IMS系统在电力通信网的应用探析

贺 龙

（国网湖南省电力有限公司 检修公司，湖南 长沙 410000）

0 引 言

基于我国电力体制改革的不断推进以及为智能电网通信业务提供可靠保障的要求，对电力企业行政办公交换网覆盖范围和业务能力提出更高的要求。IMS是一种支持多种业务、IP的移动性分组网技术，近年来逐渐成为电力交换系统网建立的重要技术基础，加强相关研究对电力系统发展具有重要意义[1]。

1 IMS系统概述

目前，我国各省电力企业行政办公交换网以软交换和程控交换技术为主，并利用各级程控交换设备接入公网。而随着公网交换网技术升级发展，IMS（IP多媒体子系统）作为一种全新多媒体业务形式，逐渐得到了广泛应用，为电力交换网提供了成熟的技术发展思路[2]。从电力交换网的实际运行情况来看，需充分考虑技术安全与成熟问题，这也就导致技术选用相对保守，而基于程控交换的交换网传输速率和承载业务有限，且业务系统互联互通均存在一定的限制，制约了电力交换网的发展。IMS系统被认为是下一代网络核心技术，可满足移动与固网融合、语音与数据以及视频融合等业务需求，与传统的软交换技术相比，可更好地实现多媒体等高级应用业务部署与开发[3]。

基于电力通信网数据和视频多媒体等业务的承载需求，IMS系统的部署与应用具有关键性意义，可有效解决现行网络问题，提高电力通信系统运行效率、安全性以及稳定性，本文主要围绕IMS系统在电力通信网的应用展开详细分析。

2 IMS系统在电力通信网的应用原则

2.1 IMS系统特征

IMS系统特征主要可归纳为如下几个方面。一是基于IETF协议，IMS系统中网元种类和功能均发生变化，故基于IETF协议开展各标准与规范的制定工作[4]。二是协议统一，如SIP为业务控制协议，XML为预置文件协议等。三是归属控制明确，IMS系统内S-CSCF作用于用户业务唯一触发点（会话控制中心），发挥控制核心作用。四是接入独立性，各IP地址均可接入IMS网络管理层，IIMS也可使用软交换技术，确保了IMS接入独立性[5]。五是业务层、控制层以及承载层完全分离，基于此分离模式下，IMS各系统各司其职，用户体验更好。

2.2 IMS系统应用原则

IMS系统涵盖诸多业务，且有多种解决方案，在电力通信网的应用应遵循以下原则。

一是市场驱动原则。基于实际业务需求的差异，将造成网络建设多样化。由此，IMS系统构建前必须明确将其引入电力行政交换网络的目的与实际需求，提高IMS网络系统建设针对性与科学性。二是投资有效性原则。IMS系统建设应充分考虑成本与收益平衡问题，在满足承载网服务需要的同时，应将其建设资金控制在与传统交换网络接近的范畴内。三是可靠性原则。IMS系统可靠性需从系统与网络两个层面予以支撑，如网络设计时，IMS系统核心设施配置需充分考虑冗余备份问题，路由的指向和带宽参数的配置需优先考虑故障切换问题[6]。四是标准支持原则。IMS系统不仅需支持所有相关ITU标准，还需支持国内行业运行标准与企业自身标准。五是开放性原则。电力通信网IMS系统构建应提供开放性接口，必要时允许应用开发商调用业务构件，为使用者快速提供个性化服务[7]。六是业务稳定原则。基于电力系统的特殊性，IMS系统的构建与应用前提是保证业务不受影响，对此必须选择安全、可靠且可扩展的网络组织结构。

3 电力通信网中IMS系统构建与实现分析

3.1 系统架构

电力通信网中，IMS行政交换系统基本架构如图1所示，主要包括以下4大部分。

图1 IMS行政交换系统基本架构

一是业务网络，通过应用服务器向IMS用户提供增值服务，包括SIP-AS提供、Parlay网关提供以及SCP提供[8]。二是互通域，包括GW、MGCF/MGW等实体，实现PSTN、PLMN互联互通。三是IMS核心网，提供IMS用户管理、网间互通以及业务触发等功能。四是IP-CAN网络，IP连通网络，包括CDMAPS域、WCDMAPS域、WiMAX、WiFi以及固定宽带接入等。

3.2 组网结构建设

以市级电力企业IMS行政交换系统为例，组网方案如图2所示。

图2 组网方案

3.2.1 建设规则

优先部署SIP终端，保留既有POTS话机，并预留一定的以太网数量。当综合布线无法改造且需接入SIP话机时，采用AG接入方式，部分用户采SIP终端接入[9]。临时座席以普通SIP话机方式接入为主，用户无以太网接口且无视频通话需求时，采用AG+POTS话机方式接入。在计算机设置IMS软终端，以供出差员工使用，也可成为普通员工的补充通信方法。

3.2.2 建设方式

IMS建设初期，在省级通信系统中心部署SBC设备和IMS核心设备，部分规模较大地市可将SBC下沉。

3.3 组网实现需求

基于智能电网建设规模的不断扩大，相应的也对行政办公和生产业务能力提出更高要求。各地市由IMS系统接入省公司骨干核心层，二级单位部署AG、IAD以及IP电话等接入方式，实现全网IP化，IMS网络承载所有的语音与相关业务，由此网络朝着扁平化发展[10]。组网实现需求具体可分为生产办公需求和运行维护管理需求，具体如表1所示。

表1 组网实现需求

4 结 论

基于现代网络技术的进步以及智能电网的建设与发展，传统以程控交换为主的电力通信开始朝着以分组交换技术为核心的下一代网络演进，IMS凭借着良好的语音、数据、视频融合能力逐渐得到了推广应用。IMS系统在电力通信网中的应用，通过定义标准的基于SIP的ISC接口，将业务层与控制层分离，由此具有较好的业务开放能力，有利于持续提升电力通信系统技术水平。