IMS系統在電力通信網的應用探析

賀 龍

（國網湖南省電力有限公司 檢修公司，湖南 長沙 410000）

0 引 言

基于我國電力體制改革的不斷推進以及為智能電網通信業務提供可靠保障的要求，對電力企業行政辦公交換網覆蓋范圍和業務能力提出更高的要求。IMS是一種支持多種業務、IP的移動性分組網技術，近年來逐漸成為電力交換系統網建立的重要技術基礎，加強相關研究對電力系統發展具有重要意義[1]。

1 IMS系統概述

目前，我國各省電力企業行政辦公交換網以軟交換和程控交換技術為主，并利用各級程控交換設備接入公網。而隨著公網交換網技術升級發展，IMS（IP多媒體子系統）作為一種全新多媒體業務形式，逐漸得到了廣泛應用，為電力交換網提供了成熟的技術發展思路[2]。從電力交換網的實際運行情況來看，需充分考慮技術安全與成熟問題，這也就導致技術選用相對保守，而基于程控交換的交換網傳輸速率和承載業務有限，且業務系統互聯互通均存在一定的限制，制約了電力交換網的發展。IMS系統被認為是下一代網絡核心技術，可滿足移動與固網融合、語音與數據以及視頻融合等業務需求，與傳統的軟交換技術相比，可更好地實現多媒體等高級應用業務部署與開發[3]。

基于電力通信網數據和視頻多媒體等業務的承載需求，IMS系統的部署與應用具有關鍵性意義，可有效解決現行網絡問題，提高電力通信系統運行效率、安全性以及穩定性，本文主要圍繞IMS系統在電力通信網的應用展開詳細分析。

2 IMS系統在電力通信網的應用原則

2.1 IMS系統特征

IMS系統特征主要可歸納為如下幾個方面。一是基于IETF協議，IMS系統中網元種類和功能均發生變化，故基于IETF協議開展各標準與規范的制定工作[4]。二是協議統一，如SIP為業務控制協議，XML為預置文件協議等。三是歸屬控制明確，IMS系統內S-CSCF作用于用戶業務唯一觸發點（會話控制中心），發揮控制核心作用。四是接入獨立性，各IP地址均可接入IMS網絡管理層，IIMS也可使用軟交換技術，確保了IMS接入獨立性[5]。五是業務層、控制層以及承載層完全分離，基于此分離模式下，IMS各系統各司其職，用戶體驗更好。

2.2 IMS系統應用原則

IMS系統涵蓋諸多業務，且有多種解決方案，在電力通信網的應用應遵循以下原則。

一是市場驅動原則。基于實際業務需求的差異，將造成網絡建設多樣化。由此，IMS系統構建前必須明確將其引入電力行政交換網絡的目的與實際需求，提高IMS網絡系統建設針對性與科學性。二是投資有效性原則。IMS系統建設應充分考慮成本與收益平衡問題，在滿足承載網服務需要的同時，應將其建設資金控制在與傳統交換網絡接近的范疇內。三是可靠性原則。IMS系統可靠性需從系統與網絡兩個層面予以支撐，如網絡設計時，IMS系統核心設施配置需充分考慮冗余備份問題，路由的指向和帶寬參數的配置需優先考慮故障切換問題[6]。四是標準支持原則。IMS系統不僅需支持所有相關ITU標準，還需支持國內行業運行標準與企業自身標準。五是開放性原則。電力通信網IMS系統構建應提供開放性接口，必要時允許應用開發商調用業務構件，為使用者快速提供個性化服務[7]。六是業務穩定原則。基于電力系統的特殊性，IMS系統的構建與應用前提是保證業務不受影響，對此必須選擇安全、可靠且可擴展的網絡組織結構。

3 電力通信網中IMS系統構建與實現分析

3.1 系統架構

電力通信網中，IMS行政交換系統基本架構如圖1所示，主要包括以下4大部分。

圖1 IMS行政交換系統基本架構

一是業務網絡，通過應用服務器向IMS用戶提供增值服務，包括SIP-AS提供、Parlay網關提供以及SCP提供[8]。二是互通域，包括GW、MGCF/MGW等實體，實現PSTN、PLMN互聯互通。三是IMS核心網，提供IMS用戶管理、網間互通以及業務觸發等功能。四是IP-CAN網絡，IP連通網絡，包括CDMAPS域、WCDMAPS域、WiMAX、WiFi以及固定寬帶接入等。

3.2 組網結構建設

以市級電力企業IMS行政交換系統為例，組網方案如圖2所示。

圖2 組網方案

3.2.1 建設規則

優先部署SIP終端，保留既有POTS話機，并預留一定的以太網數量。當綜合布線無法改造且需接入SIP話機時，采用AG接入方式，部分用戶采SIP終端接入[9]。臨時座席以普通SIP話機方式接入為主，用戶無以太網接口且無視頻通話需求時，采用AG+POTS話機方式接入。在計算機設置IMS軟終端，以供出差員工使用，也可成為普通員工的補充通信方法。

3.2.2 建設方式

IMS建設初期，在省級通信系統中心部署SBC設備和IMS核心設備，部分規模較大地市可將SBC下沉。

3.3 組網實現需求

基于智能電網建設規模的不斷擴大，相應的也對行政辦公和生產業務能力提出更高要求。各地市由IMS系統接入省公司骨干核心層，二級單位部署AG、IAD以及IP電話等接入方式，實現全網IP化，IMS網絡承載所有的語音與相關業務，由此網絡朝著扁平化發展[10]。組網實現需求具體可分為生產辦公需求和運行維護管理需求，具體如表1所示。

表1 組網實現需求

4 結 論

基于現代網絡技術的進步以及智能電網的建設與發展，傳統以程控交換為主的電力通信開始朝著以分組交換技術為核心的下一代網絡演進，IMS憑借著良好的語音、數據、視頻融合能力逐漸得到了推廣應用。IMS系統在電力通信網中的應用，通過定義標準的基于SIP的ISC接口，將業務層與控制層分離，由此具有較好的業務開放能力，有利于持續提升電力通信系統技術水平。