摘要：福建电力的传统电路交换设备在运行多年后，弊端日现，已经无法满足企业日益增长的用户数量和业务多样性的需求，IMS 技术的成熟，让这一困扰电力系统通信的问题有了解决的方向。文章通过论述 IMS 系统的技术架构及优势，提出了福建电力 IMS 系统建设方案。
关键词：电路交换；IMS；解决
中图分类号：TN915.853 文献标识码：A 文章编号：1673-1131（2015）10-0218-02.
0 引言
全 IP 网络是未来通信网络发展的趋势，是电信领域固定和移动通信网络发展的方向，也是电力系统通信网发展和演进的必然。在这种历史背景下，IMS 技术孕育而生，它是下一代通信网（NGN）实现大融合方案的网络架构。福建电力交换网目前使用的仍是传统的电路交换技术，业务种类单一、扩容难、造价高都是限制其发展的原因。IMS 相对于传统的电路交换有着非常多的优势，同时也在NGN 市场正占据越来越重要的角色。
1 福建电力交换网
福建电力交换网使用的是传统的电路交换技术（circuitswitching），它是通信网中最早出现的一种交换方式，也是应用最普遍的一种交换方式，主要应用于电话通信网，具有实时性好、可靠性高等优点。但是，电路交换网只能够提供语音业务，无法满足多媒体技术的接入。且电路交换设备造价高、扩容难、布线难、维护量大、组网方式单一，目前主要通过SDH传输网络进行组网。
2 IMS 组成
IMS（IP Multimedia Subsystem，即 IP 多媒体子系统）是一种全新的多媒体业务形式，它能够满足现在的终端客户更新颖、更多样化多媒体业务的需求。IMS 系统由核心网设备、接入网设备和配套设施组成。
2.1 核心网设备（ Core Network Equipment ）IMS 核心网设备包括 IMS 核心网元，如 S-CSCF（ServingCall Session Control Function，服务呼叫会话控制功能）、ICSCF（Interrogating Call Session Control Function，查询呼叫会话控制功能）、P-CSCF（Proxy Call Session Control Function，代理呼叫会话控制功能）、HSS（Home Subscriber Server，）、ENUM（Telephone Number Mapping，电话号码映射）、DNS（Domain Name System，域名系统）、MGCF（Media GatewayControl Function，媒体网关控制功能）、IM-MGW（IP Multimedia Media Gateway，IP 多媒体网关）、SBC（Session Border Controller，会话边界控制器）、AGCF（Access Gateway ControlFunction，接入网关控制功能）、MRFC（Media Resource Function Controller，媒体资源控制器）、MRFP（Media ResourceFunction Process，媒体资源处理功能）、AS（Application Server，应用服务器）等，以及业务网、网管网、计费系统相关网元。
2.2 接入网设备 Access Network Equipment
IMS 接入网设备包括如 AG（Access Gateway，接入网关）、IP-PBX（IP-Private Branch Exchange，基于IP的公司电话系统）、IAD（Integrated Access Device，综合接入设备）等接入网元以及SIP(Session Initiation Protocol，会话初始协议)话机等终端设备。
2.3 配套设施 Supporting Facilities
配套设施包括 IMS 行政交换网工程所需的机房空间、电源、安全防护、环境、空调等。
3 IMS 技术在福建电力的应用方案
3.1 IMS 在福建电力的分级部署
IMS 行政交换网由核心网、接入网、数据通信网、业务系统组成。可在省公司部署 ENUM、DNS，负责省内 IMS 业务互通。省公司核心网采用 1+1 异地互备的建设方式，主节点和容灾节点原则上应部署在数据通信网主汇聚点和第二汇聚点。
各地市、直属单位应通过部署 AG、IAD 等接入设备就近接入所在地的 IMS 核心网。
IMS 网管系统由核心网网管、接入网网管及业务系统网管组成。网管在省公司集中部署，其中核心网网管、接入网网管应支持分权分域（根据不同权限的分域）管理方式，以支撑属地化运维。各单位可根据需要建设计费、录音等支撑系统。
IMS 网管系统建设应提供符合公司通信管理系统（TMS）技术标准的北向接口，并接入 TMS 系统。
3.2 IMS 系统的承载网络
3.2.1 骨干网承载网络
IMS业务在数据通信网上承载，其中省内IMS业务在省级数据通信网的信息内网上承载，跨省 IMS 业务在国网公司数据通信骨干网上承载。此外，需在省数据通信网中新增VPN（VirtualPrivate Network，虚拟专用网络），用于承载省内IMS信令和媒体。
省级数据通信网通过省会汇集点和第二汇聚点机房的 2台PE（Provider Edge，运营商边缘路由器）设备承载IMS业务。
为了保证省际业务的可靠性，省公司 IMS 核心网设备应配置双上行 CE（Customer Edge，用户网络边缘）设备。而对于各地市的 IMS 用户和接入设备，则通过部署在不同机房的 2 台 PE设备直接上联到省级数据通信网的 2 台 PE 设备上。同时，考虑到减少接入设备对省公司PE 设备的端口需求，每个地市新增 2 台汇聚交换机作为地市 CE 设备，对接入设备进行汇聚，采用双上联方式接入地市 2 台 PE 设备。
3.2.2 接入网承载网络
IMS 接入和终端设备（包括 SIP 终端、AG 以及 IAD 设备等）通过省级数据通信网的接入网接入到 IMS 核心网。根据不同的部署场景，有两种实现形式：
（1）采用独立接入交换机承载 SIP 终端、IAD 等设备的方式。此方式需新增 1 台 POE（Power Over Ethernet，有源以太网）交换机作为IMS业务楼道接入交换机，通过楼层间光缆双上行至机房两台汇聚交换机，而AG则直接双上行至现有 2 台汇聚交换机。现有汇聚交换机采用口字型上联 2 台新增汇聚交换机（IMS CE 设备），构成独立 IMS 接入网架构；（2）与信息专业共用楼道接入交换机的方式。此方式，SIP硬终端直连现有楼道交换机，串联在现有楼道交换机和PC机之间。楼道接入交换机根据不同的 VLAN（Virtual Local AreaNetwork,虚拟局域网)，将 IMS 业务传送至新增的 IMS CE 设备。而 AG 则直接至双上行现有两台汇聚交换机。现有汇聚交换机采用口字型上联至两台新增的 IMS CE 设备。
3.3 互联互通
3.3.1 IMS 核心网用户之间互通
IMS 核心网之间采用数据通信网互联互通，国网公司及各省公司I-CSCF网元为本单位IMS核心网的入口，接受来自其他IMS核心网的呼叫请求；国网公司及各省公司以S-CSCF网元为本单位 IMS 核心网的出口，将呼叫送往被叫的 I-CSCF网元，完成后续呼叫的接续。
3.3.2 IMS 用户与电路交换用户之间互通
IMS 核心网与电路交换网汇接局采用 E1 数字中继方式互联互通。电路交换网的汇接局及其下级交换设备应配置IMS 用户号段的路由数据，将电路交换网用户到 IMS 用户的呼叫经过汇接局发送到 IM-MGW 设备所在的局向。当 IMMGW设备部署在省公司时，通过E1 链路与地市汇接局连接；当 IM-MGW 设备部署在地市公司时，通过 E1 链路与县级公司汇接局连接。
3.3.3 IMS 核心网内用户之间互通
与省内其他电力企业 IMS 用户互联互通时，应在 IMMGW 设备中配置相应的中继链路及路由数据，实现 IMS 核心网与其他电力企业网络的互通。
3.4 编号原则
IMS 行政交换网电话号码编号遵循《电力系统自动交换电话网技术规范》（DL、T 598-2010）现有行政交换网用户全编号规则，采用九位编号，原则上仍保留原局向号，满足等位拨号互通的要求。
4 IMS 系统支持的业务类型
IMS 的通信业务开放能力强，支持多媒体业务接入，除传统的语音交换之外，可开发视频会话、即时消息、彩铃、群组视频会议等多种常用业务。可大大提高电力系统内行政办公效率。
5 IMS 技术在福建电力的应用优势
（1）IMS 系统最大的优点就是大大简化了系统的维护、开发和使用，实现客户端零维护。无论用户的规模有多大，有多少分支机构都不会增加任何维护升级的工作量，所有的操作只需要针对服务器进行；如果是异地，只需要把服务器连接专网即可实现远程维护、升级和共享。因此，也减少了设备扩容成本。
（2）IMS 系统采用分布式数据库实现数据的分布式存储，大大增强了 IMS 的扩展性，使得系统可以轻松应对业务数据不断攀升的量级需求。
（3）IMS 系统接口开放性强，易于拓展新业务类型。
（4）通信机房至各楼层、或其它集中办公地点仅需要布放少量纤芯即可，无需布放大量的音频线缆，大大缩小了线路成本、减小了线路维护人员的工作量。
6 结语
作为技术变革的方向，IMS 技术相对于传统的电路交换技术有着不可替代的优势。在企业日益发展的当下，为提高企业的通信系统的服务能力，建设 IMS 系统是大势所趋。福建电力应最大限度地利用现有的电力数据通信网络平台，有条不紊地将福建电力交换网平滑过渡为 IMS 系统。
参考文献：
[1] 丛琳.IMS 技术在电力系统交换网中的应用[J].电力系统通,2012(3).
[2] 陈素敏,江映燕. IMS 技术在电力通信网络融合中的应用探讨[J].中国信通信,2013(22).
作者简介：李虹（1985-），女，福建霞浦人，中级工程师，研究方向为通信维护。
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