软交换技术在电力调度系统中的应用

程小丽

（平顶山市华辰供电有限公司，河南平顶山 467000）

软交换技术在电力调度系统中的应用

程小丽

（平顶山市华辰供电有限公司，河南平顶山 467000）

本文通过对软交换技术的网络体系和关键协议进行介绍，认识到软交换技术的必要性，将神经网络模型应用到软交换技术的流量模型预测，为软交换技术在电力调度系统中应用提供依据，并进一步研究了电力调度中软交换技术的系统设计、网络设计及提供的业务功能，使技术应用进一步具体化。

软交换技术 电力调度 网络控制 业务预测

软交换技术是一种完全开放并高度集成的体系结构转变技术，能够分配和协调网络资源、控制通信过程，是通信网络的关键纽带，具有呼叫控制、资源协调、用户认证，并向第三方提供可编程能力，使不同类型的通行网络很好的协调工作。和传统的电路交换相比，软交换技术控制和承载功能更加独立化、标准化，处理能力强，体积小、容量大，提供开放的第三方业务，有利于开展多媒体业务，实现了不同业务的融合。

1　软交换技术

1.1软交换技术的网络体系

软交换体系结构可以分为应用层、控制层、传输层和接入层。

接入层主要是最基本的处理层面，负责将不同类型的网络和用户设备接入软交换体系，接入层包括信令网关，负责接收和发送信令消息，实现NO.7信令网与IP网的互通；接入网关（AG）为用户提供数字用户接入、局域网接入等；无线接入网关（WAG）将无线设备与IP网连接；智能终端可以直接通过IP网络接入软交换，分为SIP、MGCP和H.323几种。

传输层为软交换体系提供分组的传输平台，主要设备为交换机和路由器，是一个数据承载网络，将业务媒体流和控制信息流传输到目的地。

控制层负责呼叫控制，主要设备为软交换机，是软交换网络中的核心设备，控制接入层中的媒体网关业务和网关之间的通信。

应用层是最终的面向用户提供的设备，为第三方提供平台，具有生成网络业务和维护网络环境的能力。

1.2软交换关键协议

SIP协议是应用层会话发起协议，能够创建、修改和终结多个通信会话进程，应用简单、灵活，具有较强的扩展性，发展空间宽阔，其缺点是目前还不够成熟，需要和其他协议配合使用，应用范围还受其独立性的限制。

H.323协议属于多媒体的标准协议，包括呼叫控制、媒体编码、网络安全、会议通信等功能，能够完成各种不同网络终端间的交互通信。这种协议发展成熟，互通性强，稳定性较好，但应用时媒体的压缩标准过多，调用复杂，不能建成高效的大规模网络。

BICC协议与承载无关应用于NC接口的呼叫控制协议，解决呼叫和承载分离后的控制问题，实现了传统网络向综合多业务的发展。

2　软交换技术网络流量预测模型

2.1网络流量预测

在建立数学模型的基础上对网络流量数据进行预测，以便准确的描述出网络流量的特性。目前网络流量增长越来越快，给网络规划和管理带来了很大的挑战，网络流量的预测正是根据计算测量，对将来可能的流量进行预测，获得流量走势，尽可能的避免网络故障的发生。电力调度网络业务种类较多，包括语音业务、视频业务、信令业务和数据业务等，但同时业务量相对于公网又很小，为了使网络带宽达到最合理的状态，必须对网络所需的流量进行一个预测。这样才能使得所建设的网络既能满足现有的生产需求，又有能为扩展新业务提供空间，同时还能有效利用带宽资源，减少浪费［1］。

2.2基于神经网络的软交换技术在电力调度中流量预测

人工神经网络是受到人和动物神经网络的工作原理启发而产生的，它模拟了生物神经网络的运作特征，对输入的数据进行并行的分布式信息处理［2］。

软交换技术中，信令网主要负责协议的转换，将软交换与现有网络互相通信，虽然目前信令流量较少，在网络通信中造成的负担不大，但采用标准信令协议的网络设备必须确定流量的大小，以便配置合适的端口速率，所以对软交换技术中信令流量的带宽预测具有很大的必要性。预测基本程序为根据电力调度中电话呼叫信息，统计整年的通话次数和通话时长，计算每天的话务量，以每天的通话次数作为输入，接入网关并配置H.248带宽作为输出，由于信令流在软交换网络中进行，它与媒体承载的带宽预测结果一致。

3　电力调度软交换网络设计

3.1设计原则

可靠性原则，保证系统设备的独立性，即便一层控制出现控制问题，不会影响其他设备的运转。

可扩展性原则，设备选择和组装中要考虑后期的系统扩容问题，以后的节点增加和减少不能影响整个网络的总体状态，保证系统的二次开发能力。

可管理原则，将系统中的各种类型设备及调度系统归结到统一的网络平台，实现系统管理。

标准化原则，以国际标准为基础，统一各种接口和协议，能够和不同的系统相互融合。

3.2组网方案及拓扑

整体的软交换网络以二级模式布置，省调作为一级的汇接中心，地调作为二级汇接中心，设立备调中心双归属，提高电力调度的安全性和可靠性。其中省调具有汇接功能，并持续保持一定时期，当全省网络建设完成后，再将汇接功能逐渐淡化，最终实现所有站点的独立运营，相互连接。

省调布局中交换机由中继网关直接与本地软交换网络相接，和软交换同时运行，本地调软交换控制层则采用核心冗余平台作为控制中心，在业务层采用网管、业务调度等单元，在接入设备中布置模拟网关、电话等设备。地市局可直接接入省局软交换系统中，本地具备软交换系统的可以通过网络与省调连接，互相通信。

3.3软交换系统的承载网要求

每个本地网要分配一个地址段，一部分用于本地设备的互联，一部分用于核心节点。可以使用IS_IS作为IGP协议，该协议支持分层设置，能够满足数据业务要求。

语音业务对IP网的要求时要满足传输时延、时延抖动、丢包率、回声等要求，视频业务还要考虑吞吐量。

3.4软交换系统在电力调度中提供的业务

软交换技术在电力调度系统中不仅可以提供传统业务，还在自身的特点上产生新型增值业务，传统业务包括电话、长途中继、补充业务、只能网等，后者包括点击拨号、传真、会议类业务、IP Centrex业务、UTP一号通业务以及UC企业统一通信业务等。

按照软交换业务数据流的特征又可以将其分为会话业务例如语音业务和视频电话，流业务有多媒体数据流，交互类业务如浏览网络，后台业务如后台下载等。

［1］佟大力.电力通信网中软交换业务接口的设计与实现［D］.北京华北电力大学，2010.7.

［2］范永玲.基于软交换的NGN网络关键技术与组网研究［D］.广州华南理工大学，2010.

［3］周澍，张聚明.华中电力调度交换网软交换方案［J］电力系统通信，2008，29（186）：10-12.

［4］郭齐，向力，孙嘉.电力调度数据省级网与国家骨干网连接的几点思考［J］.电力系统自动化，2004，（04）：21-24.

［5］宋璐璐，雒江涛.软交换技术在下一代网络NGN中的应用［J］.通信技术，2007（5）：34-35.