软交换技术在变电站系统通信中的应用

河北华沃电力工程设计有限公司 高 翔保定吉达电力设计有限公司 荆慧丰



软交换技术在变电站系统通信中的应用

河北华沃电力工程设计有限公司 高 翔
保定吉达电力设计有限公司 荆慧丰

【摘要】本文讨论了软交换技术的原理，将软交换技术与传统电路交换技术进行了分析对比，提出软交换技术在变电站系统中应用的优势和应用条件。

【关键词】软交换；IAD；电力通信

1.概述

随着电力通信业务的需求逐渐由单一语音业务变为对数据、图像和语音的多种综合业务，传统的PSTN已经不能满足当前多样化的业务需求。逐渐向下一代网络演进，实现将电话、传真、语音邮件等通信方式统一的融合通信系统成为必然要求。

软交换是完全基于数据网络、特别是分组网络（IP网络）的IP承载网，来实现语音业务及其他增值业务的开放平台。

2.电力通信网交换技术现状

目前电力通信网大量语音用户业务承载在PSTN电话网络，PSTN是一种以模拟技术为基础的电路交换网。电路交换是同一交换网中，任意2个或多个用户终端之间建立电路暂时连接的交换方式。当用户发起呼叫时，网络为通信双方建立1条端到端的物理电路，供通信双方专用，直到本次通信结束，网络才将该物理电路释放。电路交换的特点是：通道独占，确定复用，有连接操作寻址；通道利用率低；质量有保证。终端接入设备采用PCM设备。

图1　PCM、SDH组网结构

3.软交换技术介绍

3.1技术原理

软交换基于IP网，采用的是分组交换技术，将用户传递的数据划分成一定的长度，每个部分叫做1个分组，每个分组信息都加载了接收地址和发送地址的标识，交换机根据每个分组的地址标识，在一条线路上采用动态复用技术，同时传送多个数据分组，将它们分别转发至目的地，在目的地经重新整理后，还原成原始数据。终端接入设备采用IAD设备。

图2　IAD、SDH组网图

3.2技术特点

通道公用，动态分配，统计复用，无连接操作寻址；通道利用率高；按照尽力而为策略提供业务；易于实现语音、数据、图像及多媒体通信。

3.3对承载网的要求

软交换网络承载在IP数据网上，其服务质量与IP网络的服务质量休戚相关，特别是语音、视频等实时业务，承载网络的时延、抖动、丢包率等指标对服务质量有着很大的影响，因此承载网对软交换技术的应用起着至关重要的作用。

目前电力系统普遍建立了完善的调度数据网、信息数据网、通信数据网。调度数据网承载着实时控制业务和非实时控制生产业务，该类业务对可靠性、实时性、安全性的要求非常严格，所以不可能将软交换业务承载于该网。信息数据网一般为传统的IP网络，网络上有不确定的传输时延、抖动、甚至丢包，这些问题对普通数据业务（文件爱你传输、邮件、浏览等）影响很小，但对承载在IP网络上的语音、视频等实时业务影响很大。数据通信网目前已经覆盖到各变电站、县公司等地区，分为核心层、汇聚层和接入层，根据光缆资源情况和接入层节点数量分为多个接入环，IP数据具备双路由。

因此，完善的数据通信网是软交换技术应用的必要条件。

3.4与原有网络的互通

现阶段大量语音用户业务仍然承载在原有的电路交换网上，因此软交换网络必须与现有电路交换网在网络汇接层上达到完整的互通，软交换通过中继网关TG与现有电路交换网实现互通。

4.两种交换方式采用的接入设备比较

PCM智能终端作为PSTN网络接入设备，被广泛应用于电力通信网络，每一个变电站配置有1台或者1台以上的PCM设备，而作为PCM业务汇聚点，各级别的供电公司配置了相当数量的PCM设备。PCM业务主要是语音业务（调度电话和行政电话）。

IAD是软交换网络综合接入设备，能同时交付传统的PSTN语音业务、数据包语音服务以及单个WAN链路上的数据服务（通过LAN端口）等。通常安装于用户端，为用户提供PSTN语音服务、VoIP语音服务以及数据服务。IAD将多种业务集中在同一访问链路上传输至局端。

IAD综合接入设备与PCM设备比较：

组网方式：IAD设备组网简单，中间环节全为数字传输；PCM设备组网复杂，传输过程需经两次A/D和D/A转换。接口方式：IAD设备采用以太网口；PCM设备采用模拟用户接口。局端配置：IAD局端无需配置设备，只需注册；PCM局端需要配置设备，占用机房。

维护工作量：IAD中间环节少，维护量少；PCM中间环节多，维护量大。

设备投资：IAD设备投资小；PCM设备投资大。

5.保定地区软交换建设现状

保定供电公司数据通信网目前已经覆盖到各变电站、县公司等地区，数据通信网分为核心层、汇聚层和接入层，根据保定地区光缆资源情况和接入层节点数量分为多个接入环，IP数据的双路由为软交换业务提供了安全、稳定的承载平台。

自2013年保定供电公司开始建设软交换系统，目前已经形成了地调核心软交换设备SS1B一套、媒体网关MSG9000一套、U31网管一套、AG设备三套、 IAD设备若干，承载了保定大楼本部、七一路、新基地、吉达公司、家属院等行政电话的功能，完全满足了以前PSTN网的网络需求，同时开展了录音系统、一号通等新业务应用，系统至今未出现过故障，系统运行稳定。

保定地区已具备新建变电站采用软交换的方式来实现行政、调度电话功能条件。110kV变电站配置2端IAD综合接入设备，分别注册到地调软交换设备和地区行政软交换设备，实现语音、视频等多种业务的传输。

6.结论

电力通信网作为服务于电力企业的专网，在网络建设和业务服务等方面也面临新的挑战，引进软交换技术，建立一个融合数据、语音、视频业务的电力通信宽带综合业务网络，将为提高电力行业通信和信息化水平奠定良好的基础。