基于IP技术的数字程控调度交换组网模式研究与应用

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　　摘  要：基于IP网络技术，采用具有VOIP功能的调度程控交换技术组网，通过建立在IP技术上的分组化、数字化传输技术，采用语音压缩算法对语音数据进行压缩编码处理，然后把这些语音数据按IP等相关协议进行打包，经过IP网络把数据包传输到接收地，再把这些语音数据包串起来，经过解码解压处理后，恢复成原来的语音信号，从而达到由IP网络传送语音的目的。
　　关键词：IP技术;调度程控交换技术;调度交换机;网络拓扑结构
　　中图分类号：TM73 文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2019）13-0157-02
　　Abstract： Based on IP network technology， the scheduling program-controlled switching technology with VOIP function is used to set up the network. Through the packetized and digital transmission technology based on IP technology， the speech compression algorithm is used to compress and encode the speech data. Then the voice data is packaged according to IP and other related protocols， and the data packets are transmitted to the receiving place through the IP network， and then the voice data packets are strung together， decoded and decompressed， and then restored to the original voice signal， in order to achieve the purpose of transmitting voice by IP network.
　　Keywords： IP technology; scheduling SPC switching technology; scheduling switch; network topology
　　1 傳统组网方式
　　传统组网方式采用电路交换技术组网，省调和备调为全省调度交换网的核心枢纽节点，省调配备有2套核心调度交换机，两套设备异机同组、互为备份，与各地调的调度交换机采用中继互联;备调配备有1套调度交换机，作为省调调度交换机的备用，与省调和各地区集控中心采用中继互联;500kV变电站采用中继与地调和省调互联。其缺点在于：（1）建立连接的时间长、一旦建立连接就独占线
　　路，线路利用率低、无纠错机制等;（2）导致物理资源配置增加，并且得不到充分利用;（3）加大建设投资负担及网络管理的难度;（4）管理上，管理人员无法对分布在各地的设备实施远程管理、数据修改、跟踪、存储等，必须到达现场才能处理，造成人、财、物资源的浪费。
　　2 基于IP技术的数字程控调度交换组网模式
　　基于IP网络技术，采用具有VOIP功能的调度程控交换技术组网，面向新增众多调度对象开放技术，开创了国内电力系统调度交换专网通信组网的新模式。为减少设备配置和投资，不采用传统电路交换的调度交换网组网方式，而是采用基于现有的综合数据通信网络，对地区集控中心现有具有VOIP功能的程控调度交换机实施软件扩容的方式予以解决。同时为了减少新建站点由于逐个购买调度主机侧授权软件带来的调试和费用的增加等一系列不便，根据规划一次性预留出所有接入节点的在调度主机侧的授权软件，新建站点仅需购买相应用户侧的硬件即可接入调度交换网中。也可实现各地区调度交换机异地容灾。
　　3 技术路径
　　3.1 异地、异机同组技术
　　所谓异机同组，即连接在两套调度交换机上的调度台/调度手机可以定义在一个调度台组内，调度信息共享，实现调度台组的所有功能，其中包括：来话时同组内的调度台同时振铃。调度台组内的任一手机都可以接听来话。同组调度台可以并席调度。同组调度台不因某个调度台中断而丢失来话。
　　3.2 IP调度接入设备配置
　　对于新建的220kV变电站按照配置1套IP触摸屏调度台和1部按键式IP调度电话考虑授权软件，对于新建的66kV变电站按照配置2部按键式IP调度电话考虑授权软件，对于县调按照配置2套IP调度台考虑。
　　3.3 软件配置
　　对于配置塔迪兰调度交换机的地区，IP触摸屏调度台的两个手柄按照手柄1注册在调度交换机1上，手柄2注册在调度交换机2上的原则考虑，即1套双主控的IP调度交换机上需要配置IP授权（FlexSet IP User authorizations）和SIP授权（IP dispatch console for SIP）各两个;IP按键式调度电话按照既注册在调度交换机1上也注册在调度交换机2上的原则考虑，即1套双主控的IP调度交换机上需要配置IP授权（FlexSet IP User authorizations）和SIP授权（IP dispatch console for SIP）各两个。对于配置西门子调度交换机的地区，IP触摸屏调度台的注册原则同上，即1套双主控的IP调度交换机上需要配置调度台控制软件和IP电话授权软件（HiPath ComScendo）各1套;IP按键式调度电话的注册原则同上，即1套双主控的IP调度交换机上需要配置IP电话授权软件（HiPath ComScendo）1套。 　　3.4 硬件配置
　　对于配置塔迪兰调度交换机的地区，根据增加的用户数量配置IP网关板，每个IP网关板可注册110个调度电话用户，并且每个网关板需配置1块媒体子卡，和IP网关板配套使用。还需更换原有设备上数据缓存卡，以适应大容量的电话业务。另外需将集控中心现有64路IP录音系统需升级为128路录音系统，升级后录音系统不再需要IP授权和录音桥接板即可实现集中录音的功能。对于配置西门子调度交换机的地区，根据增加的用户数量配置IP网关板和相应的扩展子框，每个IP网关板可注册240个调度电话用户，每新增1块IP网关板录音系统需相应增加1块IP录音卡。对于现有的堆栈式机柜，新增扩展子框按照放置在19寸标准机柜中考虑，扩展和原堆栈式机柜通过网关板经网络交换机互联。
　　3.5 建设方案
　　对于配置塔迪兰调度交换机的地区，每套交换机配置IP授权软件和SIP授权软件各30套（16个授权/套），用于220kV和66kV变电站IP调度台和IP调度电话的接入。每套交换机新增IP网关板和媒体子卡各3块，更换主控板上的数据缓存卡为DBM-8，通过新增异机同组软件和录音软件（含1套带端口镜像功能的三层以太网交换机），将现有的64路IP集中录音系统升级为128路，升级后调度交换机上原有的录音桥接板可以拆除留作备品备件。对于配置西门子调度交换机的地区，每套交换机配置触摸屏调度台软件16套，用于220kV变电站的接入，配置HiPath ComScendo软件包460个，用于220kV和66kV变电站IP调度电话的接入以及各二级单位IP行政电话的接入。
　　3.6 通道安排
　　随着综合数据网覆盖至66kV变电站和供电所，调度电话业务将逐渐由传统的SDH承载平台向综合数据网承载平台过渡，最终调度电话业务将全部由综合数据网承载。
　　3.7 调度交换机编号
　　设备编号方案均保持不变，集控中心搬迁至地调的调度交换机除了保持现有号码不变以外，通过新增调度台，将地调原有调度交换机调度台群号做到本期搬迁的调度交换机上，地调原调度电话中继号码还可以继续使用。
　　4 安全性分析
　　随超期服役设备的自然退出和新增站点的增加，这些站点采取配置IP调度台和IP调度电话，自地区内集控中心IP延伸的办法来解决。依据地区集控中心现运行的程控调度交换网2年的运行情况，设备运行稳定，网络畅通，无阻塞现象出现。同时对部分地区集控中心两套IP调度交换机依据容灾方案，实行异地、异机同组方式运行，可确保任一调度站点失效的情况下，确保调度功能的正常使用。
　　具备VOIP功能的调度程控交换技术与IP技术的融合，管理者可以通过调度程控管理终端方便地进行用户数据设置、存储、修改等，实现集中维护、管理。由于设备配置的减少，日常维护工作量降低，维护人员的开资、维护成本均相应大大减少，可少增加运维人员，为减人增效、实现无人值班变电站提供了客观依据。
　　5 技术先进性分析
　　电力调度交换系统是电力生产的重要组成部分，承载着大量重要的生产和调度命令，随着近年来电网建设的迅猛发展，传统的调度交换网组网形式单一、成本较高、可靠性低、结构复杂，一旦网络上的一个单点出现故障，很可能导致网络链路中断，影响大批调度用户。采用基于IP的异机同组组网方式，网络资源丰富，并且充分利用综合数据网的带宽。
　　调度交换机上实现IP功能最至关重要的板件是IP网关卡，它将调度交换机和电力综合数据网连接起来。它能够把来自电力综合数据网的IP包经过解包、解压缩后的数字信号直接传送给调度端的数字用户，也能够把来自调度端数字用户的语音信号压缩后打成适合在电力综合数据网中传送的IP包，送往電力综合数据网传输。
　　IP调度系统另一个重要的组成部分是IP调度台和IP调度电话，不同于传统的U接口调度台，IP调度台和IP调度电话不仅具有传统调度台强拆、强插、呼叫转移、保持等功能，基于自身的特点，IP调度台使调度场所具有灵活的能动性，IP调度台接口为通用的RJ45网口，可以从整个IP网络的任何一个网络节点接入调度系统，使得电力综合数据网能覆盖的场所都可以接入IP调度台，这对于调度场所的临时更改提供了便利。
　　参考文献：
　　[1]胡晓洁.基于电力语音通信系统的IP技术研究[J].通讯世界，2013.
　　[2]王婧怡.IP电话在电力通信系统中的应用[J].煤炭技术，2010.
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