光来审查。
由于软交换是一种新的技术体系,设备制造商投入了巨额资金进行研发,所有软交换设备本身成本肯定要远远高于现有设备,因此,从降低设备投资的短期效益来看,这是不合现实的;从投资的长期效益来看,由于通信技术的发展速度实在太快,软交换能否在如此迅速发展的时代成为未来网络发展的目标体系,这个问题相当关键,直接关系到巨额投资的走向;而从运营维护成本来看,软交换融合了交换、数据、接入等多个专业,需要培训一批精通多个专业的综合维护人才;目前电力通信的维护体制基本是按照专业划分,如果引入软交换,势必涉及目前运营维护体制的调整,这些问题都不是一朝一夕能够解决的。
⑶投资费用的问题从投资性价比的角度看,软交换下一代网络一方面意味着巨大的市场业务,另一方面亦显示出巨大的建设投入。
从运营商处获悉,软交换的投资比传统的PSTN 交换机大很多,它不仅涉及到控制层和终端接入的投资,而且还涉及业务开发等相关投资,对于投资额度电信运营商和设备提供商都比较敏感,因此具体软交换投资费用还是个未知数。
由于陕西电力行政交换网的业务以话音业务为主的状况在很长的历史阶段都不会有大的改变,因此如果从PSTN 网络迁移到软交换网络,仅仅是以提供语音应用为主,从经济角度来讲,没有任何意义;从应用角度来看,因为软交换并不成其为提供高品质、易维护语音应用的经济可行的技术,因此语音并不是软交换发展的最主要动力。
⑷系统中继汇接的复杂性陕西电力公司交换系统作为陕西电力通信的枢纽,其交换设备主要做为陕西电力交换网的骨干汇接机来使用,应该具备丰富的线路和信令接口,而与全省电力系统相关单位信令的互连互通是至关重要的,目前陕西行政交换网中的各级设备差异性较大,对于电力系统复杂信令组网方面的需求,软交换能否与自身的协议做到兼容性,还没有可以遵循的案例可以借鉴,因此软交换在信令组网汇接上能否满足电力系统的实际需求还有待事实证明。
⑸承载网的Q oS (服务质量保障)问题由于软交换在设计的时候默认承载网没有问题,而在实际应用中发现绝大多数故障是由承载网的问题所引发,目前的分组数据网是为传送非实时、突发性数据业务而设计.,还不能为软交换所承载的话音及视频等实时业务提供所需的Q oS 服务保证,由此可能带来话音传送延迟性和音质下降所带来的问题是电力通信业务不能接受的。