基于IP技術的數字程控調度交換組網模式研究與應用
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摘 要：基于IP網絡技術，采用具有VOIP功能的調度程控交換技術組網，通過建立在IP技術上的分組化、數字化傳輸技術，采用語音壓縮算法對語音數據進行壓縮編碼處理，然后把這些語音數據按IP等相關協議進行打包，經過IP網絡把數據包傳輸到接收地，再把這些語音數據包串起來，經過解碼解壓處理后，恢復成原來的語音信號，從而達到由IP網絡傳送語音的目的。
關鍵詞：IP技術;調度程控交換技術;調度交換機;網絡拓撲結構
中圖分類號：TM73 文獻標志碼：A 文章編號：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 傳統組網方式
傳統組網方式采用電路交換技術組網，省調和備調為全省調度交換網的核心樞紐節點，省調配備有2套核心調度交換機，兩套設備異機同組、互為備份，與各地調的調度交換機采用中繼互聯;備調配備有1套調度交換機，作為省調調度交換機的備用，與省調和各地區集控中心采用中繼互聯;500kV變電站采用中繼與地調和省調互聯。其缺點在于：（1）建立連接的時間長、一旦建立連接就獨占線
路，線路利用率低、無糾錯機制等;（2）導致物理資源配置增加，并且得不到充分利用;（3）加大建設投資負擔及網絡管理的難度;（4）管理上，管理人員無法對分布在各地的設備實施遠程管理、數據修改、跟蹤、存儲等，必須到達現場才能處理，造成人、財、物資源的浪費。
2 基于IP技術的數字程控調度交換組網模式
基于IP網絡技術，采用具有VOIP功能的調度程控交換技術組網，面向新增眾多調度對象開放技術，開創了國內電力系統調度交換專網通信組網的新模式。為減少設備配置和投資，不采用傳統電路交換的調度交換網組網方式，而是采用基于現有的綜合數據通信網絡，對地區集控中心現有具有VOIP功能的程控調度交換機實施軟件擴容的方式予以解決。同時為了減少新建站點由于逐個購買調度主機側授權軟件帶來的調試和費用的增加等一系列不便，根據規劃一次性預留出所有接入節點的在調度主機側的授權軟件，新建站點僅需購買相應用戶側的硬件即可接入調度交換網中。也可實現各地區調度交換機異地容災。
3 技術路徑
3.1 異地、異機同組技術
所謂異機同組，即連接在兩套調度交換機上的調度臺/調度手機可以定義在一個調度臺組內，調度信息共享，實現調度臺組的所有功能，其中包括：來話時同組內的調度臺同時振鈴。調度臺組內的任一手機都可以接聽來話。同組調度臺可以并席調度。同組調度臺不因某個調度臺中斷而丟失來話。
3.2 IP調度接入設備配置
對于新建的220kV變電站按照配置1套IP觸摸屏調度臺和1部按鍵式IP調度電話考慮授權軟件，對于新建的66kV變電站按照配置2部按鍵式IP調度電話考慮授權軟件，對于縣調按照配置2套IP調度臺考慮。
3.3 軟件配置
對于配置塔迪蘭調度交換機的地區，IP觸摸屏調度臺的兩個手柄按照手柄1注冊在調度交換機1上，手柄2注冊在調度交換機2上的原則考慮，即1套雙主控的IP調度交換機上需要配置IP授權（FlexSet IP User authorizations）和SIP授權（IP dispatch console for SIP）各兩個;IP按鍵式調度電話按照既注冊在調度交換機1上也注冊在調度交換機2上的原則考慮，即1套雙主控的IP調度交換機上需要配置IP授權（FlexSet IP User authorizations）和SIP授權（IP dispatch console for SIP）各兩個。對于配置西門子調度交換機的地區，IP觸摸屏調度臺的注冊原則同上，即1套雙主控的IP調度交換機上需要配置調度臺控制軟件和IP電話授權軟件（HiPath ComScendo）各1套;IP按鍵式調度電話的注冊原則同上，即1套雙主控的IP調度交換機上需要配置IP電話授權軟件（HiPath ComScendo）1套。 3.4 硬件配置
對于配置塔迪蘭調度交換機的地區，根據增加的用戶數量配置IP網關板，每個IP網關板可注冊110個調度電話用戶，并且每個網關板需配置1塊媒體子卡，和IP網關板配套使用。還需更換原有設備上數據緩存卡，以適應大容量的電話業務。另外需將集控中心現有64路IP錄音系統需升級為128路錄音系統，升級后錄音系統不再需要IP授權和錄音橋接板即可實現集中錄音的功能。對于配置西門子調度交換機的地區，根據增加的用戶數量配置IP網關板和相應的擴展子框，每個IP網關板可注冊240個調度電話用戶，每新增1塊IP網關板錄音系統需相應增加1塊IP錄音卡。對于現有的堆棧式機柜，新增擴展子框按照放置在19寸標準機柜中考慮，擴展和原堆棧式機柜通過網關板經網絡交換機互聯。
3.5 建設方案
對于配置塔迪蘭調度交換機的地區，每套交換機配置IP授權軟件和SIP授權軟件各30套（16個授權/套），用于220kV和66kV變電站IP調度臺和IP調度電話的接入。每套交換機新增IP網關板和媒體子卡各3塊，更換主控板上的數據緩存卡為DBM-8，通過新增異機同組軟件和錄音軟件（含1套帶端口鏡像功能的三層以太網交換機），將現有的64路IP集中錄音系統升級為128路，升級后調度交換機上原有的錄音橋接板可以拆除留作備品備件。對于配置西門子調度交換機的地區，每套交換機配置觸摸屏調度臺軟件16套，用于220kV變電站的接入，配置HiPath ComScendo軟件包460個，用于220kV和66kV變電站IP調度電話的接入以及各二級單位IP行政電話的接入。
3.6 通道安排
隨著綜合數據網覆蓋至66kV變電站和供電所，調度電話業務將逐漸由傳統的SDH承載平臺向綜合數據網承載平臺過渡，最終調度電話業務將全部由綜合數據網承載。
3.7 調度交換機編號
設備編號方案均保持不變，集控中心搬遷至地調的調度交換機除了保持現有號碼不變以外，通過新增調度臺，將地調原有調度交換機調度臺群號做到本期搬遷的調度交換機上，地調原調度電話中繼號碼還可以繼續使用。
4 安全性分析
隨超期服役設備的自然退出和新增站點的增加，這些站點采取配置IP調度臺和IP調度電話，自地區內集控中心IP延伸的辦法來解決。依據地區集控中心現運行的程控調度交換網2年的運行情況，設備運行穩定，網絡暢通，無阻塞現象出現。同時對部分地區集控中心兩套IP調度交換機依據容災方案，實行異地、異機同組方式運行，可確保任一調度站點失效的情況下，確保調度功能的正常使用。
具備VOIP功能的調度程控交換技術與IP技術的融合，管理者可以通過調度程控管理終端方便地進行用戶數據設置、存儲、修改等，實現集中維護、管理。由于設備配置的減少，日常維護工作量降低，維護人員的開資、維護成本均相應大大減少，可少增加運維人員，為減人增效、實現無人值班變電站提供了客觀依據。
5 技術先進性分析
電力調度交換系統是電力生產的重要組成部分，承載著大量重要的生產和調度命令，隨著近年來電網建設的迅猛發展，傳統的調度交換網組網形式單一、成本較高、可靠性低、結構復雜，一旦網絡上的一個單點出現故障，很可能導致網絡鏈路中斷，影響大批調度用戶。采用基于IP的異機同組組網方式，網絡資源豐富，并且充分利用綜合數據網的帶寬。
調度交換機上實現IP功能最至關重要的板件是IP網關卡，它將調度交換機和電力綜合數據網連接起來。它能夠把來自電力綜合數據網的IP包經過解包、解壓縮后的數字信號直接傳送給調度端的數字用戶，也能夠把來自調度端數字用戶的語音信號壓縮后打成適合在電力綜合數據網中傳送的IP包，送往電力綜合數據網傳輸。
IP調度系統另一個重要的組成部分是IP調度臺和IP調度電話，不同于傳統的U接口調度臺，IP調度臺和IP調度電話不僅具有傳統調度臺強拆、強插、呼叫轉移、保持等功能，基于自身的特點，IP調度臺使調度場所具有靈活的能動性，IP調度臺接口為通用的RJ45網口，可以從整個IP網絡的任何一個網絡節點接入調度系統，使得電力綜合數據網能覆蓋的場所都可以接入IP調度臺，這對于調度場所的臨時更改提供了便利。
參考文獻：
[1]胡曉潔.基于電力語音通信系統的IP技術研究[J].通訊世界，2013.
[2]王婧怡.IP電話在電力通信系統中的應用[J].煤炭技術，2010.
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