探析IMS技术在电力通信行政交换网中的应用

探析IMS技术在电力通信行政交换网中的应用

石磊

（国网江苏省电力公司阜宁县供电公司江苏盐城224400）

摘要：电力通信行政交换网目前采用电路交换技术，由于受制于专网覆盖水平，目前行政交换网尚未全面覆盖所有县供电企业以及供电营业厅、乡镇供电所等外部办公点，程控交换设备也难以承载视频通话、统一通信等多媒体增强业务，无法与企业信息化系统同步发展。面对当前存在问题，需要对便于开发新业务、降低网络成本、便于统一维护管理的电力行政交换网现有主流技术进行研究。

关键词：IMS技术；电力通信；行政交换网

一、技术特点分析

IMS是以下一代网络（NGN）作为基础而发展的，可以具备控制、业务的分离、接入无关性融合的优势，并推动业务的开放性、固定与移动融合的实现。业务的开放性为IMS针对业务与控制间的SIPISC接口进行定义，能够让任何第三方厂商均能遵循此标准接口对新的业务进行开发。基于ISC接口的业务服务器，能够完成统一通信和视频会议等工作；固定与移动融合为IMS应用统一的用户数据库，并且不管用户以哪种形式对IMS进行接入，都可提供无差别业务以及获得接入无关性，最终实现固定以及移动用户在同一系统内部进行融合，体现出融合的业务的发展。

将IMS主要的特点概括为以下几方面：①归属地控制。归属网络能够完成呼叫控制、业务控制，推动实现业务提供的一致性，使私有业务获得扩展；②业务提供功能。分离开业务和控制两方面内容，利于实现不同业务更加迅速和灵活的应用，推动业务的融合，进而获得开放的业务局面；③安全机制。实现了不同安全接入机制的共存，针对安全域间信令保护机制、网络拓扑隐藏机制进行严密部署；④接入无关性。提供给全业务运营便捷性；⑤统一策略控制。

二、IMS技术体制框架结构阐述

IMS技术是在R5版本上由3GPP所提出，此技术的构成为提供IP移动多媒体业务的网元，其中网元是将分组传送网作为框架的，IMS重要的构成包括CSCF、MGCF以及BGCF、HSS等功能实体。

2.1呼叫和控制、会话功能

三项功能实体包括I-CSCF、S-CSCF、PCSCF，可以推动IMS呼叫和控制、会话功能的实现。

2.2媒体网关控制功能（MGCF）

在媒体网关（MGW）要实施建立和呼叫、释放媒体通道的情况下，要依靠MGCF作为渠道得以控制。通过实现IMS和ISUP的呼叫控制协议转换，将MGCF作为基础来话以及被呼叫号码等形式，展开对CSCF的选择。

2.3出口网关控制功能（BGCF）

BGCF可发挥两种功能，即自动选择网络功能、选择MGCF功能。针对网元实体展开前传的决定之初，以S-CSCF提出的请求作为依据，参考来话以及号码等方面内容，判定最终的呼叫去向；接下来，归属用户服务器：中心数据库是通过利用HSS实现用户信息的存储，HSS能够针对用户签约的信息以及位置实施存储，并且可以处理以及存储同用户有关联的包括本地、注册或者保密和业务触发等重要数据。

2.4媒体资源管理功能

实现实现媒体资源功能（MRF）的部分分为两组，一组为媒体资源处理部分，另一组为媒体资源控制部分。

三、电力通信中应用行政交换网主流技术的情况分析

当前，IMS和软交换技术已经将传统程控电力交换技术实现完全取代。比较分析IMS技术、软交换技术，软交换技术的优势包括运维较为便捷、设备简单化、组网比较灵活以及广阔的覆盖面等，并实现传统语音业务。相对而言，IMS的技术框架网络结构较为先进，业务研发运行环境存在开放性，可以统一不同标准的通信协议，同时于接入层具有的不同现象进行屏蔽，显著的分离开业务控制以及会话控制两方面内容。能够适应于多媒体业务的向前发展，以及推动融合固定业务和移动业务。传统电路交换设备面临停产的情况，同时很多电信运营商也不会大规模的针对软交换设备实施扩容，接入层设备的投资于行政交换系统占据比率较多，不管应用IMS技术还是应用软交换技术，均具有基本一致的接入层建设，并且核心层设备应用IMS技术或者软交换技术的投资并无较大差别性。因为IMS技术具备控制和业务、承载分离结构，所以更利于数据业务的发展，在电力系统行政交换网中的应用意义巨大。

四、IMS技术在电力通信行政交换网中的应用

4.1电力通信行政交换网需求

针对电力行政交换网特点，本文总计出电力行政交换网重点有以下三方面需求：

①支持网络级容灾及单机双主控冗余，支持E2E网络安全防护。②多样化的接入方式、多样化的通讯业务（话音、视频、协作、移动办公等）。③老旧程控交换机加速退网中，迫切引入支持面向未来FMC融合的核心架构。

4.2IMS在电力通信中的演进研究

依据电力通信行政交换网的实际需求，同时结合IMS技术体制特点，本文提出IMS技术在电力通信中的演进步骤。具体演进形式详见图1。

①建设IMS核心网，部署基础IMS业务。②建议IMS容灾站点，为网络持续提供高可靠的业务。③基于IMS的丰富业务能力，按需部署电网所需要的创新业务。

4.3IMS在电力通信中部署策略研究

针对IMS业务层、核心层和接入层等特点，本文提出IMS在电力通信中的部署策略。

①AS（业务层）：MMTelAS/CentrexAS：省会部署。提供语音类业务。会议AS：省会部署。提供会议业务。②O&M（操作维护）：EMS：省会部署。集中管理业务服务器、核心设备、接入设备和用户终端；业务发放SPG：省会部署。集中提供用户和业务的发放计费CCF：省会部署。提供呼叫和业务详单。③Core（核心层）：核心层：省会部署。MGCF：省会部署，提供多信令点功能与各地市运营商互通。IM-MGW：地市部署，通过利旧现网的PBX设备，承担本地市用户与运营商网络的互通功能。IMS与他省电力IMS域通过ENUM递归查询确定路由，域间通过S-CSCF与I-CSCF互通。IMS通过MGCF+IM-MGW与本地运营商互通。④接入层：IAD：传统终端通过IAD接入SBC。IP终端直接接入SBC。IMS在电力通信行政交换网具体部署模型详见图2。

结语

电力通信行政交换网处在网络转型的阶段中，需要将具备丰富的业务、先进的技术以及能够控制的成本、运行维护相对便捷等优势的交换网络作为发展的新目标和方向，进而良好的应对程控交换设备逐步停产的现状给现网运行所造成的挑战。针对IMS技术在电力通信行政交换网中应用的展开深入的研究，推动其发展的先进性是关键。

参考文献

[1]施亚磊，林正华，何海波.IMS在电力行政交换网中的应用[J].电力信息与通信技术，2016.

[2]毕厚杰.IMS与下一代网络[M].北京：人民邮电出版社，2006.

作者简介

刘晓玥（1991.01-），女，江苏盐城人，南京邮电大学电子通信工程硕士学位，单位：国网江苏省电力公司盐城供电公司。