在电力系统应用中软交换及IMS技术比较

在电力系统应用中软交换及IMS技术比较作者：毛卉罗仁华孙红霞周至寯
来源：《中国新通信》 2017年第14期
一、现状及主要存在的问题
电力电话交换网络是电力系统的重要组成部分，调度及行政语音网络分别用于传送电力系统调度电话及办公电话信号。

调度电话具有跟随调度席位走的特性，需要考虑主、备系统的互通、异机同组的呼叫共振等功能；而行政电话则具有系统用户容量大、用户数量攀升迅速、大流量业务需求增长等特点。

目前省内的电力调度、行政交换网仍以程控交换技术为主，但程控交换技术存在的问题日趋明显：设备老化、故障率逐年升高、维护成本增加；调度程控交换系统主、备投资高、实时切换困难；程控交换机容量已经不能满足电力行政系统日益增长的业务量需求；电力营业厅网点覆盖采用程控交换网性价比低；程控交换设备人机维护复杂度较大。

二、技术分析
2.1 软交换技术
软交换技术是基于VoIP 应用到电话交换网中应运而生的，以分组交换为基础，实现呼叫控制和承载的分离，目前在我国固网中已得到了广泛应用，技术较为成熟。

软交换技术相比传统的程控交换，有以下特点：软交换技术可灵活提供多类型业务需求，如语音、多媒体、数据，而程控交换相对单一，仅支持语音信息；软交换基于分组交换、网络利用率高、可通过网管协议转换灵活实现不同系统之间的互通；软交换网络组网灵活，可依据承载网结构灵活扩容网元。

2.2 IMS 技术
IMS 是IP 多媒体子系统，起源于移动通信网络的应用，支持移动性管理并具有服务质量QOS 保障机制。

与软交换技术相比，IMS 技术具有以下特点：IMS 及软交换均基于分组交换，但IMS 主要用于移动多媒体业务；国际关于软交换的技术标准已较为成熟，而当前IMS 技术标书仍处于分版本发布阶段；国内运营商的软交换产品应用广泛、产品性能已经过实践检验，而IMS 技术商用产品的功能、运行稳定度仍有待验证；IMS 全部采用SIP 协议；而软交换则除SIP 外，还支持MGCP、H.248 等协议，其对语音业务的侧重更为明显。

2.3 比较
当前，软交换技术的成熟度已得到了广泛的认可，而IMS 技术虽已进入市场，但距其产品的完全成熟尚需时日。

考虑到电力调度交换网稳定性要求高、侧重语音业务、带宽要求较小、需异机同组的呼叫共振等特点，软交换技术显然是电力调度交换网的必然选择；而针对电力行政交换网业务种类日趋复杂、带宽需求、语音业务重要性较低等特点，则可采用IMS 技术考虑对行政交换网的建设、改造。

三、软交换技术电力调度功能的实现
软交换可满足传统程控调度系统的窄带语音业务功能需求，能满足传统调度要求的调度台分组、呼叫状态显示、选择应答、来话保留、强拆、强插、故障切换的基础功能，还可扩展视
频调度功能及同一部终端IP 话机注册多个号码等功能。

在功能测试中发现，如软交换要完全取代传统程控交换在电力调度中的功能，还需按照调度习惯，进一步完善调度界面呼叫流程、区分振铃铃声、摘机状态检测等功能。

四、系统性能表现
采用软交换技术搭建的电力调度交换系统，经测试，具有下述特点：
（1）系统规模扩大便利：软交换机可支持的用户容量从千级到几十万，可同时支持模拟话机、IP 话机、调度台、PC 软话机、WIFI 移动话机等多种形式终端的灵活接入。

仅需对核心软交换设备进行软件、授权等扩展、增加终端话机，就可较好的满足电力系统规模扩容的需求。

而程控交换系统，则需配置大量的中继板或者PCM 设备等硬件设备及终端话机，才能满足用户的扩容。

相比之下，软交换系统的扩容便利性明显；
（2）时延短：软交换系统的平均呼叫建立及转发时延在1 秒内，相比程控交换系统电路交换、占用路由、平均需几秒的时延，软交换系统能更有效、快捷的实现电力调度；
（3）带宽节省：相比程控交换系统的专线带宽占用模式，基于分组交换的软交换系统可灵活动态分配带宽，带宽占用仅为传统PCM（Pulse-Code Modulation）的约1\8；
（4）完备的容灾功能：软交换技术的双归属热备机制（可异地），可确保故障时的工作不中断，业务倒换时间能低至10ms，系统倒换时间能低至15s 以内。

且倒换发生时，能不对正在进行的呼叫产生影响。

五、总结
鉴于电力调度、行政交换网的特性、同时参考软交换及IMS 技术的不同特点，电力调度网络宜采用较为成熟的软交换技术；而IMS 技术，目前看来，在业务形式复杂、用户数量大、实时准确性要求不高的行政网络中尝试应用更为适合。