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隨著進(jìn)入信息時代，信息技術(shù)在進(jìn)行著飛速的發(fā)展，各種新技術(shù)不斷涌現(xiàn)。推動網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)快速發(fā)展的重要因素就是交換技術(shù)在不斷的發(fā)展。在當(dāng)前的實際生活中，有著越來越多的交換技術(shù)被應(yīng)用到了通信網(wǎng)絡(luò)中。本文就將對交換原理進(jìn)行敘述之后，對通信網(wǎng)絡(luò)中常用的交換方式進(jìn)行詳細(xì)的介紹。
【關(guān)鍵詞】
通信交換原理；通訊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；交換方式
隨著信息技術(shù)飛速的發(fā)展，與人們生活息息相關(guān)的通信技術(shù)也在產(chǎn)生著日新月異的變化。在通信網(wǎng)絡(luò)中核心技術(shù)是交換技術(shù)。當(dāng)前交換技術(shù)進(jìn)行著不斷的更新，并以此推動著通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展。由此，我們可以看出交換技術(shù)在通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中具有著重要的意義，需要加大對其的研究力度。下面本文將對交換原理進(jìn)行詳細(xì)的介紹。
1交換原理概述
所謂的交換指的就是具有目的性的在用戶之間傳遞信息，數(shù)據(jù)交換指的就是不同用戶之間數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換，也就是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)接。人與人之間只要進(jìn)行信息傳遞，那勢必需要交換。這也正是交換在通信領(lǐng)域占據(jù)重要位置的原因。在整個通信網(wǎng)絡(luò)中，交換中心用來對來自四面八方的信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換，然后由中心交換機(jī)將這些信息傳送到指定的目的地，最初通信技術(shù)利用步進(jìn)制進(jìn)行傳輸，而在科學(xué)技術(shù)發(fā)達(dá)的今天已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)榱死肐T。如果通信網(wǎng)需要大規(guī)模對數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，一定需要交換技術(shù)，目前第二層交換機(jī)接口模塊轉(zhuǎn)發(fā)速度很快，是因為其中應(yīng)用了用于專門處理數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)的ASIC芯片。
2通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中常用的交換方式
隨著國家對科學(xué)技術(shù)重視程度的提高以及支持力度的加大，有不少的新興技術(shù)涌現(xiàn)出來，而現(xiàn)在的交換技術(shù)也是多種多樣，基本上可以分為程控交換、分組交換以及ATM交換技術(shù)等，下面本文就將對這些技術(shù)展開針對性的介紹。
2.1程控交換技術(shù)
程控交換指的是利用計算機(jī)控制，主要是利用一些程序?qū)φZ音、數(shù)據(jù)等各種介質(zhì)進(jìn)行轉(zhuǎn)換的交換技術(shù)。我們知道以前信息傳輸是語音傳輸，但是隨著科技的進(jìn)步，現(xiàn)在人們采用的是更為準(zhǔn)確，快速的數(shù)據(jù)傳輸，所以，以往傳統(tǒng)的電路交換技術(shù)逐漸改變?yōu)榱爽F(xiàn)在的數(shù)據(jù)交換，并且逐漸向基于IP的軟交方向發(fā)展著。在程控交換技術(shù)中最重要軟件就是程序以及數(shù)據(jù)，再仔細(xì)劃分，程序中主要指的是操作系統(tǒng)以及應(yīng)用程序。而數(shù)據(jù)主要指的是系統(tǒng)數(shù)據(jù)、用戶數(shù)據(jù)、交換框架等數(shù)據(jù)。
2.2分組交換技術(shù)
在機(jī)關(guān)單位以及事業(yè)單位的內(nèi)部局域網(wǎng)中應(yīng)用較多的便是分組交換技術(shù)。我們知道，很多時候有一些篇幅較長的報文，而人們同樣希望著這些信息能夠快速的進(jìn)行傳輸。這時就需要分組交換技術(shù)。還是以發(fā)送報文信息為例，利用分組交換技術(shù)指的就是將這些較長的報文分成幾段等長的報文組，這樣在信息進(jìn)行傳輸?shù)臅r候可以減少延時，獲得較高的利用效率，實時通信性會變的較長。而基于分組交換技術(shù)，漸漸產(chǎn)生了電子郵件、在線視頻、數(shù)據(jù)交換等種種業(yè)務(wù)，這些增值業(yè)務(wù)的原理與分組交換技術(shù)相似，都是將一系列動態(tài)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分割分組，對多組數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸。由此可以看出分組交換技術(shù)能夠很大程度上滿足數(shù)據(jù)通信的要求。
2.3ATM交換技術(shù)
說到ATM技術(shù)可能很多人會感到陌生，但是如果提到寬帶的話，人們都一定再熟悉不過。隨著科學(xué)技術(shù)以及經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，寬帶已經(jīng)走進(jìn)了千家萬戶，成為了人們生活中必不可少的一部分，而寬帶技術(shù)正是基于ATM交換技術(shù)。我們知道寬帶能夠很好的對用戶的信息進(jìn)行保護(hù)，所以才會被越來越多的人接納，因此可以看出，ATM交換技術(shù)具有較好的封閉性以及安全性，用戶數(shù)據(jù)相對來說較為安全。接著ATM交換技術(shù)是利用信元從一個信道轉(zhuǎn)移到另一個信道從而對信頭進(jìn)行處理，而實現(xiàn)信元在時間以及空間交換的時候是通過譯碼的方式實現(xiàn)。
2.4軟交換技術(shù)
軟交換技術(shù)是下一代網(wǎng)絡(luò)的主要設(shè)備，對軟交換網(wǎng)絡(luò)的建立，各企業(yè)都需要加以重視，因為這直接關(guān)系到了整個企業(yè)在未來的發(fā)展。我們可以看出未來的時代是信息化高速發(fā)展的時代，因此哪個企業(yè)能夠占得先機(jī)就一定能夠在未來獲得巨大的成功。在建立相對較為完善的軟交換網(wǎng)絡(luò)的時候一般需要將軟交換技術(shù)作為基礎(chǔ)，在此基礎(chǔ)之上于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行聯(lián)系，形成一個統(tǒng)一的整體。在這個系統(tǒng)之中，網(wǎng)絡(luò)控制的核心是軟交換技術(shù)，第三方的應(yīng)用平臺以及數(shù)據(jù)則需要提供增值、管理等第三方業(yè)務(wù)。近年來，軟交換技術(shù)已經(jīng)獲得了較快的發(fā)展，逐漸建立起較為完善的網(wǎng)絡(luò)，提供更加高質(zhì)量的服務(wù)，滿足人們?nèi)找嬖鲩L的需求。
3小結(jié)
現(xiàn)代通信技術(shù)對我們的生活產(chǎn)生了巨大的影響，滲透到了我們生活中的方方面面。而交換技術(shù)又是其核心技術(shù)，隨著交換技術(shù)的更新，在今后的發(fā)展過程中需要認(rèn)真對現(xiàn)代交換技術(shù)應(yīng)用的影響因素進(jìn)行詳細(xì)的研究，以便于改善通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中存在的問題，提高人們的生活質(zhì)量。本文在介紹了交換技術(shù)原理的同時也對程控交換技術(shù)、分組交換技術(shù)、ATM交換技術(shù)、軟交換技術(shù)的原理、優(yōu)勢等基本信息進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，希望能夠?qū)νㄐ啪W(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生積極作用。
作者：黎旭 趙詩琦 張桂娟 單位：沈陽理工大學(xué)
參考文獻(xiàn)
[1]馮會栓.現(xiàn)代交換原理與通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)探析[J].硅谷，2013，14：34~35.
關(guān)鍵詞 交換原理；通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；軟交換
中圖分類號：TN915 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-7597（2013）14-0034-02
1 交換的概述
所謂的交換就是將信息在用戶之間有目的地進(jìn)行傳遞，其中數(shù)據(jù)交換就是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)接。如果沒有交換，世界上就不能進(jìn)行信息傳遞，因此對于各個領(lǐng)域來說特別是通信領(lǐng)域更加依賴交換功能，在通信網(wǎng)絡(luò)中由交換中心負(fù)責(zé)對于四面八方的信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換，由中心交換機(jī)將它們傳輸?shù)侥康牡?。從最初的步進(jìn)制到如今的IT，通信的發(fā)展是令人震驚的，通信網(wǎng)在進(jìn)行信息交換時必須借助交換技術(shù)，否則無法處理大規(guī)模的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，從目前的第二層交換機(jī)的接口模塊可以看出，因為其含有專門用于處理數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)的ASIC（Application specific Integrated Circuit）芯片，因此轉(zhuǎn)發(fā)速度可以做到非常快。通信網(wǎng)絡(luò)中的交換技術(shù)包括電路交換、分組交換、ATM交換、軟交換、光交換等，本文選擇幾種交換技術(shù)進(jìn)行分析。
2 程控交換技術(shù)與電話通信網(wǎng)
2.1 程控交換技術(shù)
目前通信業(yè)務(wù)逐漸從話音轉(zhuǎn)向數(shù)據(jù)為主導(dǎo)的模式，交換技術(shù)也由過去的電路交換轉(zhuǎn)為分組的數(shù)據(jù)交換，并且逐漸向基于IP的軟交方向發(fā)展。程控交換就是通過專門的計算機(jī)，根據(jù)相應(yīng)的程序?qū)崿F(xiàn)通信中各種介質(zhì)的轉(zhuǎn)換，包括話音、數(shù)據(jù)等。程控交換技術(shù)的軟件主要包括程序和數(shù)據(jù)兩部分，程序部分主要是由操作系統(tǒng)和應(yīng)用兩種程序構(gòu)成，而數(shù)據(jù)部分則由系統(tǒng)數(shù)據(jù)、交換框架數(shù)據(jù)、局?jǐn)?shù)據(jù)和路由、用戶數(shù)據(jù)構(gòu)成。
2.2 軟交技術(shù)
軟交技術(shù)對于企業(yè)發(fā)展是非常重要的，特別是在未來信息化高度發(fā)展的趨勢下，軟交換技術(shù)作為下一代網(wǎng)絡(luò)的主要設(shè)備之一，應(yīng)該盡快建立完整和獨立的軟交換網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。通常以軟交換技術(shù)為基礎(chǔ)，與其他傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行互通，形成統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。由軟交換技術(shù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)控制的核心人物，通過三方的應(yīng)用平臺和各種數(shù)據(jù)庫連接軟交換與應(yīng)用業(yè)務(wù)層，可以為三方應(yīng)用、增值業(yè)務(wù)和管理業(yè)務(wù)提供支持，而應(yīng)用服務(wù)器與軟交換之間可以使用相應(yīng)的接口，策略服務(wù)器與軟交換之間可以采用適宜的協(xié)議來實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的動態(tài)干預(yù)。
近年來，軟交換技術(shù)的發(fā)展相當(dāng)迅速，并且逐漸改善了過去不完善的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，建立起來較為便捷的應(yīng)用性網(wǎng)絡(luò)，軟交換技術(shù)提供了更加高效的服務(wù)，并且解決了過去常面對的重大問題。首先，軟交換技術(shù)具有終結(jié)呼叫的標(biāo)識功能，其標(biāo)識作為出口網(wǎng)關(guān)可以作為呼叫處理的部分，接入網(wǎng)關(guān)即可以終結(jié)ISDN的PRI，也可以終結(jié)來自企業(yè)PBX的CAS信令。這種接入網(wǎng)關(guān)能夠被軟交換以基于分組電話協(xié)議的多種方式進(jìn)行控制。軟交換技術(shù)可以適用的范圍很廣，包括各種網(wǎng)絡(luò)，只需要在線即可，因此對于其保密性無需顧慮，并且可以將綜合業(yè)務(wù)介入網(wǎng)關(guān)，實現(xiàn)部門之間的便捷聯(lián)系，數(shù)據(jù)共享更快捷。因此現(xiàn)代智能網(wǎng)業(yè)務(wù)主要通過軟交換技術(shù)與智能網(wǎng)之間的協(xié)議來實現(xiàn)。
3 NO.7信令系統(tǒng)
這是一種通用公共信道信令系統(tǒng)，其優(yōu)點在于信道利用率高、信令可以告訴傳遞并且傳遞量較大，傳遞的信令既包括傳統(tǒng)的中繼線路接續(xù)信令，還包括與傳統(tǒng)接續(xù)信令無關(guān)的管理維護(hù)等信息?？蓪⑿帕罹W(wǎng)和通信網(wǎng)相互分離，便于進(jìn)行維修和管理，這種系統(tǒng)有助于通信系統(tǒng)的綜合化和智能化發(fā)展。
3.1 主要結(jié)構(gòu)
NO.7信令系統(tǒng)是為了實現(xiàn)建立呼叫和釋放呼叫而設(shè)計的，其主要由信息傳遞、信令連接控制和用戶三部分構(gòu)成。由于系統(tǒng)采取分層的結(jié)構(gòu)使得系統(tǒng)更具有靈活性和開放性。信令系統(tǒng)的信息傳遞部分可以實現(xiàn)信令數(shù)據(jù)鏈路的三級功能，信令連接控制部分則擴(kuò)大了MTP的業(yè)務(wù)范圍，實現(xiàn)了全地址和子系統(tǒng)號碼自動尋址的功能。而用戶部分既可以提供傳統(tǒng)信令的基本用戶業(yè)務(wù)和附加業(yè)務(wù)，還能夠支持64kbit/s和n×64kbit/s等多種承載業(yè)務(wù)。
3.2 NO.7信令系統(tǒng)的應(yīng)用
目前NO.7信令系統(tǒng)多采用三級網(wǎng)結(jié)構(gòu)，具體包括高級信令轉(zhuǎn)接點、地基信令轉(zhuǎn)接點和信令點。高級信令轉(zhuǎn)接點一般具有兩個平行的平面網(wǎng)，通過HSTP相互連接；而兩個平面之間配對的HSTP與LSTP相連接，采用符合分擔(dān)方式進(jìn)行HSTP與LSTP之間的信令鏈路組；LSTP與SP之間的連接應(yīng)該根據(jù)實際情況選擇相應(yīng)的形式，而SP必須與兩個以上的LSTP或HSTP相連，連接不同則應(yīng)該采用不同的符合分擔(dān)方式；每個信令鏈路組至少應(yīng)包括兩條信令鏈路、并盡可能采用分開的物理通路；兩個信令點間若信令業(yè)務(wù)量足夠大時可以設(shè)置直達(dá)信令鏈路；第一級STP（HSTP）設(shè)置在直轄市各省區(qū)內(nèi)，第二級STP（LSTP）設(shè)在地區(qū)或一個地級市內(nèi)、電話網(wǎng)和信令網(wǎng)的對應(yīng)關(guān)系，C1和C2中心都由HSTP匯接，C3、C4由LSTP匯接。
4 分組交換技術(shù)
作為儲存和轉(zhuǎn)發(fā)的交換形式，分組交換通過劃分報文成長度相同的小組，并且將分組進(jìn)行儲存和轉(zhuǎn)發(fā)，其具有利用率高、時延小、實時通信能力強(qiáng)等優(yōu)點，在報文交換網(wǎng)之后，作為一種新型交換網(wǎng)絡(luò)可以滿足現(xiàn)代通信以數(shù)據(jù)傳輸為主的需要。諸如電子郵箱、數(shù)據(jù)交換、可視化視頻等都是以其作為網(wǎng)絡(luò)平臺而開發(fā)的多種增值業(yè)務(wù)。其基本原理在于采用動態(tài)復(fù)用技術(shù)分割數(shù)據(jù)，形成多段分組數(shù)據(jù)，并且對每一段進(jìn)行標(biāo)識后，利用動態(tài)復(fù)用技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分組傳輸。分組技術(shù)可以用于許多領(lǐng)域的通信網(wǎng)絡(luò)，包括個機(jī)關(guān)、企事業(yè)單位的局域網(wǎng)絡(luò)，由于其低成本、高靈活性可以使得不同機(jī)型、不同速率的用戶之間方便通信，因此許多部門都采用分組交換技術(shù)。對于眾多重要的國民經(jīng)濟(jì)部門，采用分組交換技術(shù)在提高工作效率的同時，將帶來極大的經(jīng)濟(jì)效益。
5 ATM交換技術(shù)
ATM交換技術(shù)是一種電交換，與信令不同的是以信元為單位進(jìn)行交換，其不同之處在于對信頭進(jìn)行處理，將信元從一個邏輯信道（如I1的b）改換到另一個邏輯信道（如Om的s），這個功能又被稱為信頭變換。以上空間交換和時間交換的功能可以用一張翻譯表來實現(xiàn)，圖的譯碼表列出了該交換單元當(dāng)前的交換狀態(tài)。ATM技術(shù)是以傳遞信息為目的而設(shè)立的，現(xiàn)如今通信產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為發(fā)展最迅速的產(chǎn)業(yè)，人們對于信息的需求與對食物的需求無異，而寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)正是在此形勢下，依托ATM交換技術(shù)，結(jié)合數(shù)字電話網(wǎng)而發(fā)展起來的。
6 結(jié)束語
現(xiàn)代通信技術(shù)對于我們?nèi)粘Ｉ畹挠绊懛浅＞薮?，并且隨著交換技術(shù)的新設(shè)備不斷涌現(xiàn)，對于現(xiàn)代交換理論和通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的結(jié)合分析是非常重要的。在以后的發(fā)展中，交換技術(shù)將是通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的核心技術(shù)，因此應(yīng)該考慮現(xiàn)代交換技術(shù)在應(yīng)用中的各方面影響因素，對于其與通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)之間的問題及時予以完善和發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1]夏雷.軟交換網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)融合的研究[J].北京郵電大學(xué)學(xué)報，2004（S1）.
[2]王慶.軟交換網(wǎng)絡(luò)與PSTN網(wǎng)絡(luò)融合淺談[J].信息通信，2006（02）.
[3]付洪威，楊華，劉云.通信工程實驗室的構(gòu)建[J].實驗技術(shù)與管理，2006（11）.
[4]史藝.下一代軟交換鐵路調(diào)度通信系統(tǒng)研究[J].赤峰學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)版），2012（04）.
[5]趙愷，王軍弟.下一代微機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)研究[J].蘭州工業(yè)高等?？茖W(xué)校學(xué)報，2011（03）.
關(guān)鍵詞：通信交換原理；通訊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；交換方式
隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，人們的日常生活受現(xiàn)代通信技術(shù)的影響很大，在通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)當(dāng)中，交換技術(shù)在不斷的被更新，在很大程度上推動了通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展。可以說，通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的核心技術(shù)就是交換技術(shù)。因此，在以后的發(fā)展中要充分考慮現(xiàn)代交換技術(shù)在應(yīng)用過程中所受的影響因素，當(dāng)出現(xiàn)問題時能夠及時解決問題，使通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠得到完善和發(fā)展，可見加大對交換技術(shù)在通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的應(yīng)用具有重要的研究意義。
1交換原理概述
交換技術(shù)是指有目的的傳遞用戶之間的信息，而數(shù)據(jù)交換是指轉(zhuǎn)換不同用戶之間的數(shù)據(jù)，世界上要想進(jìn)行信息的傳遞就必須進(jìn)行交換，所以在很多領(lǐng)域上交換具有重要的應(yīng)用，特別是在通信領(lǐng)域?qū)粨Q功能則更加具有依賴性，應(yīng)用于通信網(wǎng)絡(luò)交換中心，負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)換來自四面八方的信息，在通過中心交換機(jī)，將這些信息向目的地進(jìn)行傳輸。一開始的通信技術(shù)是步進(jìn)制傳輸，已經(jīng)發(fā)展為今天的IT，可以說通信行業(yè)有了巨大的發(fā)展，而通信技術(shù)要想實現(xiàn)轉(zhuǎn)換大規(guī)模的數(shù)據(jù)就需要依靠交換技術(shù)進(jìn)行信息之間的交換。現(xiàn)在地?zé)釋咏粨Q機(jī)結(jié)構(gòu)模塊主要用ASIC（ApplicationspecificIntegratedCircuit）芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)，具有非常快的轉(zhuǎn)發(fā)速度。
2通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中常用的交換方式
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，信息技術(shù)得到了快速的發(fā)展，現(xiàn)在常見的交換技術(shù)已經(jīng)有很多，常見的有程控交換、分組交換技術(shù)以及ATM交換技術(shù)等，具體如下。
2.1程控交換技術(shù)
以前在進(jìn)行傳輸時采用的是語音傳輸，而現(xiàn)在通信業(yè)務(wù)已經(jīng)轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)傳輸，這種給編，也使傳統(tǒng)的電路交換技術(shù)轉(zhuǎn)變現(xiàn)在數(shù)據(jù)軟交換。程控交換技術(shù)，是指通過程序控制進(jìn)行的交換技術(shù)，通過專門的計算機(jī)對數(shù)據(jù)和語音之間的程序交換。程序和數(shù)據(jù)是程控交換技術(shù)的要組成部分，而系統(tǒng)程序和應(yīng)用程序組成了程序，而系統(tǒng)數(shù)據(jù)、用戶數(shù)據(jù)、路由數(shù)據(jù)和交換框架數(shù)據(jù)則組成了數(shù)據(jù)。
2.2分組交換技術(shù)
分組交換技術(shù)是指將報文分成一些等長的報文組，在存儲和轉(zhuǎn)發(fā)這些報文組，具有較高的利用率。延時小以及較強(qiáng)的實時通信能力等特點，存儲和轉(zhuǎn)發(fā)是分組交換技術(shù)的交換形式，分組交換技術(shù)是報文交換網(wǎng)之后發(fā)展出的一個新型交換網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，在很大程度上能夠使現(xiàn)代的通信數(shù)據(jù)傳輸要求得到滿足。在此基礎(chǔ)上產(chǎn)生了包括電子郵件、在線視頻及數(shù)據(jù)交換等原理的增值業(yè)務(wù)，這些都是利用了動態(tài)技術(shù)將數(shù)據(jù)進(jìn)行分割，轉(zhuǎn)變成多組數(shù)據(jù)，并對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)識，再通過分組進(jìn)行傳輸。分組交換技術(shù)的應(yīng)用范圍比較廣，其中包括機(jī)關(guān)單位和企事業(yè)單位內(nèi)部的局域網(wǎng)，并對不同的機(jī)型以及不同傳輸速率的用戶之間傳輸數(shù)據(jù)都適用。
2.3ATM交換技術(shù)
作為電交換技術(shù)的一種，ATM交換技術(shù)進(jìn)行交換的交換單位是信元，對信頭的交換處理是將信元從一個邏輯信道遷移到另一個邏輯信道，實現(xiàn)這些信元時間和空間的交換是通過一張翻譯表，通過譯碼可以對當(dāng)前的交換狀態(tài)進(jìn)行列出。在當(dāng)今時代，人們對信息的依賴無異于對食物的依賴，現(xiàn)在應(yīng)用廣泛的寬帶業(yè)務(wù)就是在ATM交換技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合數(shù)字電話網(wǎng)逐漸發(fā)展起來的。與其他的交換技術(shù)相比，ATM交換技術(shù)的安全性和封閉性更高，可以在很大程度上對用戶的數(shù)據(jù)進(jìn)行保護(hù)。
2.4軟交換技術(shù)
隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，下一代網(wǎng)絡(luò)交換技術(shù)的主要技術(shù)將會是軟交換技術(shù)，在很多企業(yè)的發(fā)展中起著重要的作用，軟交換技術(shù)和傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)一直是相互聯(lián)系的技術(shù)，保證了網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一性，網(wǎng)絡(luò)控制的核心就是軟交換技術(shù)，其業(yè)務(wù)層是第三方應(yīng)用平臺和數(shù)據(jù)，同時又提供了第三方應(yīng)用以及管理業(yè)務(wù)，使協(xié)議對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的干預(yù)得到了保證。
參考文獻(xiàn)：
[1]李碩,王學(xué)望,康銳.面向完整性要求的航空電子全雙工交換式以太網(wǎng)可靠性評價參數(shù)研究[J].西安交通大學(xué)學(xué)報,2013(3).
[2]于鐵峰,劉曉靜,李文卿,等.基于交換式以太網(wǎng)的實時工業(yè)通信相關(guān)理論與技術(shù)研究[D].武漢:武漢理工大學(xué),2010.
[3]何育武.全局在胸道義在肩——中國電信新疆公司勇?lián)?zé)任高效執(zhí)行應(yīng)急通信保障任務(wù)[J].中國電信業(yè),2010(4).
[4]張培.高職現(xiàn)代交換技術(shù)學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程開發(fā)實踐——以蘇州市職業(yè)大學(xué)為例[J].南通職業(yè)大學(xué)學(xué)報,2015(A2).
在耗能方面就減少了對供電的要求,這樣不但能夠節(jié)約能量,還能夠減少機(jī)房的建筑面積,因為軟交換的承載和控制介質(zhì)是相互分離的,所以采用集中放置和集中管理軟交換通信網(wǎng)絡(luò)的核心,最終達(dá)到在運維成本方面來減少網(wǎng)絡(luò)整體成本的目的。建設(shè)成本低傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)交換與軟交換技術(shù)在交換結(jié)構(gòu)上有很大的差別,傳統(tǒng)的交換構(gòu)架有很大程度上的封閉性,然而新型的軟交換技術(shù)擁有良好的開放性,在核心控制上也有一定的改變,經(jīng)過使用開放端口以及通用協(xié)議,說明了進(jìn)行軟交換的對象是網(wǎng)絡(luò)中的全部用戶,其中網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架也由原來的高成本變?yōu)榱说统杀?由原來的封閉式變?yōu)楝F(xiàn)在的開放式,這種改變提升了業(yè)務(wù)部署的速度。
軟交換在PSTN轉(zhuǎn)向NGN的過程中,推動了2G和IMS等網(wǎng)絡(luò)之間的兼容。軟交換技術(shù)通常采用幀作為傳輸介質(zhì),能在一定程度上提升傳輸?shù)男?能夠降低一定的成本,軟交換技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)模式中的管理和設(shè)置模式都比較集中,業(yè)務(wù)覆蓋區(qū)域較傳統(tǒng)的面積大,對服務(wù)和網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量進(jìn)行改善的基礎(chǔ)是減少網(wǎng)絡(luò)側(cè)位置的局部切換和進(jìn)行更新的次數(shù),在軟交換中,實施集中管理模式和設(shè)置模式,有利于實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的共享以及跨區(qū)域的合作,不但改進(jìn)了網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀,還加強(qiáng)了資源的利用,在媒體網(wǎng)中使用扁平化的組網(wǎng)方法,能夠有效地降低建設(shè)的匯接層面,能夠簡化網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行管理的過程。
CDMA是碼分多址,而TDMA是時分多址,它們都是在無線電上使用的接口技術(shù),軟交換處在一個快速發(fā)展的時期,缺少一定的穩(wěn)定性和成熟性,所以還不能實現(xiàn)不同廠家之間的技術(shù)交流,缺乏統(tǒng)一的技術(shù)原則和標(biāo)準(zhǔn)。在實踐的過程中,要想實現(xiàn)不同的軟交換橋梁搭建,都要在資源共享的力量的基礎(chǔ)上,實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)資源的真正共享,有利于減少網(wǎng)絡(luò)在交流中的技術(shù)阻礙。采用分布式交換能夠減少回程的費用在傳統(tǒng)的電路交換中是采用MSC在RAN與PSTN之間集中來完成語音交換的,使用這種通信手段,系統(tǒng)的維護(hù)成本和運行成本都比較高。
在企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中,集中地MSC是大型設(shè)備,所以在RAN與PSTN之間要構(gòu)建不相同的話音回程電路。在整體的呼叫中,其中有很大的一部分是本地呼叫,其中這個過程中的電路加倍就會增加一定的建設(shè)成本,先由RAN到MSC,接著再由MSC到PSTN,這個過程中通信電路都是在圍繞著本地。而在軟交換技術(shù)中,它的結(jié)構(gòu)體系是把MSC當(dāng)做一個中轉(zhuǎn)點,主要是由媒體網(wǎng)關(guān)和服務(wù)器組成,把媒體網(wǎng)關(guān)和呼叫控制網(wǎng)關(guān)設(shè)立在一起最大價值,就是把各種呼叫控制都控制起來。
為以后的通信網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的擴(kuò)展和其他技術(shù)向全交換系統(tǒng)過渡打下了基礎(chǔ),也為今后的視頻等方面的網(wǎng)絡(luò)與軟交換之間的融合提供了一定的條件,有利于為用戶提供更加全面、先進(jìn)的信心服務(wù),有助于推動我國通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。
[關(guān)鍵詞]現(xiàn)代交換技術(shù)；通信技術(shù)；探討
中圖分類號：TN915.05 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）35-0245-01
1 現(xiàn)代交換技術(shù)原理
交換就是在通信的源和目的終端之間建立通信信道實現(xiàn)通信信息傳遞的過程。
交換網(wǎng)絡(luò)是完成語音或者數(shù)據(jù)交換的網(wǎng)絡(luò)，是電信基礎(chǔ)設(shè)施，包括語音交網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)交換網(wǎng)絡(luò)。
世界的各個領(lǐng)域都離不開交換，在通信網(wǎng)領(lǐng)域，就更需要用到交換功能了。在通信網(wǎng)中，信息都是進(jìn)行線路交換的，每一個交換中心都有一個甚至幾個中心交換機(jī)，負(fù)責(zé)來自四面八方的信息，并將這些信息轉(zhuǎn)換到所需求的路徑，到達(dá)目的地。
通信從步進(jìn)制到縱橫制到程控交換到TI是一個質(zhì)的飛躍。交換技術(shù)可以識別數(shù)據(jù)幀中的MAC地址信息，根據(jù)MAC地址進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，并將這些MAC地址與對應(yīng)的端口，記錄在自己內(nèi)部的一個MAC地址表中。目前，第2層交換技術(shù)已經(jīng)成熟。從硬件上看，第2層交換機(jī)的接口模塊都是通過高速背板/總線（速率可高達(dá)幾十Gbps）交換數(shù)據(jù)的，2層交換機(jī)一般都含有專門用于處理數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)的ASIC（Applieation Speeific Integarted Cicru）ti芯片。因此，轉(zhuǎn)發(fā)速度可以做到非?？?。通信網(wǎng)的主要任務(wù)就是信息交換，沒有交換技術(shù)是行不通的。
計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信網(wǎng)絡(luò)中使用的交換技術(shù)有：電路交換、分組交換、IP交換、ATM交換、軟交換、移動交換、光交換等等。
2 程控通信網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀
2.1 程控交換技術(shù)
目前通信業(yè)務(wù)逐漸從話音轉(zhuǎn)向數(shù)據(jù)為主導(dǎo)的模式，交換技術(shù)也由過去的電路交換轉(zhuǎn)為分組的數(shù)據(jù)交換，并且逐漸向基于IP 的軟交方向發(fā)展。程控交換就是通過專門的計算機(jī)，根據(jù)相應(yīng)的程序?qū)崿F(xiàn)通信中各種介質(zhì)的轉(zhuǎn)換，包括話音、數(shù)據(jù)等。程控交換技術(shù)的軟件主要包括程序和數(shù)據(jù)兩部分，程序部分主要是由操作系統(tǒng)和應(yīng)用兩種程序構(gòu)成，而數(shù)據(jù)部分則由系統(tǒng)數(shù)據(jù)、交換框架數(shù)據(jù)、局?jǐn)?shù)據(jù)和路由、用戶數(shù)據(jù)構(gòu)成。
以程控交換技術(shù)發(fā)展起來的數(shù)字交換機(jī)處理速度快，體積小，容量大，靈活性強(qiáng)，服務(wù)功能多，便于改變交換機(jī)功能，便于建設(shè)智能網(wǎng)，向用戶提供更多、更方便的電話服務(wù)，還能實現(xiàn)傳真、數(shù)據(jù)、圖像通信等交換，它由程序控制，是由時分復(fù)用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行物理上電路交換的一種電話接續(xù)交換設(shè)備。常見結(jié)構(gòu)有集中控制、分散控制或兩者結(jié)合。技術(shù)指標(biāo)有很多，主要為BHCA/呼損接通率，無故障間隔時間等。
2.2 程控電話交換機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
2.2.1硬件組成。硬件包括話路部分、控制部分和輸入輸出部分。（1）話路部分用于收發(fā)電話信號、監(jiān)視電路狀態(tài)和完成電路連接，主要包括用戶電路、中繼電路、交換網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)電路（包含收號器、發(fā)號器、振鈴器、回鈴音器、連接器等）、掃描器和驅(qū)動器等部件；（2）控制部分用于運行各種程序、處理數(shù)據(jù)和發(fā)出驅(qū)動命令，主要包括處理機(jī)和主存儲器；（3）輸入輸出部分用于提供維護(hù)和管理所需的人機(jī)通信接口，主要包括外存儲器、鍵盤、顯示器、打印機(jī)等部件。
2.2.2軟件組成。軟件包括程序部分和數(shù)據(jù)部分。（1）程序部分包括操作系統(tǒng)程序和應(yīng)用程序。前者用于任務(wù)調(diào)度、輸入輸出控制、障礙檢測和恢復(fù)處理、障礙診斷、命令執(zhí)行控制等；后者用于實施各種電話交換事件與狀態(tài)處理、硬件資源管理、用戶服務(wù)類別管理、話務(wù)量統(tǒng)計、服務(wù)觀察、軟件維護(hù)和自動測試等；（2）數(shù)據(jù)部分包括系統(tǒng)數(shù)據(jù)、交換框架數(shù)據(jù)、局?jǐn)?shù)據(jù)、路由數(shù)據(jù)和用戶數(shù)據(jù)。主要用于表征交換系統(tǒng)特點、本電話站及周圍環(huán)境特點、各用戶的服務(wù)類別等。
2.3 程控交換軟件技術(shù)
軟交技術(shù)對于企業(yè)發(fā)展是非常重要的，特別是在未來信息化高度發(fā)展的趨勢下，軟交換技術(shù)作為下一代網(wǎng)絡(luò)的主要設(shè)備之一，應(yīng)該盡快建立完整和獨立的軟交換網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。通常以軟交換技術(shù)為基礎(chǔ)，與其他傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行互通，形成統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。由軟交換技術(shù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)控制的核心人物，通過三方的應(yīng)用平臺和各種數(shù)據(jù)庫連接軟交換與應(yīng)用業(yè)務(wù)層，可以為三方應(yīng)用、增值業(yè)務(wù)和管理業(yè)務(wù)提供支持，而應(yīng)用服務(wù)器與軟交換之間可以使用相應(yīng)的接口，策略服務(wù)器與軟交換之間可以采用適宜的協(xié)議來實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的動態(tài)干預(yù)。
近年來，軟交換技術(shù)的發(fā)展相當(dāng)迅速，并且逐漸改善了過去不完善的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，建立起來較為便捷的應(yīng)用性網(wǎng)絡(luò)，軟交換技術(shù)提供了更加高效的服務(wù)，并且解決了過去常面對的重大問題。首先，軟交換技術(shù)具有終結(jié)呼叫的標(biāo)識功能，其標(biāo)識作為出口網(wǎng)關(guān)可以作為呼叫處理的部分，接入網(wǎng)關(guān)即可以終結(jié)ISDN的PRI，也可以終結(jié)來自企業(yè)PBX的CAS信令。這種接入網(wǎng)關(guān)能夠被軟交換以基于分組電話協(xié)議的多種方式進(jìn)行控制。軟交換技術(shù)可以適用的范圍很廣，包括各種網(wǎng)絡(luò)，只需要在線即可，因此對于其保密性無需顧慮，并且可以將綜合業(yè)務(wù)介入網(wǎng)關(guān)，實現(xiàn)部門之間的便捷聯(lián)系，數(shù)據(jù)共享更快捷。因此現(xiàn)代智能網(wǎng)業(yè)務(wù)主要通過軟交換技術(shù)與智能網(wǎng)之間的協(xié)議來實現(xiàn)。
3 交換技術(shù)與寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)
ATM 交換技術(shù)是一種電交換，與信令不同的是以信元為單位進(jìn)行交換，其不同之處在于對信頭進(jìn)行處理，將信元從一個邏輯信道（如I1的b）改換到另一個邏輯信道（如Om的s），這個功能又被稱為信頭變換。以上空間交換和時間交換的功能可以用一張翻譯表來實現(xiàn)，圖的譯碼表列出了該交換單元當(dāng)前的交換狀態(tài)。ATM 技術(shù)是以傳遞信息為目的而設(shè)立的，現(xiàn)如今通信產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為發(fā)展最迅速的產(chǎn)業(yè)，人們對于信息的需求與對食物的需求無異，而寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)正是在此形勢下，依托 ATM 交換技術(shù)，結(jié)合數(shù)字電話網(wǎng)而發(fā)展起來的。
寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)簡稱B-ISDN（broadband integrated serviees digital network）。B-ISDN是在ISDN的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，可以支持各種不同類型、不同速率的業(yè)務(wù)，不但包括連續(xù)型業(yè)務(wù)，還應(yīng)包括突發(fā)型寬帶業(yè)務(wù)，其業(yè)務(wù)分布范圍極為廣泛，包括速率不大于64kbit/s的窄帶業(yè)務(wù)（如語音、傳真），寬帶分配型業(yè)務(wù)（廣播電視、高清晰度電視），寬帶交互型通信業(yè)務(wù)（可視電話、會議電視），寬帶突發(fā)型業(yè)務(wù)（高速數(shù)據(jù)）等。能在同一網(wǎng)絡(luò)中支持范圍廣泛的聲音、圖像和數(shù)據(jù)的應(yīng)用。ATM不僅能把話音、數(shù)據(jù)、圖像等各種業(yè)務(wù)都綜合到一個網(wǎng)內(nèi)，它還具有實現(xiàn)帶寬動態(tài)分配和多媒體通信的優(yōu)點。ATM寬帶交換是實現(xiàn)B-ISDN的關(guān)鍵和核心。通信技術(shù)將得到越來越廣泛的應(yīng)用，各種交換技術(shù)在數(shù)據(jù)通信的新技術(shù)、新設(shè)備不斷涌現(xiàn)的今天，學(xué)習(xí)、了解和掌握交換與通信技術(shù)顯得尤為重要。
總之，現(xiàn)代交換技術(shù)的發(fā)展日新月異，傳統(tǒng)的交換通信技術(shù)向下一代的發(fā)展已是大勢所趨，交換技術(shù)將是下一代通信的關(guān)鍵性技術(shù)，在網(wǎng)絡(luò)開放性和可編程方面有了很高的技術(shù)提升，為網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)作出巨大貢獻(xiàn)?，F(xiàn)階段，在公用通信網(wǎng)和各類專網(wǎng)包括電力專用通信網(wǎng)中都有應(yīng)用前景。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞：104規(guī)約；可靠性；冗余
基于IEC104規(guī)約的遠(yuǎn)動網(wǎng)絡(luò)傳輸方式已在電力調(diào)度自動化系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用，相比較傳統(tǒng)的串口通信模式，遠(yuǎn)動信息的網(wǎng)絡(luò)傳輸具有效率高、擴(kuò)展方便、節(jié)省資源（端口、通道、中間設(shè)備）等優(yōu)點，能夠更好地適應(yīng)當(dāng)前調(diào)度自動化系統(tǒng)的要求。南方電網(wǎng)基于現(xiàn)有的電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)和MSTP傳輸網(wǎng)絡(luò)，所轄重要廠站與南網(wǎng)總調(diào)的遠(yuǎn)動傳輸均實現(xiàn)了采用104規(guī)約的主備通道配置。隨著電網(wǎng)的不斷建設(shè)發(fā)展，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜，對遠(yuǎn)動信息傳輸?shù)膶崟r性、可靠性也提出了越來越高的要求，本文就基于104規(guī)約的遠(yuǎn)動通信可靠性原理進(jìn)行分析探討。
1IEC104規(guī)約體系結(jié)構(gòu)介紹
如表1所示為終端系統(tǒng)的104規(guī)約結(jié)構(gòu)。IEC104規(guī)約采用了OSI7層結(jié)構(gòu)中的5層，第5層和第6層未使用。通過圖1可以看出，IEC104規(guī)約在進(jìn)行遠(yuǎn)動數(shù)據(jù)流傳輸時的一般流程為：104應(yīng)用進(jìn)程將遠(yuǎn)動業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)按ASDU格式組織，再加上相應(yīng)的控制信息APCI構(gòu)成應(yīng)用協(xié)議數(shù)據(jù)單元APDU，APDU格式的遠(yuǎn)動報文通過應(yīng)用進(jìn)程與TCP服務(wù)之間的接付給下層的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸。應(yīng)用協(xié)議控制信息APCI的格式如表2所示。由于下層的網(wǎng)絡(luò)是“不可靠的”，其交付給應(yīng)用層的遠(yuǎn)動報文數(shù)據(jù)可能有丟失、重復(fù)，應(yīng)用層必須有相應(yīng)的檢查確認(rèn)機(jī)制，為了保證攜帶遠(yuǎn)動數(shù)據(jù)的報文能夠及時正確地被對端接收，IEC104規(guī)約在APCI的控制域定義了保護(hù)報文不至丟失和重復(fù)傳送的控制信息；當(dāng)存在冗余鏈路時，為了保證在用鏈路發(fā)生故障時能夠及時有效切換至備用，且保證數(shù)據(jù)的連續(xù)性和完整性，在APCI控制域定義了傳輸連接的監(jiān)視以及報文傳輸啟動/停止的控制信息。APDU報文可分為I格式、S格式、U格式3種，對應(yīng)3種類型的APCI，分別包含了上述的控制信息。下面將從從報文收發(fā)的確認(rèn)機(jī)制和冗余鏈路的切換機(jī)制兩方面來討論IEC104規(guī)約保證傳輸可靠性的機(jī)理。
2報文收發(fā)的確認(rèn)機(jī)制
IEC104規(guī)約采用基于TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)方式傳輸報文，相比串口模式下可靠的點對點通信，網(wǎng)絡(luò)方式采取基于分組交換的虛電路連接，應(yīng)用層報文在網(wǎng)絡(luò)上獨立選擇路由到達(dá)目的主機(jī)，當(dāng)網(wǎng)路負(fù)載發(fā)生變化或中間網(wǎng)絡(luò)設(shè)備失效時，到達(dá)目的主機(jī)的數(shù)據(jù)包可能發(fā)生延遲、丟失和重復(fù)。應(yīng)用協(xié)議數(shù)據(jù)單元（ApplicationProtocolDataUnit,APDU）的I格式、S格式、U格式3種報文格式中，僅I格式報文包含應(yīng)用服務(wù)數(shù)據(jù)單元（ApplicationServiceDataUnit,ASDU）數(shù)據(jù)。為保護(hù)攜帶應(yīng)用服務(wù)數(shù)據(jù)單元（ApplicationServiceDataUnit,ASDU）的I格式報文不至于丟失和重復(fù)傳送，如表3—4所示，104規(guī)約在I格式報文的控制域中定義了發(fā)送序列號N（S）和接收序列號N（R），為解決發(fā)送方進(jìn)行單方向較長的數(shù)據(jù)發(fā)送，在S格式報文控制域中定義了接收序列號N（R），以使接收方對已正確收到的I格式APDU進(jìn)行確認(rèn)。104規(guī)約防止報文丟失和重傳的機(jī)制如下。新連接建立后，通信雙方的N（S）和N（R）置0；發(fā)送方每發(fā)送一個APDU，其N（S）加1，并將尚未得到接收方確認(rèn)的已發(fā)送APDU保存在緩存區(qū)里；接收方將最后一個正確接收的APDU的發(fā)送序列號加1作為接收序列號N（R）返回給發(fā)送方，表明小于該號的所有已發(fā)送APDU已得到對方有效確認(rèn)；發(fā)送方收到返回的接收序列號N（R），方可以將緩沖區(qū)里相應(yīng)的APDU刪除；在發(fā)送方超時未收到確認(rèn)或接收方發(fā)現(xiàn)APDU有丟失，均會主動斷開連接，隨后主動打開連接重試。但為了避免發(fā)送方重復(fù)發(fā)送報文，接收方在主動關(guān)閉連接之前會發(fā)送S格式報文進(jìn)行確認(rèn)。從以上可以看出，IEC104規(guī)約應(yīng)用層通過對收發(fā)報文進(jìn)行按序號確認(rèn)的方式，克服了下層網(wǎng)絡(luò)傳輸特性可能導(dǎo)致的報文丟失和重復(fù)傳輸?shù)膯栴}，保證了遠(yuǎn)動報文能夠有序準(zhǔn)確地進(jìn)行發(fā)送和接收。
3通信鏈路的冗余切換機(jī)制
前面介紹的報文收發(fā)的確認(rèn)機(jī)制是基于單一通信鏈路進(jìn)行討論的。隨著電力系統(tǒng)的建設(shè)發(fā)展，電網(wǎng)電壓等級越來越高、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，電網(wǎng)對遠(yuǎn)動信息傳輸?shù)目煽啃砸笠嘣絹碓礁?，在高電壓等級的廠站一般都要求使用冗余通道來提高通信系統(tǒng)的可用性。隨著通信技術(shù)的進(jìn)步，通信網(wǎng)結(jié)構(gòu)的不斷優(yōu)化，通信鏈路冗余配置現(xiàn)在可以輕松實現(xiàn)。按南網(wǎng)現(xiàn)有已建通信網(wǎng)絡(luò)，廠站與總調(diào)之間的遠(yuǎn)動104通道一般采用調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)通道和MSTP專線通道主備方式。在配備冗余鏈路的情況下，通信雙方將同時維持多個通信連接，當(dāng)進(jìn)行遠(yuǎn)動數(shù)據(jù)的收發(fā)時，僅有一個連接是有效的，調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)通道和專線通道平時為主備用狀態(tài)，當(dāng)主用的網(wǎng)絡(luò)通道發(fā)生故障或因通道有其他工作導(dǎo)致通道不可用，備用通道應(yīng)能正常切換至主用且不能破壞數(shù)據(jù)的完整性。每條通信通道對應(yīng)控制站與被控站之間的一個TCP邏輯連接，每個TCP連接由收發(fā)端的IP地址+端口號唯一確定。調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)通道和專線通道對應(yīng)的兩個邏輯連接構(gòu)成一個冗余組，遠(yuǎn)動數(shù)據(jù)由冗余組的兩個邏輯連接共享，但只有一個邏輯連接是激活并有效的，遠(yuǎn)動數(shù)據(jù)只在被激活的鏈路上傳輸。為了監(jiān)測鏈路的狀態(tài)，以便及時發(fā)現(xiàn)鏈路故障并進(jìn)行鏈路的及時有效切換，IEC104定義了U格式報文，其APCI控制域如表5所示。平時冗余組內(nèi)的所有連接由U格式的TESTFR_ACT和TESTFR_CON命令來監(jiān)管，連接的兩端均可發(fā)起測試，一端發(fā)送測試APDU（TESTFR_ACT）并由接收端發(fā)送TESTFR_CON來確定連接狀態(tài)，以便能夠及時發(fā)現(xiàn)通信故障。激活連接的選擇和連接的切換由控制站決定，通過STARTDT和STOPDT命令的激活/確認(rèn)來控制。當(dāng)在控制方向或監(jiān)視方向APDU傳輸時間超過設(shè)定的時間時，此時便認(rèn)為當(dāng)前連接不可用，控制站在備用連接上發(fā)送一個STARTDT_ACT,被控站在相應(yīng)連接上發(fā)回一個STARTDT_CON確認(rèn)，當(dāng)控制站收到STARTDT_CON，備用連接便被激活。隨后的命令和用戶數(shù)據(jù)都將在新激活的連接上傳輸。至此，便完成了連接之間的切換。由于冗余組內(nèi)的邏輯連接共享應(yīng)用層數(shù)據(jù)，當(dāng)備用連接切換為主用連接時，能夠保證數(shù)據(jù)的完整性和一致性。此后，故障的連接將被關(guān)閉，控制站將定期嘗試重新打開該連接，當(dāng)鏈路故障消除，該連接將被重新建立，通信連接再次進(jìn)入主備冗余狀態(tài)。
4結(jié)語
關(guān)鍵詞：GIS技術(shù)；電力通信；資源管理
中圖分類號：C35 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A
1引言
近年來，國網(wǎng)六安供電公司大力開展用電信息采集系統(tǒng)建設(shè)，其中遠(yuǎn)程信道采用基于EPON技術(shù)體制的光纖通信網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)擁有眾多的管線資源和通信設(shè)備，且設(shè)施設(shè)備分布區(qū)域廣，種類繁多。多年來公司一直依靠人工方式，通過圖紙、表格的形式來記錄、維護(hù)和管理這些信息，并以此指導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃建設(shè)和故障搶修工作，但隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不斷擴(kuò)大，這種方式效率低下的缺點愈發(fā)明顯。
為增強(qiáng)電力通信資源網(wǎng)絡(luò)線路的管控力度，為EPON光纖通信網(wǎng)絡(luò)的安全運行和有效規(guī)劃提供依據(jù)，公司通過科技項目研發(fā)了基于GIS技術(shù)的電力通信網(wǎng)絡(luò)資源管理系統(tǒng)。
2系統(tǒng)概況
2.1GIS發(fā)展現(xiàn)狀
地理信息系統(tǒng)（GIS，Geographic Information System）是一種基于計算機(jī)的工具，它可以對空間信息進(jìn)行分析和處理，把地圖這種獨特的視覺化效果和地理分析功能與一般的數(shù)據(jù)庫操作集成在一起。與其他信息系統(tǒng)最大的區(qū)別是對空間信息的存儲管理分析，使其在廣泛的公眾和個人企事業(yè)單位中解釋事件、預(yù)測結(jié)果、規(guī)劃戰(zhàn)略等中具有實用價值。
目前，在三大通信運營商中，基于GIS的通信網(wǎng)絡(luò)資源線路管理軟件和管理流程已經(jīng)十分成熟，極大降低了資源線路維護(hù)的難度，提升了運營管理效率，為企業(yè)創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)價值。在電力行業(yè)，雖然國家電網(wǎng)已全面推廣電網(wǎng)GIS平臺系統(tǒng)，但業(yè)務(wù)范圍僅包括輸配電網(wǎng)絡(luò)，未考慮覆蓋電力通信網(wǎng)絡(luò)，只有少數(shù)地區(qū)的電力公司自主建立了基于GIS的通信網(wǎng)絡(luò)資源管理系統(tǒng)，但是系統(tǒng)功能應(yīng)用不夠豐富，不能滿足日益增長的通信網(wǎng)絡(luò)的運維管理需求。
2.2系統(tǒng)原理
在電力通信網(wǎng)絡(luò)資源管理系統(tǒng)中，管理的資源按照公共資源、管道資源、桿路資源，電纜網(wǎng)資源、光纜網(wǎng)資源、接入資源以及其它資源進(jìn)行分類，涉及到六安公司EPON光纖通信網(wǎng)絡(luò)中的所有資源。具體數(shù)據(jù)資源管理范圍如圖2-1所示。
圖 2 1系統(tǒng)數(shù)據(jù)資源管理范圍
其中，系統(tǒng)資源對象間層次關(guān)系如圖2-2所示。在通信網(wǎng)絡(luò)資源數(shù)據(jù)中，空間信息是作為其他資源生存依賴的基礎(chǔ)，體現(xiàn)數(shù)據(jù)之間的所屬關(guān)系。桿路網(wǎng)和管道網(wǎng)作為承載網(wǎng)絡(luò)，在其上承載的電纜網(wǎng)絡(luò)和光纜網(wǎng)絡(luò)，在數(shù)據(jù)之間體現(xiàn)的是承載關(guān)系。通信網(wǎng)絡(luò)資源設(shè)施之間通過數(shù)據(jù)的映射關(guān)系來實現(xiàn)圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的統(tǒng)一。
圖 2 2資源對象間層次關(guān)系
3系統(tǒng)模塊及功能
3.1系統(tǒng)模塊
按照日常管理維護(hù)的內(nèi)容和流程，本系統(tǒng)分為網(wǎng)管告警信息定位、地圖維護(hù)管理、空間資源管理、管道桿路網(wǎng)資源管理、光纜網(wǎng)資源管理、機(jī)房資源管理、纜線管理、綜合查詢統(tǒng)計、故障處理流程管理、系統(tǒng)維護(hù)十大功能模塊，如圖3-1所示。
圖 3 1 系統(tǒng)功能模塊圖
3.2系統(tǒng)功能
系統(tǒng)十大功能模塊所具有的具體功能如下：
（1）網(wǎng)管告警信息定位
通過EPON設(shè)備網(wǎng)管的接口服務(wù)，系統(tǒng)可實現(xiàn)對網(wǎng)管中出現(xiàn)告警的ONU設(shè)備進(jìn)行實時的地理定位和高亮顯示，并通過顏色區(qū)分ONU設(shè)備告警類型（光告警或電告警）。
（2）地圖維護(hù)管理
支持矢量地圖數(shù)據(jù)和柵格地圖數(shù)據(jù)顯示及放大、縮小、平移、導(dǎo)出、打印等功能；支持任意兩點間距離測量以及任意多邊形面積計算；支持控制相關(guān)圖層的顯示。
（3）空間資源管理
包括區(qū)域/子區(qū)域管理、站點管理、機(jī)房管理。系統(tǒng)具備區(qū)域信息的維護(hù)管理功能，可以方便的對站點進(jìn)行編輯，可以便捷的對機(jī)房設(shè)備進(jìn)行維護(hù)管理。
（4）管道桿路網(wǎng)資源管理
管道桿路資源，是光纜網(wǎng)的支撐和承載通道，即光纜物理路由鋪設(shè)所經(jīng)過的資源設(shè)施。主要包括資源實體的管理，以及其間關(guān)聯(lián)線的管理。管理內(nèi)容包括資源的增加和刪除、基于GIS地圖的查詢定位、統(tǒng)計等。
（5）光纜網(wǎng)資源管理
光纜網(wǎng)資源管理的對象包括：ODF、雙面ODF、光交接箱、光分纖盒、光終端盒、ONU、光分路器、光纜、光纜段、光纜纖芯、光纜接頭、光纜熔接包等。系統(tǒng)可實現(xiàn)設(shè)備管理、設(shè)備面板管理、光纜熔接管理、光設(shè)備端口業(yè)務(wù)占用查詢等功能。
（6）機(jī)房資源管理
包括機(jī)房管理和機(jī)房內(nèi)設(shè)備的管理?？蓪崿F(xiàn)機(jī)房的錄入、設(shè)計、顯示、屬性管理等功能，提供圖形化模板和向?qū)嘟Y(jié)合的方式對設(shè)備資料進(jìn)行編輯維護(hù)。
（7）纜線管理
可實現(xiàn)光纜的手工錄入和屬性編輯，基于圖形化操作界面和GIS地圖的光纜路由敷設(shè)、查詢定位、統(tǒng)計分析以及纖芯色譜批量維護(hù)等功能。
（8）綜合查詢統(tǒng)計功能
查詢功能包括實體查詢、纜線查詢、支撐設(shè)施查詢、范圍內(nèi)設(shè)備查詢、光電纜設(shè)備（包括EPON設(shè)備）分布狀況查詢等。統(tǒng)計功能包括范圍統(tǒng)計、全局統(tǒng)計、線段統(tǒng)計、面積統(tǒng)計和管孔統(tǒng)計等。在基本功能的基礎(chǔ)上可提供線路故障定位、資源預(yù)警分析等擴(kuò)展功能。
（9）系統(tǒng)維護(hù)功能
系統(tǒng)維護(hù)功能分為：權(quán)限管理、用戶管理、系統(tǒng)日志管理。保證了系統(tǒng)的安全管理，增加了區(qū)域控制限制，提供了權(quán)限繼承功能，同時保證系統(tǒng)的所有用戶操作都可以被記錄，做到了可追溯。
（10）故障處理流程管理
通過故障處理流程管理平臺，實現(xiàn)故障發(fā)現(xiàn)、分析、處理、歸檔的閉環(huán)管理。可依據(jù)故障類別、故障發(fā)生次數(shù)、故障處理人等條件導(dǎo)出各類統(tǒng)計分析報表。
總體上，通過這些功能模塊，本系統(tǒng)不僅可以實現(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)資源線路的空間化存儲和展示、查詢與統(tǒng)計、圖紙表格制作，還可用于指導(dǎo)通信網(wǎng)絡(luò)資源線路的故障定位和搶修、規(guī)劃設(shè)計以及精細(xì)化管理。
4系統(tǒng)特點
根據(jù)上述設(shè)計原理，六安供電公司研發(fā)了《基于GIS技術(shù)的電力通信網(wǎng)絡(luò)資源管理系統(tǒng)》，圖4-1是該系統(tǒng)的主界面。
圖 4 1系統(tǒng)主界面
由于本系統(tǒng)針對電力通信EPON光纖網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行開發(fā)研究，在軟硬件平臺實現(xiàn)方式上均充分考慮了電力系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)和安全規(guī)范，并結(jié)合電力通信網(wǎng)絡(luò)運維的實際需求開發(fā)出部分特色功能模塊，主要具有以下特點：
1、地圖共享。在供電企業(yè)中，服務(wù)于輸配電網(wǎng)資源管理的電網(wǎng)GIS平臺已推廣應(yīng)用，本系統(tǒng)通過調(diào)用該平臺的地圖資源實現(xiàn)底層地形信息的加載。通過共享地圖資源，系統(tǒng)開發(fā)節(jié)省了昂貴的地圖購置費用，也為將來與電網(wǎng)GIS平臺的數(shù)據(jù)共享提供有利條件。
2、網(wǎng)管告警信息定位。本功能模塊通過調(diào)用EPON設(shè)備網(wǎng)管告警信息，實現(xiàn)對告警ONU設(shè)備的實時地理定位，并有效區(qū)分光、電告警類型。告警信息的即時性和直觀性給運維人員進(jìn)行故障定位、研判和現(xiàn)場處理帶來極大便利，可大幅提高搶修效率。
3、故障處理流程管理。本功能模塊基于故障處理流程圖的編輯查詢，可查看當(dāng)前故障任務(wù)處理進(jìn)展，并依據(jù)流程圖指導(dǎo)下一步處理方式，實現(xiàn)相關(guān)運維部門（通信、配電、計量、光纜維護(hù)站等）的故障發(fā)現(xiàn)、分析、處理、歸檔的全過程閉環(huán)管理。
5結(jié)束語
本文針對電力行業(yè)中通信網(wǎng)絡(luò)資源管理的不足，設(shè)計了一套基于GIS技術(shù)的電力通信網(wǎng)絡(luò)資源管理系統(tǒng)，并以實例對該系統(tǒng)的原理、功能以及特點進(jìn)行了詳細(xì)介紹。借助該系統(tǒng)，國網(wǎng)六安供電公司有效提升了管理手段，降低了運維成本。本系統(tǒng)雖然是針對電力行業(yè)的通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的，但其設(shè)計原理對擁有自建通信網(wǎng)絡(luò)的油田、大型廠區(qū)等同樣具有借鑒意義。
參考文獻(xiàn)：
⑴ 曾令仿，張發(fā)勇，龔國清. WebGIS在通信網(wǎng)絡(luò)資源管理中的應(yīng)用 . 《計算機(jī)應(yīng)用研究》，2003, 20(6)
⑵ 陳威. 淺析GIS在電信網(wǎng)絡(luò)資源管理中的應(yīng)用 .《信息通信》，2000, (3)
⑶ 陳孝蓮. 電力通信網(wǎng)絡(luò)資源的可視化管理.《電力系統(tǒng)通信》，2005年 第10期
⑷ 屈志毅，王戈，徐蕊 . 基于GIS組件的通信網(wǎng)絡(luò)資源管理系統(tǒng).《甘肅科技》，2008年 第11期
