软交换技术在湖南电网的应用研究

罗静玉 1 王 昊 2

摘要：NGN技术将是下一代电话交换网的最佳选择，而软交换是NGN的核心技术。随着用户对智能业务、多媒体综合业务需求的不断提高，湖南省电力公司各交换局均将面临扩容和设备更新的问题。本文通过分析比较了3种软交换技术组网方案，结合湖南电网的特点提出软交换平台的引入方式，最后本文对软交换网络的安全问题提出了相应的解决策略。

关键词：软交换、下一代网络（NGN）、电力通信、网络演进

0引言

目前，湖南电力系统交换网主要由调度生产电话交换网和生产管理电话交换网组成。生产管理电话交换网采用星状网和网状网的混合结构，但是原有的传统电路交换网络存在扩容和更新、新业务开展的代价都比较高的问题，那么如何解决这个问题已成为湖南电力通信人员的一个迫切的难题。

NGN技术将是下一代电话交换网的最佳选择，NGN技术是一个开放的、标准化的系统，能够在开放计算平台上执行分布式通信功能，能够合成话音、数据和视频，并在此基础上提供综合网络业务，支持传统的交换协议。研究采用NGN技术对现有的电力程控交换网络进行技术改造，构建下一代电力电话交换网络，将具有重要的研究意义和应用价值，将使电力电话交换网络的应用和管理达到国内领先的水平。

1软交换的技术原理及体系结构

软交换是NGN的核心技术，它的基本思想是将呼叫控制、交换功能和业务提供分离，呼叫控制由软交换机完成。软交换机作为下一代的核心控制实体提供具有实时性要求业务的呼叫控制和连接控制功能，完成协议处理、呼叫控制、端点的管理和控制并作为系统的对外接口完成和其他系统的互连功能。

1.1软交换平台的体系结构

我国信息产业部电信传输研究所对软交换的定义是:“软交换是网络演进以及下一代分组网络的核心技术之一，它独立于传送网络，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。”

软交换采用IP分组交换技术，提出了分层策略，将业务提供与呼叫控制分开，呼叫控制与承载连接分开。软交换网络上下共分为接人层、传送层、控制层和应用层4部分。

1.2软交换网络的特点

与传统电路交换网络相比，软交换网络具备以下特点。

(1)基于分组的网络

软交换网络的业务传送是基于ATM或IP的分组网络，接入方式及各种业务的个性都将被屏蔽，被转换为统一的分组包形式进行传送及处理，将三网融合推人了实质性阶段。

(2)开放的网络结构

软交换网络具有简洁、清晰的层次结构。

(3)业务与呼叫控制分离

软交换网络中，控制层的软交换设备只负责处理基本呼叫的接续及控制，业务由应用服务器提供，实现业务与呼叫控制分离。

2软交换技术在湖南电力应用的引入策略

软交换技术作为下一代网络的发展方向，其网络的规划建设应有计划、有步骤的进行，针对软交换技术成熟度和竞争现状，其网络发展和引入应循序渐进，保护现有投资、统一规划和部署的原则。

2.1软交换网络引入方式的选择

结合电力交换网络和IP承载网络现状，引入软交换网络主要有以下几种方式：⑴自上而下引入＋集中组网式；⑵从中间层面逐步扩展＋分区配置式；⑶从下往上推进＋各地区独立配置式。

2.2引入方案比较

软交换网络与传统电路交换网络如何融合，这一点在软交换点的应用走向面的应用时尤为重要，涉及软交换与电路交换网络融合界面、不同厂商软交换与软交换的融合界面等。

2.3软交换网络在湖南电力的引入策略

在湖南电力行政电话交换网中引入软交换平台应从电力行政电话业务需求和分布的特点出发，结合现有电力数据通信的拓扑特点，因此湖南电力引入软交换网络应采用自上而下引入＋集中组网方式，先在中心局端开展试验网，再逐步向下推广，采用主备冗余方式的集中组网方式。

3软交换网络在湖南电网的业务应用研究

软交换体系中业务与控制是分离的，接入与资源是分离的，这样的模块式开放体系结构为新增业务的引入提供了良好的条件。结合电力系统的实际应用需要引入哪些新业务，如何开展这些业务的应用值得研究，只有将这个问题研究清楚，才有可能真正走向业务应用驱动网络演进。

3.1主要业务应用

软交换网络平台应首先能满足目前电力行政交换网系统通信的基本需求，提供优质、可靠的行政电话业务服务平台，同时软交换网络应该利用其在新业务引入和应用的优势，积极稳妥地加以推广和应用。

（1）建立企业的统一通信平台；

（2）实现供电营业所的宽带和电话业务的综合接入。

3.2扩展应用领域

软交换这个分布式结构便于快速提供新业务、涉足新领域，可以适应技术的迅速发展，满足用户不断变化的业务需求。例如，多媒体电力调度平台，传统的调度通信系统是基于64k电路交换，一般由调度交换网和调度台构成，交换的信息量只局限在语音信息的传送和部分低速速率的录入，不能传递高速图象、数据、图象等其他应用信息。此外，还有联合反事故演习支撑平台。

4软交换网络的安全问题及解决策略

为了提高业务的扩展性以及IP网络端到端设备间之间的互操作性，软交换提出了一个非常开放的网络架构，允许不同的网络、不同的设备接入软交换网络。而正是这种开放性使得软交换网络不可避免受到黑客和病毒的攻击或干扰，从而面临着如用户仿冒、盗打、破坏服务、抢占资源等安全问题。

4.1软交换网络设备的安全问题

（1）接入层设备安全

接入层设备保护局端设备和用户侧设备，其中局端设备包括中继网关（TG）、信令网关（SG）、接入网关（AG）等，用户侧设备主要包括综合接入设备（IAD）和智能终端等，局端设备一般采用专用硬件平台和专用操作系统，而用户侧设备通常较为分散地分布在IP网络中，并且接入方式较多。

（2）控制层设备安全

控制层设备主要指软交换机和路由服务器等。该层设备同样面临着如同接入层局端设备类似的安全问题和漏洞。

4.2系统网络安全解决策略

软交换网络的安全问题应根据各层设备的特点和网络的组织结构，进行分区处理，不同区采用不同的安全防护策略来解决。根据软交换网络的分层结构，软交换网络可划分为三个区，分别为Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅲ区，不同的区域应采用不同的安全防护策略。

（1）Ⅰ区主要为软电话、H.323电话、SIP电话等智能终端和综合接入设备（IAD）构成的外网网络区域。

（2）Ⅱ区主要有软交换机、信令网关、应用服务器、媒体服务器、中继网关、大容量用户综合接入网关等设备组成的网络区域。

（3）Ⅲ区主要是需面向公共互联网用户提供服务和接入的应用下载服务器、应用门户服务器、DNS等设备组成的网络区域。

5结论

（1）电力通信专网的首要职责是保障电网生产的安全运行，因此在引进软交换新技术时应先行开展试验运行，待各项功能、指标满足要求并稳定后，再转入运行，并要遵循先以点为主，再逐步进行推广，确保电力通信专网的安全可靠运行以保障电网的安全生产。

（2）针对软交换技术在电力系统应用的一套有效的安全管理体制和流程应紧紧地紧随软交换网络的试验、推广和建设进行不断的完善。

参考文献：

[1]万晓榆.下一代网络技术与应用[M].北京:北京人民邮电出版社,2003.

[2]吕骁勇.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,2004.

[3]郭经红,张官元.软交换平台在下一代电力通信网络中的应用[J].电力系统通信,2007.

[4]陈业钊.软交换在广东电网的应用研究[J].电力系统通信,2007.

作者简介：

1.罗静玉1978.10，女，湖南邵东人，2001年毕业于南京工程学院，目前主要研究方向为电力系统通信。

2.王昊1979.9，男，河南正阳县人，2001年毕业于南京工程学院，目前主要研究方向为电力系统通信。