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軟交換在陜西電力行政交換網(wǎng)中的應用前景探討

王曉明 2011/10/19

  近幾年國內外關(guān)于“下一代網(wǎng)絡(luò )”的討論此起彼伏,對軟交換概念的理解也不盡相同,然而清晰的定位對通信規劃起著(zhù)重要作用。

  “下一代網(wǎng)絡(luò )(Next Generation Network)”或“新一代網(wǎng)絡(luò )(New Generation Network)”NGN是基于分組的網(wǎng)絡(luò ),能夠提供話(huà)音、視頻、數據等多媒體綜合業(yè)務(wù),并采用開(kāi)放、標準體系結構,提供豐富業(yè)務(wù)的下一代網(wǎng)絡(luò )。

  目前通信行業(yè)中NGN特指以軟交換為控制層,兼容三網(wǎng)的開(kāi)放體系架構,很多專(zhuān)家一直將軟交換技術(shù)視為軟交換的發(fā)展前提和基礎,因為軟交換網(wǎng)絡(luò )最有可能取代現有的PSTN網(wǎng)絡(luò ),并能承載更多PSTN所難以達到的新業(yè)務(wù)。因此就目前國內軟交換發(fā)展的狀況來(lái)看,國內各大電信運營(yíng)商開(kāi)始建設的網(wǎng)絡(luò )都是基于軟交換上的應用。

  軟交換位于網(wǎng)絡(luò )控制層,通過(guò)與媒體層網(wǎng)關(guān)的交互,接收處理中的呼叫相關(guān)信息,指示網(wǎng)關(guān)完成呼叫,主要任務(wù)是在各點(diǎn)之間建立連接。軟交換技術(shù)主要用于處理實(shí)時(shí)業(yè)務(wù),如話(huà)音業(yè)務(wù)、視頻業(yè)務(wù)、多媒體業(yè)務(wù)等,此外還提供一些基本補充業(yè)務(wù),與傳統交換呼叫控制和基本業(yè)務(wù)的提供非常類(lèi)似。

  軟交換是網(wǎng)絡(luò )演進(jìn)以及下一代分組網(wǎng)絡(luò )的核心設備之一,它獨立于傳送網(wǎng)絡(luò ),主要完成呼叫控制、資源分配、協(xié)議處理、路由、認證、計費等主要功能,同時(shí)可以向用戶(hù)提供現有電路交換機所能提供的所有業(yè)務(wù),并向第三方提供可編程能力。

  四大難題困擾行政交換網(wǎng)

  陜西電力通信網(wǎng)作為專(zhuān)用通信網(wǎng),有很強的行業(yè)性、必要性。它是隨著(zhù)電力系統的發(fā)展需要而逐步形成和發(fā)展的,主要為電網(wǎng)的調度、電網(wǎng)自動(dòng)化控制、商業(yè)化運營(yíng)以及實(shí)現電力企業(yè)的現代化管理服務(wù)。

  電力系統交換網(wǎng)由行政交換網(wǎng)和調度交換網(wǎng)構成。行政交換網(wǎng)是電力交換網(wǎng)的主體,它是調度交換網(wǎng)的支撐和備用電路。

  目前,陜西電力行政交換網(wǎng)是以省公司行政交換機為匯接核心,以星型拓撲結構的組網(wǎng)方式,其網(wǎng)絡(luò )覆蓋陜西電網(wǎng)中11個(gè)供電單位、14個(gè)電廠(chǎng)、12個(gè)省公司直屬單位,除石泉電廠(chǎng)都以數字中繼方式接入系統。

  陜西電網(wǎng)交換機總容量已達十萬(wàn)線(xiàn),其獨立于公用通信網(wǎng)又與公用通信網(wǎng)互連互通,并通過(guò)西北電網(wǎng)公司以及國電通信中心的匯接與全國電力行政電話(huà)網(wǎng)互通,在陜西電力通信網(wǎng)中越來(lái)越占據顯要的地位。

  隨著(zhù)陜西電力事業(yè)的迅速發(fā)展和電力職工生活水平的不斷提高,生產(chǎn)管理和職工生活對通信的依賴(lài)程度越來(lái)越深,要求也越來(lái)越高,在向用戶(hù)提供更廣泛業(yè)務(wù)的同時(shí),現有的行政交換網(wǎng)逐漸暴露出一些缺陷,主要表現在以下方面。

  ⑴ 交換組網(wǎng)方式不合理

  目前陜西電力行政交換網(wǎng)是以星型結構組網(wǎng),通道路由單一,缺少備用路由,已不能滿(mǎn)足“十二五”期間電力通信業(yè)務(wù)對通信高可靠性和安全性的要求,因此必須對整個(gè)網(wǎng)絡(luò )結構和匯接點(diǎn)進(jìn)行重新規劃,并合理設置備用路由,以提高行政交換網(wǎng)的可靠性和安全性。

  ⑵ 網(wǎng)絡(luò )容災機制不健全

  省公司作為省一級匯接交換中心,目前只有一臺行政交換機承擔所有的匯接任務(wù),不堪負重,一旦發(fā)生故障,不僅省公司機關(guān)通信無(wú)法保證,陜西電力交換網(wǎng)全網(wǎng)之間及與省外電力系統的電話(huà)聯(lián)系亦將全部中斷。

  ⑶ 提供業(yè)務(wù)單一

  目前基于電路交換方式的交換網(wǎng)僅能提供單一的電話(huà)業(yè)務(wù),無(wú)法滿(mǎn)足電力用戶(hù)個(gè)性化、多元化的服務(wù)需求。

  ⑷ 行政交換網(wǎng)中區域的差異性

  由于陜西電力行政交換網(wǎng)內設備繁多、機型復雜、接口豐富、新舊設備共存,導致行政交換網(wǎng)在設備型號、網(wǎng)絡(luò )結構、接口方式等方面存在差異,從而造成目前在全網(wǎng)統一建設規劃上的被動(dòng)局面。

  隨著(zhù)“十二五”期間陜西電網(wǎng)的建設,新建變電站和電廠(chǎng)的數量將大大增加。全省將新建發(fā)電廠(chǎng)十五座,330KV變電站二十三座,截止到“十二五”末期全電網(wǎng)將共有11個(gè)地區局、37座發(fā)電廠(chǎng)和47座330KV變電站;同時(shí)全省骨干光纖網(wǎng)絡(luò )將在過(guò)去建設的基礎上得到進(jìn)一步加強和完善,為組建全省行政交換網(wǎng)的拓撲結構優(yōu)化提供了一個(gè)堅實(shí)的傳輸平臺。

  在這種急劇增加的需求面前,不僅要滿(mǎn)足電網(wǎng)安全生產(chǎn)的需要,而且對行政交換網(wǎng)的可靠性和接續速度提出了更高的要求,從而使以數字程控交換機為核心的行政交換網(wǎng)面臨著(zhù)巨大的壓力。

  運營(yíng)商紛紛試水軟交換

  在全球洶涌的軟交換建設熱潮帶動(dòng)下,軟交換在我國也受到越來(lái)越多的關(guān)注,中國的各大電信運營(yíng)商都開(kāi)始進(jìn)行相關(guān)的試驗或組網(wǎng)。

  早在2000年就開(kāi)始了軟交換實(shí)驗,并在寧波地區建立了國內第一個(gè)軟交換實(shí)驗局;2001年底在北京、杭州、廣州、寧波等地開(kāi)始建設小規模的軟交換系統工程;2003年7月開(kāi)始加大了軟交換網(wǎng)絡(luò )建設和業(yè)務(wù)拓展的力度,打造出可以呼叫所有的固話(huà)、手機和小靈通的寬帶電話(huà)系統;2007年8月又啟動(dòng)了廣東、陜西和山東3地的軟交換商用實(shí)驗網(wǎng),為將來(lái)大范圍部署和推廣軟交換做準備。

  步伐稍晚于中國網(wǎng)通,但規模卻很大,2002年3月下旬確定在杭州、上海、廣州、深圳四地開(kāi)展軟交換實(shí)驗網(wǎng)建設;2003年,中國電信軟交換建設初步進(jìn)入商用階段,在北方,已經(jīng)通過(guò)軟交換來(lái)開(kāi)辟本地的綜合通信接入業(yè)務(wù);在南方,則以進(jìn)行PSTN替換研究和增值業(yè)務(wù)的嘗試為軟交換建設的重點(diǎn)。

  2000年開(kāi)始關(guān)注軟交換的開(kāi)發(fā);2002年底完成了《中國聯(lián)通軟交換實(shí)驗網(wǎng)絡(luò )測試規范》;2003年5月在我國率先建成統一網(wǎng)絡(luò )平臺(UNINET),真正實(shí)現了多種電信業(yè)務(wù)的綜合。不過(guò)由于聯(lián)通的軟交換布局,出于整體發(fā)展戰略的考慮,它在軟交換的投入和發(fā)展在未來(lái)1至2年內都將非常有限,而將更多的精力和財力放到其最重要的業(yè)務(wù)移動(dòng)通信市場(chǎng)中。

  2001年在北京、上海、廣州3地建設軟交換實(shí)驗網(wǎng),側重于話(huà)音業(yè)務(wù),主要測試分組中長(cháng)途話(huà)音業(yè)務(wù)的技術(shù)性能;2002年7月,鐵通進(jìn)行了以軟交換為核心的第2次軟交換網(wǎng)絡(luò )現場(chǎng)測試;2003年7月,鐵通首先在重慶開(kāi)展了軟交換本地話(huà)音商用實(shí)驗網(wǎng)的測試和部署。

  不可否認,2004年國內運營(yíng)商對軟交換的商用實(shí)驗確實(shí)掀起了一個(gè)小高潮。事實(shí)上,新建設的軟交換試驗與國內眾多網(wǎng)絡(luò )擴容項目相比,無(wú)論從規模還是金額上都遠遠不如。軟交換僅僅在幾個(gè)試驗點(diǎn)內完成戰略布局,離真正大規模商用投資階段還有相當大的差距。

  因此為了避免出現“意料之外的轉變”和“不情愿的轉變”,必須吸取過(guò)去通信發(fā)展的經(jīng)驗,不要“就通信論通信”,而應該站在比通信更高更廣的觀(guān)察點(diǎn)來(lái)洞察通信發(fā)展的趨勢,這是因為在市場(chǎng)經(jīng)濟中利益之爭是不變的主題,新技術(shù)能否大規模推向市場(chǎng)和成功商用,并不是單憑用戶(hù)需求就能決定的,而主要取決于政策、市場(chǎng)經(jīng)濟主體之間利益博弈的結果。

  技術(shù)、市場(chǎng)仍待發(fā)展

  盡管各個(gè)廠(chǎng)家對軟交換技術(shù)的描述、發(fā)展前景大致相同,對軟交換的實(shí)際應用卻有著(zhù)不同的理解,有些廠(chǎng)家認為在基于對電力通信特殊性的考慮上,軟交換還未成熟,真正在電力上使用還有待時(shí)日;有些廠(chǎng)家認為綜觀(guān)全國電力系統在軟交換上還是空白點(diǎn),加上軟交換做為三網(wǎng)合一的最佳平臺,將為陜西電力走向市場(chǎng)打下一個(gè)良好的基礎,應該把握良機。


表1 國內四大廠(chǎng)商軟交換技術(shù)及其產(chǎn)品

  然而根據參觀(guān)實(shí)際的情況,并結合相關(guān)網(wǎng)通和電信人員的交流,隨著(zhù)軟交換試驗網(wǎng)絡(luò )規模的擴大,將暴露出許多意想不到的問(wèn)題,如終端匱乏、消耗IP地址資源、新業(yè)務(wù)缺乏和PSTN網(wǎng)的難互通等,其中最難解決的問(wèn)題就是如何實(shí)現軟交換與現有網(wǎng)絡(luò )的長(cháng)期共存。

  目前西安網(wǎng)通和電信在軟交換方面只是實(shí)驗性質(zhì)的試探,還遠遠沒(méi)有達到大規模的商用,而且提供的業(yè)務(wù)種類(lèi)有限,沒(méi)有形成有規模的組網(wǎng),對電力系統的通信交換設備選型沒(méi)有太大的借鑒意義。

  通過(guò)對目前國內電力系統網(wǎng)省一級的用戶(hù)使用交換機設備品牌進(jìn)行電話(huà)調研統計,從整體上更能體現交換設備技術(shù)發(fā)展走向,為軟交換應用的可行性評估提供可靠的數據。表2為重點(diǎn)調研的匯總結果。

  軟交換應用可行性評估

  通過(guò)對市場(chǎng)的深入調研和電力系統通信人員內部技術(shù)交流,并結合目前陜西電力通信現狀和特殊性,當前軟交換在陜西電力交換系統的應用還存在一定的問(wèn)題和安全隱患。


  ⑴ 電力通信專(zhuān)網(wǎng)的特殊性

  電力專(zhuān)網(wǎng)產(chǎn)生和發(fā)展有其特殊性,電力通信專(zhuān)網(wǎng)是為滿(mǎn)足系統內部的生產(chǎn)指揮調度及管理等特殊通信需求而建設,因此電力通信設備選型基本標準是:技術(shù)成熟、高可靠性、實(shí)時(shí)性強、具有很大的耐“沖擊”性,能夠適應電力系統復雜的通信網(wǎng)絡(luò )結構。STN網(wǎng)絡(luò )經(jīng)過(guò)上百年的磨礪,以其成熟、可靠和廉價(jià)的特點(diǎn),針對電力系統而言技術(shù)上是合適的選擇,而且PSTN網(wǎng)還有足夠的潛力可供挖掘,相比而言,軟交換做為一種新技術(shù),其自身的發(fā)展方向還未明朗,因此市場(chǎng)走向還需觀(guān)察。

  ⑵ 電力通信對軟交換需求的推動(dòng)力

  軟交換基本的特征是嶄新的通信模式和多媒體寬帶業(yè)務(wù)的個(gè)性化體驗,這種特征對電力通信的基本需求和根本任務(wù)沒(méi)有直接的推動(dòng)力。

  從軟交換國內外的發(fā)展來(lái)看,主要出于兩種動(dòng)機:一是競爭態(tài)勢嚴峻,業(yè)務(wù)收入面向巨大壓力;一是降低設備投資和運營(yíng)維護成本。

  對于前者,電力通信的根本任務(wù)是服務(wù),不是贏(yíng)利性的,因此沒(méi)有運營(yíng)商面臨的生存問(wèn)題;

  對于后者,所謂降低設備投資和運營(yíng)成本,則需要有睿智的眼光來(lái)審查。由于軟交換是一種新的技術(shù)體系,設備制造商投入了巨額資金進(jìn)行研發(fā),所有軟交換設備本身成本肯定要遠遠高于現有設備,因此,從降低設備投資的短期效益來(lái)看,這是不合現實(shí)的;

  從投資的長(cháng)期效益來(lái)看,由于通信技術(shù)的發(fā)展速度實(shí)在太快,軟交換能否在如此迅速發(fā)展的時(shí)代成為未來(lái)網(wǎng)絡(luò )發(fā)展的目標體系,這個(gè)問(wèn)題相當關(guān)鍵,直接關(guān)系到巨額投資的走向;

  而從運營(yíng)維護成本來(lái)看,軟交換融合了交換、數據、接入等多個(gè)專(zhuān)業(yè),需要培訓一批精通多個(gè)專(zhuān)業(yè)的綜合維護人才;目前電力通信的維護體制基本是按照專(zhuān)業(yè)劃分,如果引入軟交換,勢必涉及目前運營(yíng)維護體制的調整,這些問(wèn)題都不是一朝一夕能夠解決的。

  ⑶ 投資費用的問(wèn)題

  從投資性?xún)r(jià)比的角度看,軟交換下一代網(wǎng)絡(luò )一方面意味著(zhù)巨大的市場(chǎng)業(yè)務(wù),另一方面亦顯示出巨大的建設投入。從運營(yíng)商處獲悉,軟交換的投資比傳統的PSTN交換機大很多,它不僅涉及到控制層和終端接入的投資,而且還涉及業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)等相關(guān)投資,對于投資額度電信運營(yíng)商和設備提供商都比較敏感,因此具體軟交換投資費用還是個(gè)未知數。

  由于陜西電力行政交換網(wǎng)的業(yè)務(wù)以話(huà)音業(yè)務(wù)為主的狀況在很長(cháng)的歷史階段都不會(huì )有大的改變,因此如果從PSTN網(wǎng)絡(luò )遷移到軟交換網(wǎng)絡(luò ),僅僅是以提供語(yǔ)音應用為主,從經(jīng)濟角度來(lái)講,沒(méi)有任何意義;從應用角度來(lái)看,因為軟交換并不成其為提供高品質(zhì)、易維護語(yǔ)音應用的經(jīng)濟可行的技術(shù),因此語(yǔ)音并不是軟交換發(fā)展的最主要動(dòng)力。

  ⑷ 系統中繼匯接的復雜性

  陜西電力公司交換系統作為陜西電力通信的樞紐,其交換設備主要做為陜西電力交換網(wǎng)的骨干匯接機來(lái)使用,應該具備豐富的線(xiàn)路和信令接口,而與全省電力系統相關(guān)單位信令的互連互通是至關(guān)重要的,目前陜西行政交換網(wǎng)中的各級設備差異性較大,對于電力系統復雜信令組網(wǎng)方面的需求,軟交換能否與自身的協(xié)議做到兼容性,還沒(méi)有可以遵循的案例可以借鑒,因此軟交換在信令組網(wǎng)匯接上能否滿(mǎn)足電力系統的實(shí)際需求還有待事實(shí)證明。

  ⑸ 承載網(wǎng)的QoS(服務(wù)質(zhì)量保障)問(wèn)題

  由于軟交換在設計的時(shí)候默認承載網(wǎng)沒(méi)有問(wèn)題,而在實(shí)際應用中發(fā)現絕大多數故障是由承載網(wǎng)的問(wèn)題所引發(fā),目前的分組數據網(wǎng)是為傳送非實(shí)時(shí)、突發(fā)性數據業(yè)務(wù)而設計.,還不能為軟交換所承載的話(huà)音及視頻等實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)提供所需的QoS服務(wù)保證,由此可能帶來(lái)話(huà)音傳送延遲性和音質(zhì)下降所帶來(lái)的問(wèn)題是電力通信業(yè)務(wù)不能接受的。

  ⑹ 業(yè)務(wù)重復的問(wèn)題

  能夠提供語(yǔ)音、數據和多媒體等多種業(yè)務(wù),這是軟交換的一個(gè)優(yōu)勢,而陜西在電力信息化方面(數據和視頻)已經(jīng)投入大量資金加以建設,提供業(yè)務(wù)的重復性必然帶來(lái)資源的浪費和管理的混亂,加上國內電信市場(chǎng)中軟交換的應用相對比較單一,僅能提供的業(yè)務(wù)多用于通過(guò)本地寬帶接入網(wǎng)絡(luò ),來(lái)開(kāi)展本地話(huà)音業(yè)務(wù)和長(cháng)途話(huà)音業(yè)務(wù),而視頻、多媒體等相關(guān)業(yè)務(wù)并沒(méi)有在國內軟交換網(wǎng)絡(luò )上得到大規模應用,應用效果和前景還有待觀(guān)察。

  ⑺ 管理體制的問(wèn)題

  技術(shù)和體制似乎是兩個(gè)相去甚遠的概念,但是在實(shí)際組網(wǎng)過(guò)程中,卻是息息相關(guān)的。管理體制正成為陜西電力通信選擇技術(shù)的重要評判標準。

  軟交換的組網(wǎng)方式與傳統的PSTN組網(wǎng)方式有很大不同,它的集中控制能力強,要求的管理節點(diǎn)相應減少,這對于現有的維護、網(wǎng)管、計費體系都是極大的挑戰,牽一動(dòng)百的人事問(wèn)題在國家重點(diǎn)監管的企業(yè)中是重大問(wèn)題。

  通過(guò)以上分析表明,無(wú)論從投資的角度還是從電力通信安全運行的角度看,基于軟交換技術(shù)的軟交換網(wǎng)絡(luò )進(jìn)入陜西電力行政交換網(wǎng)將會(huì )是一個(gè)相當漫長(cháng)的過(guò)程,因此,深入挖掘現有網(wǎng)絡(luò )的潛力、充分保護現有的投資將是一種明智的選擇。
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