IMS技术在电力通信网中应用

IMS技术在电力通信网中应用

摘要:随着我国信息化技术发展速度越来越快,IMS技术成果提出和应用逐渐成为目前电信网络的核心网络架构。结合IMS技术在电力通信网内应用的现状,对IMS技术当前面临的一些技术问题进行了简单的分析,并对IMS互联互通的技术方案进行阐述,介绍了IMS技术在电力通信网信息化建设和安全生产方面的作用,IMS技术在电力通信网的推广和应用能够解决行政交换网多方面需求,为电力通信网的安全生产提供更好的技术支撑。

关键词:IMS技术;电力通信;互联互通;行政交换网

1概述

随着国家电网电力体制改革的提速,同时为了对智能电网的通信业务保障工作提供强力支撑,需要大幅度的提高国网公司行政办公交换网的覆盖范围和业务能力[1]。当前各省公司行政办公交换网主要采用的是软交换和程控交换技术,然后通过各级程控交换设备接入公网,但是由于近年来公网交换网的技术发展水平很快,目前已经成功的实现了从软交换到IMS的技术升级,进而为电力交换网提供了成熟的技术发展思路[2]。虽然电力交换网在技术发展的某些方面考虑到技术的成熟性和安全性,产生了因为技术可信方式上的保守,进而造成的目前采用的程控交换为主的交换网在传输速率方面、承载业务方面以及各业务系统的互联互通等方面出现一些影响电力交换网进一步发展的制约因素。但是随着IMS技术的发展成熟,将可以直接跨过软交换这种模式。IMS技术是一种全新的网络通信技术,实现更多的多媒体业务的承载。该技术采用业务控制、分离和承载的架构,相对于传统的软交换技术,更能适合多媒体等高级应用业务的部署和开发[3]。该技术的主要特点分为以下几个方面:(1)基于IETF协议:在IMS技术中,无论是网元种类和功能进一步研究和改进,各标准和规范的制定都要基于IETF协议;(2)协议统一:例如,SIP为业务控制协议,XML为预置文件协议等;(3)归属控制明确:IMS网络管理系统中,S-CSCF作用于用户业务的唯一触发点———会话控制中心,承担控制的核心作用;(4)接入的独立性:各种IP地址可以接入IMS网络管理层,IMS用户可以通过多种网络进行访问,同时,IMS也使用用传统软交换技术等,这样可以保证IMS技术接入的独立性;(5)业务层、控制层、承载层完全分离,使得IMS网络管理系统中各个系统可以各司其职,在使用上给用户带来更多的方便和良好的体验[4]。

2IMS技术面临的主要问题

虽然IMS网络管理系统在归属控制和协议统一等方面具有显著特点,但在某些技术方面还存在有待完善的地方,比如如何强化移动和固网之间的联系等[5]。目前IMS技术在发展的过程中还亟需解决以下几个方面的问题:

2.1需要制定更加全面的技术标准。当前,三大运营商寻求差异化的竞争主要在高效便利、业务融合和即时通信等3方面,而在这些方面IMS还面临着许多技术问题;同时在IMS技术中功能一体实现还存在着各个网元之间的连续性如何加强的问题。这些技术问题都是IMS充分关注用户体验终极最求,因此,实现这些相关技术就需要满足这些技术的功能流程和标准参数等要求,就需要将这些IMS技术参数向标准化发展。

2.2需要对SIP协议进一步优化。作为IMS技术中采用业务控制协议,具有媒体协商和为用户提供定位等功能,但是SIP协议还有以下几个方面需要进行优化:(1)没有涉及媒体处理层,不具备完整的分组业务网体系;(2)仅能解决信令控制层问题,无法解决空间同步、多媒体业务时间、控制多点通信过程等问题。

2.3应加强统一的用户数据,以提高运维效率。用户数据信息主要指用户的标识、地址、安全、签约业务等信息,而这些相关的信息大都分别处于不同的控制设备中,没有集中一个设备中,而由于不同的数据对业务的影响不一样,这样就造成在IMS技术运行维护中,需要对多个设备的数据进行核查,这样就对IMS技术运维效率造成很大的影响,因此,加强统一用户数据,以提高运维效率需要进一步的优化。

3IMS互联互通方案

在电力系统中,IMS行政办公交换网互联互通方案主要包括3种方式[6]:(1)核心网之间互联互通;(2)与现网互联互通,如调度交换网和原行政交换网等;(3)与运营商之间的互联互通。

3.1核心网之间的互联互通。在电力系统中,各个省公司的IMS核心网之间主要通过IP数据通信网承载业务并进行互联互通。ENS服务器全国分两级部署,当进行跨省呼叫时,通过对用户SIP号码进行格式转换和域名解析,在ENS服务器中查询与上述域名相匹配的它省ICSCF的地址,通过综合数据网路由转发至对端ICSCF,进而完成整个呼叫过程的接续。

3.2与现网之间的互联互通。由于当前利用IMS技术新建的行政办公交换网与现网的行政办公交换网需要并行很长一段时间,所以,采用IMS技术建设的核心网需要和目前的程控行政交换网进行互联互通;程控交换网汇接设备接口与IMS核心网的互联互通主要采用其E1数字电路中继来实现;而物理链路的互联互通,主要通过行政交换网汇接局设备将呼叫数据转发至IM-MGM设备所处的局向,并通过E1链路与C3、C4汇接局对接而实现的;IMS核心网在与调度程控网互通时,需遵循几个原则:(1)单向互通;(2)IMS用户只能作为被叫;(3)如果想直接互通,需经过行政电路交换网的转接;同时,如果IMS要实现与其他电力企业之间的网络互联互通,(1)需要通过现网电力交换网的转接;(2)如果现有的汇接局被IMS核心网取代,需要在IM-MGM设备中配置对应的链路数据。

3.3与运营商之间的互联互通。IMS核心网的建设,最终将实现号码资源的统一整合及管理,随着IMS核心网的建设的持续推进,各省公司,地市公司及下属单位将逐渐不会与三大运营商的公网进行互联互通,而是将根据相关单位的具体情况,统一采用公网运营商集中出入局的的方式。IMS核心网与运营商的的控制层和业务层面的互联互通一般是通过E1数字电路中继方式来实现的,但是这些必须在做好相应的信息安全的工作前提下进行,同时,针对已经建设好软交换系统的单位,也可利用SIP中继的方式实现。IMS核心网在建设过程中,如果IM-MGW设备位于省公司,地市公司与运营商的互联互通的中继链路可以由以下两种方式来实现:(1)通过传输网连接到省公司的IM-MGW设备;(2)将IM-MGW放到地市公司,以便于相关业务的对接;如果将IM-MGW设备放置在地市公司,互联互通点也放置在相应的地市公司,IM-MGW设备可以直接与运营商的中继链路相连实现互联互通。

4IMS技术的应用

目前IMS技术在电力通信实际运用过程中,取得了良好的效果,尤其是在电力信息化建设和安全生产等两个方面,随着IMS技术的不断发展和电力通信系统深入的推广,将会为我国电力系统的安全生产提供强力的支撑[7]。

4.1电力信息化建设。随着信息科学的持续进步,电力信息化建设工作得到了有效的提高和发展。IMS技术的在电力通信系统的应用,就是很好的证明,直接推动了电力信息化建设的各个方面,将常规化办公推向着便捷化办公。IMS技术在电力通信系统的合理运用,将网络办公、视频通话以及语音通话技术有效结合,改变了传统办公对办公网络空间和时间的的限制,工作人员可以忽略办公的位置和时间上的影响,有效打破传统办公网络的的限制,同时也可以保证员工在非工作区域的办公质量、提高效率。IMS技术虽然在电力信息化建设方面的应用取得了一定的进步,但是,在硬件设施建设方面还需进一步完善,只有这样才能为电力通信系统的稳定发展贡献力量。

4.2安全生产方面。电力通信系统的数据网和光纤通信在保障电力企业的安全生产起着重要的作用,对整个电力系统安全运行具有重要的影响。IMS技术的应用可以很好地弥传统中的数据网以及光纤通信方面的不足,可以实现真正意义上的远程操控工作和配网自动化管理,这也是实现遥感、遥测以及遥视的重要途径。IMS技术的应用不但可以加强原有通过输电线路进行通信传播的安全性,使电力通信过程更加安全高效,而且能有效解决配电网站站点分散造成配网建设管理难度较大的问题。在配电网站站点分散的问题上,为了实现对配电网络建设管理的遥控,通过对公网的使用,加上合理的措施,进而可以实现传输数据的稳定安全性。IMS技术已经在电力通信系统的应用中取得较好的效果,随着IMS技术的进一步完善和深化应用,IMS技术在电力通信系统的应用一定可以为电力企业安全生产提供保障。

5结语

IMS技术是在本世纪初期提出来的,经过短短的几年的发展,其应用成果已经得到各通信运营商的认可。结合IMS技术发展的近况,介绍IMS技术目前面临的技术问题,介绍IMS行政办公交换网互联互通实现的方案,讲解IMS技术在电力通信信息化建设和安全生产方面的应用。随着IMS技术的进一步发展,可解决行政交换网的生产办公、运维管理以及相关业务支撑等多方面需求,为电力通信网的安全生产提供更好的技术保障。

作者:张丹丹 许东蛟 梁畅 常颖 单位:国网河南省电力公司信息通信公司