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电话通信的基本原理

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电话通信的基本原理

电话通信的基本原理范文第1篇

关键词:VoIP;H.323协议;消防工作 办公网络

一、前言

目前我国许多企业、事业单位、政府机构和大学等都有自己的内部局域网和内部电话网,并且有些已通过宽带和服务器接入INTERNET网。随着业务的扩展,在不同的地区和国家设立自己的分支机构。各分支机构相互之间的联系也日趋频繁,通讯费用(尤其是长话费)已成为一项重要开支。

二、VoIP技术简介

(一)VoIP及H.323协议概述

1、 VoIP概述VoIP又称IP电话或IP网络电话(是Voice over IP的缩写),指的是在使用了互联网协议的网络上进行语音传输,其中的IP是代表互联网协议,它是互联网的中枢,互联网协议可以将电子邮件,即时讯息以及网页传输到成千上万的PC或者手机上。20世纪90年代后,随着Internet在全球范围内的兴起和话音编码技术的发展,VoIP获得了突破性的进展和实际应用,而且正在逐步占领传统电话业务的市场。

2、 H.323协议概述1996年,ITU-T通过了H.323协议,即局域网上支持可视电话通信的网络协议。该协议的推出,极大的推动了VoIP的发展,使之有可能而且已经进入了公用电话网服务,H.323协议已成为VoIP的公共规范,也成为各厂商设备互通的技术依据。H.323协议包括一系列的协议,如呼叫控制协议、媒体控制协议和音频、视频编码协议等,这些协议规定了详细的技术内容和控制过程,它们共同组合起来构成了分组网多媒体通信的技术标准。

(二)VoIP的基本原理与实现形式

1、基本原理

VoIP是建立在IP技术上的分组化、数字化传输技术,其基本原理是:通过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。

2、VoIP的基本传输过程

传统的电话网是以电路交换方式传输语音,所要求的传输宽带为64kbit/s。而所谓的VoIP是以IP分组交换网络为传输平台,对模拟的语音信号进行压缩、打包等一系列的特殊处理,使之可以采用无连接的UDP协议进行传输。

(1)、语音-数据转换语音信号是模拟波形,通过IP方式来传输语音,首先要对语音信号进行模拟数据转换,也就是对模拟语音信号进行8位或6位的量化,然后送入到缓冲存储区中,缓冲器的大小可以根据延迟和编码的要求选择。

(2)、原数据到IP转换一旦语音信号进行数字编码,下一步就是对语音包以特定的帧长进行压缩编码。网络处理器为语音添加包头、时标和其它信息后通过网络传送到另一端点。语音网络简单地建立通信端点之间的物理连接(一条线路),并在端点之间传输编码的信号。

(3)、传送在这个通道中,全部网络被看成一个从输入端接收语音包,然后在一定时间(t)内将其传送到网络输出端。t可以在某全范围内变化,反映了网络传输中的抖动。网络中的同间节点检查每个IP数据附带的寻址信息,并使用这个信息把该数据报转发到目的地路径上的下一站。

(4)、IP包-数据的转换目的地VoIP设备接收这个IP数据并开始处理。网络级提供一个可变长度的缓冲器,用来调节网络产生的抖动。该缓冲器可容纳许多语音包,用户可以选择缓冲器的大小。其次,解码器将经编码的语音包解压缩后产生新的语音包,这个模块也可以按帧进行操作,完全和解码器的长度相同。

(5)、数字语音转换为模拟语音 播放驱动器将缓冲器中的语音样点(480个)取出送入声卡,通过扬声器按预定的频率(例如8kHz)播出。 简而言之,语音信号在IP网络上的传送要经过从模拟信号到数字信号的转换、数字语音封装成IP分组、IP分组通过网络的传送、IP分组的解包和数字语音还原到模拟信号等过程。

(三) VOIP的优点

(1)消除长途话费,企业成功使用VOIP语音网关之后,能够完全消除公司各分部之间的高昂的跨区,跨国电话费带宽。新一代VOIP的外线打出功能还将覆盖面由公司内部各点之间扩大到城市与城市,国家与国家之间。

(2)清晰、稳定、低延时的话音质量。

(3)节省带宽资源。电路交换电话消耗的带宽为64kbit/s,而IP电话只需8-10kbit/s,从而节省了带宽,降低了成本。

(4)可以方便地集成智能。VOIP电话网集成了计算机网的智能模块,可以灵活地控制信令和连接,有利于各种增殖业务的开发。

(5)开发的体系结构。IP电话的协议体系是开放式的,有利于各个厂商产品的标准化和之间的互相连通。

(6)多媒体业务的集成。IP电话网络同时支持语音、数据、图象的传输,为将来全面提供多媒体业务打下了基础。三、

三、VoIP技术在消防工作中的应用

(一)消防网络现状分析

目前,全国的消防部门依托公安各级网络,已经建成覆盖总队、支队、中队的多级层次结构IP通信网络。在每个支队和大(中)队均有以太局域网网络,具有良好的IP网络扩展性,可以进行专用IP数据网络的平滑增值。下面以某市消防支队为例,网络建设拓扑图为例:支队通过100M光纤接入市公安局,同时支队与市区下属大队、市区大(中)队通过10M光纤互联。县大(中)队通过10M光纤接入县公安局,县公安局接入市公安局,最终实现支队与市区下属大队、市区大(中)队、县大(中)队实现网络互联。

综上所述,目前的消防通信网络能满足建设VOIP语音通信网络的需要,VOIP方式可以很好的将现有的语音交换网络和IP通信网络通过中继连接在一起,通过中继线路与原有语音网络互联互通,充分利用已有的IP网络来承载语音数据流,可以节约高昂的线路投资费用;

(二)系统设计方案

整个VOIP建设依托消防通信网络,以消防支队为中心,以各个大(中)队为末端节点。分别需要使用网守,语音网关等硬件组件;需要考虑网络管理、网络可靠性、网络扩展性等需求。

1、核心网关

消防支队做为语音网络的中心,在消防支队网络中心部署一台迈普VGM6500语音网关设备,语音网关使用以太口接入支队的IP网络交换机,并分配相应IP地址,即可实现原有语音网络和IP网络的互通。

2、网守

网守作为整个VOIP网络的核心部件,任何一次IP语音电话都需要从网守上查询电话号码和IP地址,因此网守的可靠性要求非常高。具体实施时在总队部署两台MyPower VGK2X网守,每台网守都可以为全网所有IP接入电话提供对整个VOIP系统的地址解析、接入控制、带宽管理等诸多关键功能;同时,两台网守又互为备份。

3、接入语音网关

在每个中队部署一台VG800语音网关设备,最多可支持16路Ip电话接入,每个中队的接入语音网关直接通过以太网线连接中队IP网络交换机,并配置相应的IP地址即可使用。

4、网络管理

在资金允许的情况下,可以在消防支队网络中心配置一个网管平台,安装MyPower VCM2000统一管理消防支队的VOIP网关设备。MyPower VCM2000分为服务器端和客户端,服务器端安装在配置了内部网络公共地址的网管终端上,可以发现注册到网守的所有网关设备,客户端安装在各大(中)队,根据用户名密码与SNMP参数,各单位只能管理本单位的网管设备。

四、结束语

随着消防业务的发展,建设高效率的办公系统将成为各级消防部门发挥核心作用的关键要素,IP语音系统凭借其融合数据和语音业务的独特优势,必将成为构建全新业务平台的有效组成部分,同时也是提高办公效率的有效工具。

【参考文献】

1、糜正琨。IP网络电话技术[M]。北京:人民邮电出版社,2000;

电话通信的基本原理范文第2篇

现代科学技术概论不但应该是现代科学技术成果的概论,而且也应该是现代科学技术发展历史和规律的概论。离开现代科学技术发生、发展的历史,静止、孤立地介绍现代科学技术的基本理论和成果,就会使现代科学技术概论这门课程变得零乱庞杂而不成体系。而如果把“史”与“论”有机地结合和统一起来,则不但能克服“零乱庞杂”的缺陷,而且还能为现代科学技术概论这门课程注入生机和活力。同时,把“史”与“论”结合起来,更是为思想政治教育专业学生开设这门课程的教学目的之所需。作为思想政治教育专业的学生,通过现代科学技术概论课程的学习,不但要了解现代科学技术的主要成果、历史演进和完整体系,而且要了解科学技术发生、发展的一般过程和规律,了解哲学产生的现代科学技术基础以及对于推动科学技术发展的重要作用和意义。因此,只有做到史论结合,才能达到开课的目的和要求。

2现代科学技术概论的教学内容与体系

根据上述三原则,笔者认为,思想政治教育专业现代科学技术概论课程的内容与体系可做如下安排。导言。概要介绍现代科学技术及其理论基础、前沿阵地、中心内容和综合体现。

第一章,现代物理学革命及其影响。介绍现代科学技术的理论基础———相对论和量子力学。引言,概述近代物理学的辉煌成就及其所遇到的“两朵乌云”。第一节,相对论的建立。根据逻辑与历史相统一的原则,具体讲授伽利略变换和力学相对性原理,迈克尔逊—莫雷实验,洛伦兹变换的提出,爱因斯坦的狭义相对论及其主要结论,广义相对论及其验证。第二节,量子力学的建立和发展。一、量子力学产生的历史背景,概要介绍黑体辐射理论和紫外灾难。二、量子力学的建立与发展,具体讲述普朗克的量子假说,爱因斯坦的光量子理论,玻尔对原子结构的量子解释,德布罗意的物质波,薛定谔的波动方程,海森伯的矩阵力学。第三节,现代化学理论的发展。主要讲授元素周期理论的新发展和现代化学键理论。

第二章,原子物理学的开发研究及应用。主要讲授从物质结构的研究到原子能的开发和应用。第一节,对微观世界的探索和认识。一、物质结构初探,复习回忆德谟克利特的原子论,道尔顿的原子说,门捷列夫的元素周期律。二、向原子世界的进军,主要讲授X射线、放射性元素及电子的发现,原子结构模型及其实验和发现,原子核结构模型及其实验和发现,对基本粒子家族的认识。第二节,原子能的开发研究及应用。一、原子能的开发研究:重点介绍原子能开发研究中的三大发现,即慢中子效应的发现、核裂变的发现和链式反应的发现。二、原子能的应用,包括能源方面的应用和放射性同位素的应用。能源方面的应用包括两个方面:一是军用三弹即原子弹、氢弹和中子弹的研制;二是核电站的发展,主要介绍从慢中子反应堆到快中子增殖堆再到核聚变反应堆的历史发展。放射性同位素的应用可概要介绍在生产、生活、科研、军事上的应用及其成果。

第三章,生物学与生物工程技术。生物学是研究生命的科学;生物工程技术是用人工的方法创造生命的技术。生命科学是现代科学的三大前沿阵地之一;生物工程技术是现代科学技术的主要内容。第一节,生命的起源和生物的进化。一、生命起源的化学进化历程:从无机小分子物质生成有机小分子物质;从有机小分子物质形成有机高分子物质;从有机高分子物质形成有机多分子体系;从有机多分子体系演化成原始生命物质。二、生物进化论,主要介绍拉马克的生物进化学说和达尔文的生物进化论。第二节,现代遗传学和分子生物学。一、遗传学:主要讲授孟德尔的豌豆实验及其遗传学说;摩尔根的果蝇实验及其遗传学说。二、分子生物学:重点介绍蛋白质的性质、结构和功能;核酸的性质、结构和功能。第三节,生物工程技术。生物工程包括酶工程、发酵工程、细胞工程和基因工程四个部分的内容。因学时限制,可重点介绍细胞工程和基因工程两个部分。一、细胞工程,应首先讲授细胞的全能性,然后在细胞全能性的基础上具体介绍植物组织培养技术、细胞融合技术、细胞折合和胚胎移植技术、克隆技术等内容。二、基因工程:(1)基因工程的基础研究,主要介绍限制性内切酶、连接酶和基因载体的发现和研制。(2)基因工程的基本程序和方法,包括获取目的基因DNA、获取载体基因DNA、目的基因DNA与载体基因DNA的重组、把重组的DNA转入受体细胞进行增殖和筛选转基因生物体五个步骤及方法。三、生物技术的应用前景。主要介绍生物医药的研制及应用、生化工业的迅速发展、转基因动植物的大量出现,人类基因组计划(HGP)及其广阔的应用前景。

第四章,天文学和天体演化学说。天体演化学说是现代科学的三大前沿阵地之一,本章在重点讲述天体演化学说之前,先把天文学的相关知识作一简单介绍。第一节,天文学及其产生和发展。一、概要介绍天文学的研究对象和分类;二、重点讲授天文学的产生和发展:具体介绍古代天文学、近代经典天文学和现代天文学的发展情况。第二节,获取天体信息的渠道和手段;可分三个大问题来讲述。一、获取天体信息的渠道,主要介绍电磁辐射、宇宙线和中微子三条途径;二、获取天体信息的物质手段和仪器设备,主要介绍人眼的构造和功能、光学望远镜、射电望远镜和天体摄谱仪;三、天文观测发展简史:依次介绍光学天文学、射电天文学和空间天文学。第三节,天体的起源和演化。一、宇宙的起源和演化:主要介绍牛顿“无限无边”宇宙模型及其疑难、爱因斯坦“有限无边静态”宇宙模型及其疑难、哈勃定律与大爆炸宇宙模型;二、星系的形成和演化:先对星系及其类型作一简单的介绍,然后在此基础上介绍星系的形成和演化;三、恒星的形成和演化:具体介绍恒星的形成,表征恒星演化过程的赫罗图,恒星演化过程的三阶段,即主序星阶段、红巨星阶段和恒星的三种归宿(白矮星、中子星和黑洞);四、太阳系的形成和演化:主要介绍太阳系的基本情况和太阳系的形成和演化两部分内容;五、地球的构造和演化:包括地球概况、地球的圈层构造和地球的形成和演化。

第五章,信息技术和激光技术。人类历史在经历了6000年的农业社会和近300年的工业社会以后,现在正在迅速走向第三个文明社会———信息社会。所谓信息社会,就是信息在社会生产和生活中起主导作用的社会。信息技术和信息产业,是信息社会的重要支柱。所谓信息技术,就是信息的获取、传递和处理技术。信息技术以微电子技术为基础,包括计算机技术、通信技术、光导技术和人工智能技术等。第一节,微电子技术。一、微电子技术的出现:具体介绍集成电路的诞生、集成电路的种类及其历史发展和集成电路的制作工艺;二、微电子技术的应用。第二节,计算机技术。一、计算机概述:具体介绍计算机的结构与功能、计算机的特点和计算机的历史发展;二、计算机的应用:主要包括数值计算或科学计算、数据处理或称信息处理、实时控制或称过程控制、计算机辅助系统、人工智能或称智能模拟等;三、信息高速公路。第三节,通信技术。一、电气通信:主要介绍电话通信和非电话通信及传真;二、光纤通信:具体介绍光纤通信的基本原理、光纤通信的优点、光纤通信的应用和发展;三、卫星通信。第四节,激光技术。一、激光与激光器:具体介绍激光产生的基本原理、激光的特点、激光器的构造等内容。二、激光技术的应用:概要介绍激光加工(包括激光铸模、激光切割、激光焊接、激光雕刻等)技术及其在农业、医疗、军事上的广泛应用。

电话通信的基本原理范文第3篇

[关键词]程控数字交换技术;程控数字交换机;数字交换网络;软交换

一、程控数字交换技术

(一)基本概念

1.交换技术。即通过交换设备在通信网络终端用户之间建立连接,相互传送话音、数据、图像等信息的技术。

2.通信系统的组成。包括信源和信宿、发信终端和收信终端、传输信道、交换节点和噪声源。

(二)程控数字交换机的组成

程控数字交换技术实现了通信网络业务节点数字化,可向用户提供ISDN业务和智能网业务,并成为Internet公共拨号接入平台。

程控数字交换机由硬件系统和软件系统两大部分组成。

1.程控数字交换机的硬件组成包括连接、终端接口和控制等功能模块。

2.程控数字交换机的软件组成。(1) 程序:软件程序部分包括联机程序和脱机程序。(2) 数据:程控数字交换机的数据可分为系统数据、局数据和用户数据。系统数据交换机公用的数据,局数据反映本交换局在交换网中的地位或级别,用户数据是市话局或者长市合一局的交换机所具有的数据。

(三)交换网络

数字交换网络是程控数字交换机的核心。程控数字交换机采用四线交换,各程控数字交换机之间采用PCM四线传输,传输损耗低,用户通话质量高。

(四)呼叫处理

1.呼叫类型。(1)本局呼叫:主叫用户直接在本交换机内找到被叫用户。(2)出局呼叫:用户呼叫的结果是访问到达中继模块上。(3)入局呼叫:经过入中继进来的呼叫在本局找到相应的用户。(4)转接呼叫:经过本局转接访问下一交换机。

2.呼叫接续过程。(1)呼叫建立。用户摘机表示向交换机发出呼叫接续请求信令,交换机检测到用户呼叫请求后向用户送出拨号音,用户拨打被叫号码,交换机接收被叫号码(脉冲或DTMF信号),交换机进行字冠分析和用户识别,若字冠分析结果为本局呼叫,则本交换机建立主叫和被叫之间的连接;若字冠分析结果为出局呼叫,则选择占用至被叫方交换机的中继线。通路成功建立后,交换机向被叫振铃、向主叫送回铃音。

(2)双方通话。主叫和被叫通过用户线或中继线,以及交换机内部建立的链路进行通话。

(3)话终释放。当主叫或被叫挂机,表示向交换机发出终止本次呼叫的请求,交换机检测到用户话终请求后立即或延时释放该话路连接。

3.呼叫处理基本原理。程控数字交换机呼叫处理基本过程包括输入处理、分析处理、内部任务执行和输出处理。即收集所有发生的呼叫事件,进行分析处理,并根据分析处理结果,向硬件或软件发出要求采取相应动作。

二、交换技术发展趋势

(一)交换技术发展历程

交换技术共经历了四个发展阶段,电路交换技术、报文交换技术、分组交换技术和ATM技术。

1.电路交换技术。公众电话网(PSTN网)和移动网(包括GSM网和CDMA网)都是采用电路交换技术,其基本特点是采用面向连接的方式。其优点是在通信过程中可以保证为用户提供足够的带宽,并且实时性强,时延小,交换设备成本较低,缺点是网络的带宽利用率不高。

2.分组交换技术。分组交换网是继电路交换网和报文交换网之后一种新型交换网络,具有实时通信能力,适用于传送和话音相关的业务,主要用于数据通信。

3.报文交换技术。报文交换技术和分组交换技术类似,也是采用存储转发机制。

4.ATM技术。ATM(异步传输模式)具有同时提供电路交换和分组交换的优点,保证了QoS的完备机制,传输时延小,非常适合传送高速数据业务。

(二)电路交换技术和分组交换技术的融合

1.综合交换机技术。综合交换机技术可同时支持电路交换和宽带交换(包括ATM交换和IP交换)。

2.IP电话技术。IP(InternetProtocoi)P电话,是在IP网上通过TCP/IP协议实时传送语音信息的应用,是未来信息网络的支柱技术。

(三)软交换技术

电话通信的基本原理范文第4篇

一、电话交换机的基本原理

电话交换机系统的有效开展,离不开对电话通信的应用,它实现了电能与声能之间的有效转换,利用电力媒介实现日常语言的传输。两个用户之间的通信,需要用到两部电话机,并且要实现线路的有效连接。通话时,人声声波作用于送话器上,产生一系列的电流,我们称它为话音电流,这种电流传输到对方电话机系统中,实现电流与声波的有效转换,这是日常通话的基本过程,随着电话交换机系统的不断发展,越来越便利的通话模式得到推广。

二、电话交换机基本任务与分类的分析

电话交换机具备一系列的基本呼叫功能,这些功能构成了电话交换机的日常任务。从交换机呼叫流向与发起呼叫角度上来说,将呼叫模式分为本局呼叫模式、出、入局呼叫模式、转移呼叫模式,它是一种交换局模式。在实际运行中,本局的发起者进行呼叫,通过对呼叫流向的判定,进行本局呼叫与出局呼叫的判定。如果被叫用户是本局中的另一使用者,本局呼叫模式适应这种情况。如果是从其他交换机传来的来来话信息,就会促进入局呼叫模式的生成。在呼叫过程中,如果不是本局用户呼叫,那么就由交换机进行其他交换机的转移工作,交换机在此其中扮演了汇接中转的功能角色,有利于转移呼叫模式的具体应用。一般来说,每个局的电话交换机都具备这四种呼叫模式的应用处理。对于特种服务呼叫与长途呼叫模式来说,它是一种呼叫流向固定的出局呼叫模式。用户电话机交换机在运行过程中,也分为不同的种类,我国所说的布线逻辑控制交换机是一种对布线模式应用的交换机模式,有利于促进交换机逻辑控制功能的实现,在此过程中,它通过对机电接线器的有效使用,实现对电子器件设备的不断更新,它又称为布控半电子式交换机。它突破了传统的机电交换机的局限性,有利于器件技术的不断发展,与此同时,也不可避免的存在一些弊端,比如对纵横制交换机布控方式的暴露,其过于庞大的体积,低灵活性,不利于业务维护功能的具体展开。

三、电话交换机的连接方式及信息传送方式

程控交换机按照连接方式划分,可以分为程控时分交换机与程控空分交换机,按照信息传送方式可以分为数字交换机与模拟交换机。程控时分交换机的应用是比较广泛的,它有效实现数字信息与话音信号的有效转化,有利于话路系统的有效传送与交换,它也被称为程控数字交换机。随着程控数字交换技术、设备的不断更新,其大大促进了综合业务数字交换系统的发展,有利于交换技术系统的不断完善。并且伴随着微处理器技术的发展,专用集成电路模式的扩大,程控数字交换机模式得到更加广泛的应用。

四、多路复用技术的具体应用

多路复用技术是程控交换机技术的关键组成部分,它实现的是对复用信道的有效应用,有利于同一线路多个用户的有效使用,进行同一物理信道多个信号的传输,它是交换机技术不断进步发展的前提。多路复用技术分为空分复用技术和时分复用技术,时分复用技术又分为频分复用技术和时分复用技术。多路复用的优点是仅需一条传输线路所需介质较少,所用的传输介质的容量可以得到充分利用。从而降低了设备费用,提高了工作效率。

1空分复用技术是一种信道复用模式的应用,它实现了信号的空间分离。在这一过程中,链路与用户的一一对应适合于较少用户的程控交换机。频分复用技术是对不同频带子信道的应用,有利于实现载波带宽的有效利用,FDM模式广泛应用于模拟传输的宽带网络系统中。频分复用系统的优点是信道复用率高,分路方便,因此频分复用是目前模拟通信中常采用的一种复用方式。但同时频分复用又存在一些问题,主要表现在各路信号之间的相互干扰,即串扰。调制非线性所造成的串扰可以部分地由发送带通滤波器消除,但信道传输中非线性所造成的串扰则无法消除。因而在频分复用系统中对系统线性的要求很高。

2时分复用技术,时分复用是指一种通过不同信道或时隙中的交叉位脉冲,同时在同一个通信媒体上传输多个数字化数据、语音和视频信号等的技术。当使用频分复用时占有不同频带的多路信号合在一起在同一信道中传输各路频带间要有防护频带,而时分复用则使占有不同时隙的多路信号合在一起在同一信道中传输各路时隙间要有防护时隙。

电话通信的基本原理范文第5篇

关键词 农网;营业站;通信方案

中图分类号TN91 文献标识码A 文章编号1674-6708(2012)81-0040-02

0 引言

农网营业站(供电所)由于地处偏僻,售电量较小,一般不建设专用通信网,随着经济的发展,电网供电范围不断扩大,如何保证各级农网营业站(供电所)与上级部门的通信畅通,装表接电、收费信息及时上传成为当务之急。与此同时,通信新技术飞速发展,一大批技术成熟、物美价廉的通信设备相继问世,使我们可以依托现有的大量通信资源,利用较少的投资,建成农网营业站(供电所)专用通信网。下面就阳泉地区农网营业站通信网建设进行浅析。

1 阳泉地区农网营业站(供电所)分布情况

阳泉地区下辖平定、郊区、盂县三个县区局,共32个营业站。各营业站遍布于县区乡镇。有独立建所,也有与35kV变电站站所合一的。其中郊区局有营业站8个,站所合一的一个,平定局有营业站8个,站所合一的一个,盂县局有营业站7个,站所合一的5个。由于各营业站是在近几年农网改造后逐步收回的,在各方面建设都相对落后,尤其是没有一套可靠的通信手段,只能依靠通信运营商提供简单的电话通道,这样造成营业站的生产、办公自动化、营销自动化等均无法实现,不能适应当前飞速发展的电力生产的需求。因此组建经济实用的营业站专用通信网势在必行。

2 农网营业站对通信的需求

营业站一般占地小、人员少,因此相对语音业务需求较少,只需在值班室、站长室及重要办公室安装电话即可;对数据业务需求相对较多,目前要求有生产办公MIS网和营销自动化传输网(数据量较小),而有关规程要求上述两个网络要物理独立。因此,考虑预留一定容量,每个营业站应配置至少四路语音、两路数据。

3 阳泉地区通信网现状

经过两网改造和近几年大规模通信设施建设,目前阳泉地区已建成覆盖全地区所有110kV变电站及各县区局的SDH光纤传输系统,容量为155M,同时依托各骨干枢纽变电站和地区SDH系统又建成了覆盖郊区、平定局所属的35kV变电站的光纤通信系统。平定局各站采用PDH+PCM方式,可实现1个10/100M、5路话音、2路数据、2路E/M,1路以太网接口(PCM用户卡)的传输(见图2);郊区局采用较先进的VOIP模式,各站一路话音一路数据,考虑到数据的安全性,不能接入MIS系统。盂县局由于种种原因还没有系统的光纤传输网络。只有单一的盂县局与东宋变之间有一条8芯光缆,电路制式采用PDH+PCM方式。

4 农网营业站的通信解决方案

在最大限度利用现有资源,节约资金的前提下,我认为应该根据各县区局实际情况,把握以下原则,采用不同的方式解决通信问题。

1)在资金允许的情况下尽量选择自建,而且采用光纤通信方式,尤其是线路长度在2km以内的建议自建;

2)就近利用各种电压等级变电站,通过现有系统完成接入;

3)实现每站至少4路话音、1路数据的传输;

4)较远独立营业站可选择租赁运营商电路,租用电路容量最少为一个2M。

根据当前技术发展趋势,结合阳泉各县区局的实际情况,有以下两个方式可供选择,即VOIP模式和传统的PDH+PCM模式。

4.1 VOIP模式

VOIP一般称作为IP电话,广义上是指在数据网络上承载数据、语音、传真和视频、图像等多媒体业务,而在狭义上讲则是承载语音业务。基于IP的Internet得到迅猛的发展,使IP协议成为信息网络的工具。 VOIP业务的基本原理VOIP的英文注解为Voice Over Internet Protocol 顾名思义基于网际协议的语音,目前网际协议(IP)和传输控制协议(TCP)已经成为全世界数据互联网络的公认协议,提起IP必然会和TCP联系在一起,因此简写为TCP/IP协议。

VOIP业务实现的硬件组成IP电话的基本结构由网关(GW)和网守(GK)两部分构成。网关的主要功能是信令处理、H.323协议处理、语音编解码和路由协议处理等,对外分别提供与PSTN网连接的中继接口以及与IP网络连接的接口。网守的主要功能是用户认证、地址解析、带宽管理、路由管理、安全管理和区域管理。

VOIP模式在电力系统中可按照以下方式组网:

1)业务中心局(地调或县调):可在中心交换机后端配置VoIP网关,通过E1接口,采用中国7号信令(SS7)与PSTN的局间交换机相连;或通过PRI(30B+D)接口,采用Q信令与行政/调度程控交换机相连。如图3-4所示。配置南瑞通信的网守负责整个网的注册/呼叫控制、路由交换、计费管理、设备的网络管理、数据传输等管理。多串口服务器主要用于中心站与各端站间网关RS232接口的数据通信,完成一些通信设备的监测数据和其他对实时性要求不高的数据传输。多串口服务器可提供多个RS232接口,和各端站的RS232接口对应;

2)供电营业所或变电站:可在三层网络交换机或二层网络交换机后配置南瑞通信FXS网关,然后与普通电话机相连,并提供RS232数据接口;或直接配置IP电话机,并提供RS232数据接口;或配置IP可视电话机,提供摄像头接口/RS232数据接口,提供视频监控服务。

采用通信软交换多媒体通信系统既解决了供电营业所和变电所、局中心之间的话音交换、数据传输,又省去了供电营业所和变电所的交换和相关的数据传输设备,具有良好的经济性和可扩展性。

优点:VOIP模式投资较小,无须考虑大规模建设IP网络,只需利用现有的网络资源即可实现,而且后续投资也较少,站点增加时,只须增加站点设备,中心站不需要或需要很少投资即可解决问题。

缺点:由于VOIP模式是基于IP网络的技术,在传输两个互相独立的网络信号时就无法实现(比如办公MIS网和调度数据网)。因此该技术在营业站等相对网络需求较少的站点可以使用,但在变电站就不是很适合。在带宽不够时容易出现通话质量下降甚至无法通信的现象。

4.2 传统PCM+PDH方式

传统的PDH+PCM方式目前已广泛运用到电力生产当中,为适应不断发展的电力生产的需求,也相继开发出了许多新技术,比如在普通8M光端机上增加了10/100M以太网接口,与传统的8M信号同时传输,还有在PCM设备中,开发研制出了适宜于以太网传输的接口,其带宽可以以N*64K方式级联,最大2M。我们在平定局的传输系统中,就配置了带以太网口的PDH光端机,并在PCM中配置了以太网卡,这样可以保证MIS网的传输和以后其他独立网络的传输。

优点:该模式技术成熟,设备稳定,而且随着电子工业的逐步发展,成本呈现加速下滑趋势,业务接口种类丰富。

缺点:随着站点增加,中心站点设备也需相应增加,组网方式单一,只能组线型、星型。

5 结论

VOIP模式和PCM+PDH模式各有优缺点,应根据使用对象不同予以区分,在变电站等对电话和网络需求较多站点宜采用PDH+PCM方式。相对于阳泉地区来说,在平定局,营业站可就近通过35kV及以上的变电站接入,采用PDH+PCM方式,通过音频转接方式进入现有通信网;在郊区局、盂县局使用VOIP模式比较适合,郊区局地域较小,大部分可通过自建光缆解决,而盂县局由于地域较大,只能通过租用运营商电路的模式来解决。随着农村电网建设的逐步进行,各营业站的通信建设也将得到迅速提高,VOIP技术的应用也会更加广泛。

参考文献