多媒体通信技术论文：利用软交换技术实现多媒体调度通信.pdf

利用软交换技术实现多媒体调度通信 温永怡 1 封晓燕2 1 重庆市电力公司 重庆400013 2 广州广哈通信有限公司 广东 广州510663 摘要 阐述了软交换技术的基本原理和发展趋势 分析了建设软交换系统的意义 介绍了重 庆市电力公司将软交换运用于电力通信领域的积极探索 包括软交换系统建设规划 建设目 标 方案设计 业务实现等 着重论述了如何通过软交换技术引入新的多媒体调度通信业务 以及如何与现有的传统电路交换实现优势互补 平滑过渡 关键词 软交换 下一代网络 SIP协议 智能电网 调度通信 多媒体业务 中图分类号 TN915 43文献标志码 B文章编号 1005 7641 2010 04 0049 04 第31卷 第210期电力系统通信Vol 31 No 210 2010年4月10日Telecommunications for Electric Power SystemApr 10 2010 0引言 随着现代多媒体通信技术的高速发展 也为满 足电力安全生产的需求 电力调度通信正向宽带化 数字化 网络化 多媒体化的方向发展 基于IP网络 构建语音 视频和数据于一体的多媒体调度系统代 表了新型调度系统和现代通信技术发展的方向 软交换是多种逻辑功能实体的集合 是下一 代网络中语音 数据 视频业务呼叫 控制的核心设 备 也是目前电路交换网向分组网演进的主要设 备之一 软交换的主要设计思想是业务 控制与传 送 接入分离 各实体之间通过标准的协议进行连 接和通信 这种集中控制 分散接入的架构使得在 软交换网络上提供的业务能够更加迅速地实现广 覆盖 针对业界的发展趋势和目前电力单一电路 交换组网的现状 重庆市电力公司市调至南岸地 调软交换系统建设项目采用广哈通信G2S软交 换系统进行组网 既实现了对现行电路交换网的 备网调度 同时又是对集语音 视频和数据于一 体的多媒体调度通信的大胆尝试 该项目的实施 有利于重庆电力通信网络的健康发展 并可平滑 过渡到下一代网络 1软交换系统建设的必要性 1 1调度交换网现状 1 传统电路交换每个呼叫占用一个单独的 64 kbit s话路 在整个通信的过程中均不释放 造 成了通信资源的巨大浪费 传输过程中需要较宽 的频带 且设备较复杂 2 现有交换网不支持视频 数据等多媒体业 务 传统电路交换网络采用PCM编码和窄带交 换方式 大量的拨号数据业务造成语音网络的拥 塞 且传统交换网无法适应各种多媒体业务的应 用 3 系统扩容受设备硬件容量限制 设备后期 扩容投资成本高 4 组网灵活性差 未实现全网调度容灾 异地 容灾技术 网络安全可靠性需要从核心交换平台 传输网络 接入端3个方面提升 5 程控调度交换网络是一个封闭的网络 开 放性不够 很难与自动化调度 视频 电子指令等 融合 不适应智能电网的发展需要 6 由于各通信设备厂家采用不同的管理系统 因此针对不同的系统需配备相应的管理和操作维 护人员 以保证网络的畅通和提供高质量的服务 这就造成网络管理的维护工作量大 7 调度交换网智能化程度低 目前的传统电 路调度交换网没有采用开放式体系架构设计 核 心交换 呼叫控制 呼叫处理与终端接入没有分 离 从基础架构上就不支持智能电网 信息化 自 动化 互动化 的特征 不符合智能电网灵活可靠 调度的发展趋势 49 1 2调度交换网未来发展 1 2 1网络发展带动通信的多元化需求 传统网络是基于TDM的PSTN话音网 以 电路交换为主 只能提供64 kbit s的业务 并且业 务和控制都由数字程控交换机完成 随着IP网络及技术的快速发展 用户对业务 的需求已不再局限于基本的语音和低速的数据业 务 用户希望可以通过各种终端 在任何地点 任 何时间 都能够采用高速的接入方式 享受个性 化 多媒体 综合性的业务服务 当初设计的语音 网络越来越不能适应多元通信的需求 传统PSTN 语音网正成为业务发展的瓶颈 专网调度通信也 正逐渐由基于电路交换的语音调度演变成以软交 换为核心的新一代调度通信 IP网络的不断成熟 使得在IP网络上开发新技术 发展新业务成为现 实 适用于网络化发展要求的软交换技术已成为 未来信息处理的基础和方向 1 2 2软交换系统将与其他系统实现互联融合 目前 电力调度系统一 二级汇接中心大多具 有主备2套调度交换机 核心交换机冗余热备 调 度台双机同组 鉴于电力调度通信的可靠性 实时性要求 异 地备调中心的建立逐步提上日程 随着现代多媒 体通信技术的高速发展 基于IP网络构建语音 视频和数据于一体的多媒体调度技术日益成熟 引入软交换多媒体调度这一全新的调度业务运用 模式日益迫切 电力调度通信将在一段时间内采 用传统电路交换与IP软交换双网双技术融合的 可靠过渡方式 软交换系统在此方案中将作为异地容灾备用 调度系统 同时提供调度台跨网同组的完美解决 方案 待软交换产品及应用日益成熟 全网IP网 络日益完善 全网智能化及多媒体化需求日益增 强时 可以可靠过渡至纯软交换调度网 同时 基于软交换系统采用业务 控制与传送 接入分离 各实体之间通过标准的协议进行连接 和通信的设计思想 软交换调度交换网络可轻松 实现与其他应用系统开放式接口和标准协议的互 联 更好地支持智能电网 信息化 自动化 互动 化 特征 实现智能电网的灵活可靠调度 综上所述 电力调度通信系统建设基于软交换 为核心的多媒体智能调度通信网是非常必要的 2设备选择和系统建设规模 在设备的选择上 要求选用基于下一代电信 及互联网技术的软交换系统 在继承传统业务特 色的基础上 根据用户的需求 提供集语音 视频 数据于一体的多媒体业务应用 系统的建设规模 在重庆市调通中心部署一 套G2S企业级SW9102软交换核心平台及相关的 接入层设备 同时在下属南岸供电局及5个变电 站配置接入层终端 以实现市调 南岸 变电站 的语音 数据 视频多媒体IP调度通信 3软交换系统建设方案 软交换系统建设方案如图1所示 3 1市调中心 市调中心部署一套软交换的核心平台 基本 上将软交换的各个层次的网元模块集中在这里 3 1 1接入层 1 内置中继网关板插入原Harris 20 20LX行 政交换机 实现原行政电路用户与新上G2S软交 换用户的互通 2 市调中心采用软交换PM600双模调度台 只启用其IP接口接入市调IP网 另一个ISDN Integrated Services Digital Network 综合业务数 字网 接口待将来具备接入条件时再启用 PM600 软交换调度台作为高级智能终端 调度功能丰富 可实现语音 数据 视频等多媒体业务的融合 3 市调中心配置6台IP视频话机和1台IP 音频话机智能终端 提供重要领导岗位的视频和 语音通话终端 4 市调中心部署硬件防火墙及BC6000会话 边缘控制器 可将软交换的应用延伸到公用IP网 络中 可在公网上运用电脑IP软电话 通过 BC6000实现私网穿透功能 注册到软交换平台 上 使出差人员可以免费地进行远端电话登陆通 信 方便电力公司的电话通信及降低通话费用 同 时 BC6000还可以根据会话的需要修改和加强 QoS标记 以提供SLAs Service Level Agreements 服务级别协议 等功能 使网络传输更高效 从而 进一步保证QoS的水平 5 作为本项目的扩展功能需求 市调中心的 T MIS Telecommunication Management Informa 电力系统通信2010 31 210 50 tion System 通信管理信息系统 网络也接入软交 换网络 在软交换调度台上可通过Web浏览方式 访问T MIS系统 3 1 2传输层 IP传送网实际上就是软交换网的承载网络 本项目调度数据网采用独立的VPN网络进行软 交换业务的承载 以便与其他业务类型进行区分 并且能够有效地保证网络的带宽 至少能够保证 100 M的带宽要求 另外 IP地址需要统一规划 采 用静态IP地址 有利于记录备案 便于查询 3 1 3控制层 G2S软交换系统的核心在控制层 此项目采 用SW9102专用软交换核心平台 主要实现全网 呼叫控制功能 包括呼叫选路 管理控制 连接控 制和协议互通等 支持标准的SIP Session Initia tion Protocol 会话发起协议 支持多种标准的语 音编码格式 如G 711 A G 711 U G 723 G 729 G 726 iLBC GSM SPEEX等 支持多种视频编码 格式 如H 263 H 264等 3 1 4业务层 业务层主要是提供全网的业务支撑 业务层 的主要设备包括 会议控制系统MC8256 网管系 统WM5000 录音录像系统MR4000 其中 会议控 制系统MC8256为用户提供集中式多媒体会议服 务 网管系统WM5000为用户提供对软交换系统 的集中式管理和维护接口 实现对网络中各种网 元的统一管理和监控 方便用户及时了解网络的 运行状态 大大减少维护的投入 MR4000录音录 像系统可详细记录通信过程中的媒体信息 保证 事故的后期查询及责任归属 3 2南岸供电局 南岸供电局原调度机为Harris 20 20 MAP 可同样采用内置式IP中继网关SIPU的方式 与 市调一样完成2 M数字中继组网的备用路由选 择 内置中继网关可使Harris 20 20交换机具备 IP PBX Private Branch Exchange 用户级交换机 功能 保障软交换用户与Harris 20 20电路用户 的互通 另外 在下一步的组网规划中 能够与其 下属供电局的交换机进行IP中继组网 从而实现 重庆电力交换机2 M传输网络的全IP中继备份 南岸局同时部署有大量接入层设备 包括软 交换双模调度台 IP视频话机 IP话机等 提供南 岸局与市调及各变电站的多媒体通信的智能终 端 PM600软交换双模调度台具有双接口功能 拥 图1软交换系统方案 Fig 1 Scheme of soft switch system 注 DBRI Dispatch Basic Rate Interface 调度基本速率接口 SIPU Softs witch IP Process Unit 软交换IP处理单元 开发与应用 温永怡 等利用软交换技术实现多媒体调度通信 51 有软交换侧RJ 45接口及电路交换侧2B D U接 口 同时注册到软交换平台及Harris 20 20交换 机 两者热备运行 可任意定义混合接口中的其中 一个为主用接口或备用接口 也可定义为两者同 时主用 当调度台呼叫软交换侧用户时 由RJ 45 网口连接 当调度台呼叫Harris交换机用户时 可 由2B D U接口连接 3 3变电站 此项目中涉及到的变电站有鸡冠石 金家岩 丹桂 茶园 走马羊 以前均采用PCM传输设备放 置远端小号 但PCM技术已经面临淘汰 大量的 拨号数据业务造成语音网络的拥塞 无法适应各 种多媒体业务的应用 统一规划后 重要的变电 站岗 如丹桂 茶园 走马羊 部署PT500软交换 调度台 辅助日常调度工作 同时部署AD1132综 合接入网关 可接入32个普通的模拟话机 并且 具备自交换功能 当IP网络不可用时 不影响内 部的通话 在鸡冠石 金家岩2个变电站则部署 AD1108综合接入网关 可接入8个普通的模拟话 机 另外 作为本项目的扩展功能需求 设置在丹 桂变电站的移动单兵系统视频信号接入变电站多 媒体调度台 采用会议方式通过内部IP网传输至 市调和南岸局 4系统建设目标及实现功能 1 建立NGN软交换核心平台 2 实现视频通信功能 3 实现多媒体调度 包括可视调度 的功能 4 实现VoIP通信及网络放号功能 5 将市公司及南岸局原有Harris 20 20 LX MAP型数字程控交换机升级为真正的IP PBX交 换机系统 使其具有VoIP语音交换通信功能 6 实现现有程控网络的IP路由备份 7 实现软交换系统与现有重庆电力通信专网 在语音通信上的互联互通 8 实现模拟语音网关设备对传统PCM设备 语音通信业务的替代 9 实现其他重要的NGN功能 5结束语 重庆市电力公司调度通信中心通过设计并部 署此套软交换系统 可充分地与现有电路交换系 统融合 达成上述系统建设目标 并在融合组网 网络部署 互联互通等软交换关键技术领域积累 宝贵的经验 为将来大规模部署并构建统一综合 业务平台打下坚实基础 参考文献 1 司瑞锋 韩心慧 龙勤 等 SIP标准中的核心技术与 研究进展 J 软件学报 2005 16 2 239 250 2 蔡康 下一代网络 NGN 业务及运营 M 北京 人民 邮电出版社 2004 3 YDC 003 2001 软交换设备总体技术要求 S 2002 4 DL T 795 2001 电力系统数字调度交换机行业标准 S 2001 5 张文亮 刘壮志 王明俊 等 智能电网的研究进展及 发展趋势 J 电网技术 2009 13 7 1 11 6 YD T 1292 2003 基于H 248的媒体网关控制协议技 术要求 S 2003 ZH 温永怡 1963 女 重庆人 高级工程师 从事电力 系统通信工作 封晓燕 1972 女 四川成都人 工程师 从事通信 产品的研究和市场策划工作 收稿日期 2010 01 08 Realization of multimedia dispatching and communication based on soft switch technology WEN Yong yi1 FENG Xiao yan2 1 Chongqing Power Supply Company Chongqin