田暉

摘 要：電力行政交換網(wǎng)作為公司重要的語音業(yè)務網(wǎng)，在電網(wǎng)安全生產(chǎn)和企業(yè)經(jīng)營管理中發(fā)揮了重要作用。隨著用戶需求的提升，以及軟交換、IMS等技術的日益成熟和普及，公司現(xiàn)有采用電路交換組網(wǎng)方式的行政交換網(wǎng)的發(fā)展面臨著技術演進、網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)調(diào)整、設備更替等一系列挑戰(zhàn)。為適應信息時代技術的快速發(fā)展和產(chǎn)品的更新?lián)Q代，按照國網(wǎng)公司總體規(guī)劃，“十三五”期間，電力行政交換網(wǎng)將逐步演進至IMS，充分發(fā)揮其資源利用率高、業(yè)務應用多元化等優(yōu)勢，建設“架構(gòu)穩(wěn)固、運維便利、業(yè)務豐富”的電路行政交換網(wǎng)絡，為公司員工提供更為智能的語音、多媒體、移動辦公等服務。

關鍵詞：行政交換網(wǎng) IMS 江西電力

中圖分類號：TN919.8 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）01（b）-0007-05

自程控交換在江西電力系統(tǒng)應用至今，歷經(jīng)30余年的發(fā)展，建成了以電路交換技術為核心，覆蓋系統(tǒng)內(nèi)各級行政單位和部門的行政交換網(wǎng)，為員工提供了優(yōu)質(zhì)、可靠的語音、傳真等通信服務 “十二五”期間，公司全面完成“三集五大”體系建設，企業(yè)信息化進程全力提速，而現(xiàn)有行政交換網(wǎng)絡已難以適應公司管理體制和業(yè)務需求的變革，面臨著技術演進和設備更替等諸多問題和挑戰(zhàn)。近年來，在運營商公網(wǎng)，隨著技術的發(fā)展和用戶需求的提升，交換技術演進已全面開展，軟交換和IMS技術被廣泛應用，同時，國網(wǎng)公司通過一系列技術研究和實際論證，已明確將IMS技術作為公司行政交換網(wǎng)技術的演進方向，為用戶提供更智能、更多元化的服務。

1 江西電力行政交換網(wǎng)現(xiàn)狀

目前，江西公司共有行政交換站點156個，設備170套，網(wǎng)絡覆蓋595個行政辦公單位、變電站和統(tǒng)調(diào)電廠，用戶達6.7萬余線，網(wǎng)絡主要采用電路交換技術組網(wǎng)，部分單位開展軟交換試點應用，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)按照“星型結(jié)構(gòu)、分級組網(wǎng)”的原則，采用“三級交換，兩級匯接”方式組網(wǎng)，省公司向上接入國網(wǎng)、華中電力行政交換網(wǎng)，同時作為地市公司、直屬電廠、直屬單位和各并網(wǎng)發(fā)電企業(yè)的匯接局；地市公司向上接入省公司匯接局，作為縣公司和發(fā)電企業(yè)的匯接局，組網(wǎng)信令采用R2+DTMF和中國1號、7號及Q信令。

隨著管理體制和業(yè)務需求的變革，現(xiàn)有電力行政交換網(wǎng)已不適應公司發(fā)展的要求，絡架構(gòu)復雜、設備種類過多、功能單一等缺陷逐漸暴露。同時，由于技術發(fā)展和需求變化，廠家已逐步停止傳統(tǒng)電路交換設備的研發(fā)和生產(chǎn)，而江西公司目前在網(wǎng)運行大都采用此類設備，設備超期服役，大面積老化，進而引起網(wǎng)絡維護困難、系統(tǒng)運行不穩(wěn)定等諸多問題。因此，改造江西電力行政交換網(wǎng)，完成現(xiàn)有網(wǎng)絡向IMS技術的演進勢在必行。

2 IMS技術

2.1 IMS基本概念

IMS（IP Multimedia Subsystem）即IP多媒體子系統(tǒng)， 被認為是下一代網(wǎng)絡的核心技術， 是在軟交換完成控制與承載分離的基礎上，進一步實現(xiàn)了呼叫控制層和業(yè)務控制層的分離，使其網(wǎng)架結(jié)構(gòu)更為開放和靈活。IMS可提供全新的多媒體業(yè)務形式，其在保留語音服務的基礎上，實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸、視頻會議、移動辦公等功能，能夠滿足終端客戶更新穎、更多樣化的多媒體業(yè)務需求。

2.2 IMS體系架構(gòu)

IMS采用業(yè)務、控制、承載相分離的體系架構(gòu)，由業(yè)務/應用層、會話控制層和承載控制與接入層組成。

業(yè)務/應用層：由各種應用服務器組成，提供各種業(yè)務實現(xiàn)，如PSTN仿真業(yè)務集、Centrex業(yè)務集、呈現(xiàn)業(yè)務、即時消息業(yè)務等。

會話控制層：IMS的核心層，具有呼叫控制、安全管理、業(yè)務觸發(fā)、資源控制、網(wǎng)絡互通等核心功能。

承載控制與接入層：將各種接入網(wǎng)絡匯總到IMS核心網(wǎng)中，完成對現(xiàn)有網(wǎng)絡的互通及對承載的控制。

2.3 IMS核心功能實體

本地用戶服務器HSS：作為用戶信息存儲的數(shù)據(jù)庫，主要存放用戶認證信息、簽約用戶的特定信息、簽約用戶的動態(tài)信息、網(wǎng)絡策略規(guī)則和設備標識寄存器信息，用于移動性管理和用戶業(yè)務數(shù)據(jù)管理。

呼叫會話控制功能CSCF：IMS的呼叫控制核心，它的主要作用是在IP傳輸平臺上實現(xiàn)多個實時業(yè)務的分發(fā)，具有中心路由引擎、策略管理和策略執(zhí)行等功能，根據(jù)各自不同的主要功能分為代理呼叫會話控制功能P-CSCF、問詢呼叫會話控制功能I-CSCF和服務呼叫會話控制功能S-CSCF。

多媒體資源功能MRF：主要完成多方呼叫與多媒體會議功能。MRF由多媒體資源功能控制器MRFC和多媒體資源功能處理器MRFP構(gòu)成，分別完成媒體流的控制和承載功能。

網(wǎng)關功能：主要包括出口網(wǎng)關控制功能BGCF，它是IMS域與外部網(wǎng)絡的分界點；媒體網(wǎng)關控制功能MGCF是IMS網(wǎng)絡與傳統(tǒng)電路交換網(wǎng)實現(xiàn)互通的功能實體；媒體網(wǎng)關MGW主要完成IMS網(wǎng)絡與電路交換網(wǎng)之間的媒體轉(zhuǎn)換。

3 演進原則

3.1 IMS核心網(wǎng)建設原則

為實現(xiàn)江西電力行政交換網(wǎng)由電路交換和軟交換向IMS的演進，公司應按照“先核心、后接入”原則，優(yōu)先開展IMS核心網(wǎng)建設，后期逐步改造電路交換和軟交換設備，并接入IMS核心網(wǎng)。依照國網(wǎng)公司總體規(guī)劃，結(jié)合IMS技術特點，公司IMS核心網(wǎng)建設應遵循以下原則。

（1）IMS行政交換網(wǎng)核心網(wǎng)元采用集中部署原則，各單位不宜再建設包括IMS核心網(wǎng)設備、電路交換設備、軟交換設備在內(nèi)的獨立行政交換系統(tǒng)。

（2）核心網(wǎng)宜采用雙機異地互備方式進行容災，選擇通信網(wǎng)主節(jié)點（省公司）及第二匯聚點（省備調(diào)）各部署一套。

（3）設備應包括會話控制（S/P/I-CSCF）、用戶數(shù)據(jù)庫（HSS）、域名解析及號碼映射（DNS/ENUM）、多媒體資源控制及處理（MRFC/MRFP）、媒體網(wǎng)關控制（MGCF）、接入網(wǎng)關控制（AGCF）、中繼媒體網(wǎng)關（IM-MGW）、會話邊緣控制（SBC）以及業(yè)務應用設備（AS包括MMTel、統(tǒng)一通信等）及其接入數(shù)據(jù)承載網(wǎng)CE設備。

3.2 電路交換演進原則

為節(jié)省投資和保護現(xiàn)有設備資產(chǎn)，江西電力行政交換網(wǎng)中投運年限未超過10年的電路交換設備原則上不退運，直接接入省公司IMS核心網(wǎng)；投運超過10年或容量不足且無法擴容的電路交換設備考慮退運，并向IMS技術演進改造，接入省公司IMS核心網(wǎng)。

未超過運行年限設備的接入原則：繼續(xù)保留使用，并將現(xiàn)有的電路交換機采用E1中繼方式與省公司IMS系統(tǒng)的IM-MGW互聯(lián)互通。超過運行年限或容量無法滿足需求的設備退網(wǎng)改造原則：設備退出運行，并配置AG設備取代電路交換設備，AG設備接入數(shù)據(jù)通信網(wǎng)，通過SIP-I協(xié)議接入省公司IMS系統(tǒng)的SBC。

3.3 軟交換演進原則

為節(jié)省投資和保護現(xiàn)有設備資產(chǎn)，江西電力行政交換網(wǎng)中投行年限未超過10年的軟交換設備原則上不退運，直接接入省公司IMS核心網(wǎng)；超過10年活容量不足且無法擴容的軟交換設備考慮退運，其用戶直接接入省公司IMS系統(tǒng)。

未超過運行年限設備的接入原則：繼續(xù)保留使用，并使現(xiàn)有的軟交換設備采用SIP中繼與省公司IMS系統(tǒng)的SBC互聯(lián)互通。超過運行年限或容量無法滿足需求的設備退網(wǎng)改造原則：核心設備退出運行， AG/IAD等接入設備割接至省公司IMS系統(tǒng)，采用SIP協(xié)議由數(shù)據(jù)通信網(wǎng)承載。

4 建設規(guī)劃

4.1 IMS行政交換網(wǎng)架構(gòu)

IMS行政交換網(wǎng)由核心網(wǎng)、終端接入網(wǎng)、承載網(wǎng)、業(yè)務層組成，采用扁平化組網(wǎng)模式，利用公司通信數(shù)據(jù)網(wǎng)進行業(yè)務承載。

4.2 IMS核心網(wǎng)建設規(guī)劃

4.2.1 核心網(wǎng)設備部署

為給用戶提供更可靠、更優(yōu)質(zhì)的語音通信和智能辦公服務，江西公司IMS行政交換網(wǎng)核心網(wǎng)計劃采取異地容災備份方式，即在省公司本部和省調(diào)備調(diào)（鷹潭公司）配置同等規(guī)模、功能一致的兩套IMS核心設備，并接入承載網(wǎng)（數(shù)據(jù)通信網(wǎng)），實現(xiàn)與接入層及其他省網(wǎng)公司互通。兩套IMS核心網(wǎng)設備采用容災互備運行方式，主用IMS系統(tǒng)失效時備用接管全網(wǎng)的業(yè)務。

4.2.2 媒體網(wǎng)關設備部署

媒體網(wǎng)關設備（IM-MGW），主要功能為提供IMS與傳統(tǒng)PSTN、PLMN等網(wǎng)絡互通的話音媒體通道資源。江西電力行政電話業(yè)務主要以局內(nèi)話務為主，而出局話務主要以地市與省公司之間通話為主，跨省話務相對較少。同時，在原電路交換網(wǎng)用戶割接至IMS網(wǎng)絡后，MGW只剩下與公網(wǎng)互通的功能，后續(xù)隨著與公網(wǎng)的互通方式向IP互通方式演進，MGW網(wǎng)元將逐漸淘汰。為節(jié)約成本，提升經(jīng)濟效益，IMS媒體網(wǎng)關設備部署方式應與核心網(wǎng)設備一致，采用集中部署方式，在省公司本部和省調(diào)備調(diào)（鷹潭公司）各配置1套，形成1+1容災備份方式，各地市出局話務由省公司集中出局。

4.3 IMS接入網(wǎng)改造規(guī)劃

江西公司行政交換網(wǎng)目前主要有電路交換和軟交換兩種技術體制的行政交換網(wǎng)絡，電路交換覆蓋全省各級單位，軟交換覆蓋省公司本部、鷹潭公司備調(diào)、南昌公司、萍鄉(xiāng)公司、柘林電廠、昌南基地。

IMS已經(jīng)明確作為國網(wǎng)公司行政交換網(wǎng)演進技術體制，軟交換系統(tǒng)不再建設、擴容，為保護投資，充分利用現(xiàn)有設備，下階段IMS建設過程中，擬將現(xiàn)有軟交換系統(tǒng)通過整體接入的方式接入IMS系統(tǒng)。

將軟交換SS分別接入省公司及備調(diào)站IMS的MGCF，TG與IMS的IM-MGW互通，將軟交換系統(tǒng)整體割接進IMS。

“十三五”期間，江西公司所轄各單位將全面完成IMS行政交換網(wǎng)改造，為保證建設改造期間辦公電話正常使用，各單位進行改造期間，應按前投運IMS后退出電路交換原則進行。省公司、地市公司、縣公司及直屬單位均配置AG，供電所（營業(yè)廳）辦公場所根據(jù)實際需求，配置AG或IAD，將用戶割接至IMS網(wǎng)后退出電路交換機。各統(tǒng)調(diào)電廠原則上保留現(xiàn)有電路交換，如需改造，應按總體原則，配置AG接入IMS核心網(wǎng)。

4.4 路由策略

IMS交換網(wǎng)內(nèi)用戶呼叫路由應遵循以下總體規(guī)則。

（1）IMS網(wǎng)內(nèi)呼叫：行政IMS交換網(wǎng)絡用戶之間的呼叫原則在IMS網(wǎng)內(nèi)進行呼叫接續(xù)。由于SBC部署在省公司，省內(nèi)呼叫路由均至省公司，再接續(xù)到被叫所在地市。

（2）IMS用戶呼叫電路交換網(wǎng)用戶：在新建的IMS網(wǎng)絡沒有完全替換原有行政電路交換網(wǎng)之前，兩張網(wǎng)絡將有一段共存期，IMS用戶呼叫原行政電路交換網(wǎng)用戶時，應采取就遠出網(wǎng)的原則。IMS呼叫路由應疏通至IMS與原行政電路交換網(wǎng)最遠的互通點，后續(xù)的話務路由遵循原行政電路交換網(wǎng)已有路由原則。

（3）電路交換網(wǎng)用戶呼叫IMS用戶：原行政電路交換網(wǎng)用戶呼叫IMS用戶時，呼叫應遵循原行政交換網(wǎng)現(xiàn)有路由原則路由至IMS網(wǎng)絡，再由IMS網(wǎng)絡根據(jù)被叫號碼將該呼叫路由至被叫用戶。

（4）IMS用戶呼叫公網(wǎng)運營商用戶： IMS用戶呼叫公網(wǎng)運營商用戶時，IMS呼叫路由應在本地接入公司，后續(xù)的話務路由遵循公網(wǎng)現(xiàn)有路由原則。

（5）公網(wǎng)用戶呼叫IMS用戶：公網(wǎng)用戶呼叫IMS用戶時，呼叫應遵循公網(wǎng)現(xiàn)有路由原則（就遠出網(wǎng)）路由至江西電力行政IMS交換網(wǎng)絡后，IMS網(wǎng)絡根據(jù)被叫號碼將該呼叫路由至被叫用戶。

4.5 號碼資源

根據(jù)《國網(wǎng)電網(wǎng)公司IMS行政交換網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)范第1部分總體技術要求》要求：每個IMS用戶應分配1個IMPI、一個或多個IMPU。

（1）私有用戶標識（IMPI）是分配給用戶的靜態(tài)簽約數(shù)據(jù)，在歸屬網(wǎng)絡用戶簽約有效期內(nèi)有效，用于對IMS用戶進行鑒權認證。IMPI在所有的注冊請求消息中使用，用于注冊、鑒權和授權、管理等目的。各類終端宜使用相同的編碼原則，如：用戶名@ims.jx.sgcc.com.cn。

（2）公有用戶標識（IMPU）是用戶之間進行通訊的標識，也可以用來在HSS中標識用戶數(shù)據(jù)。IMPU可以采用SIPURI格式或者TELURI格式。TELURI采用E.164編號，以“tel：”開頭。TELURI為固定號碼，宜采用現(xiàn)有行政交換網(wǎng)用戶號碼，即934PQABCD。SIPURI用于在IMS網(wǎng)絡中進行路由，每個IMS用戶都應分配一個和其TELURI對應的SIPURI。SIPIURI以“sip：”開頭，如sip：934123456@jx.sgcc.com.cn。

（3）終端碼號分配方案，固定硬終端包括：SIP硬終端及POTS話機。固定硬終端應分配一個TELURI格式和一個SIPURI格式的IMPU，TELURI為固定碼號。SIPURI用戶名部分國網(wǎng)全編號號碼格式，無其他后綴。SIPURI和TELURI也可通過手工配置寫入終端。固定硬終端應分配一個唯一的IMPI，IMPI通過SIPURI格式的IMPU導出，導出規(guī)則為去掉SIPURI的“sip：”，IMPI也通過手工配置寫入終端。

（4）為便于江西電力行政交換網(wǎng)整體割接和改造，確保用戶號碼改造前后一致，保障用戶體驗，改造IMS行政交換網(wǎng)E.164號碼方案仍與現(xiàn)網(wǎng)保持一致。

5 結(jié)語

為適應公司發(fā)展和新形勢下的業(yè)務需求，更好地支撐公司經(jīng)營管理和企業(yè)優(yōu)質(zhì)服務，根據(jù)公司“十三五”通信網(wǎng)規(guī)劃，IMS行政交換網(wǎng)改造作為“十三五”期間公司通信網(wǎng)的重要建設任務和技術體制演進工作，應遵循“先核心，后接入”的總體原則，按照“統(tǒng)一規(guī)劃”“統(tǒng)一標準”“統(tǒng)一實施”的基本要求，省公司先期開展IMS核心網(wǎng)建設，其他各級單位通過現(xiàn)網(wǎng)的交換設備或新建IMS接入網(wǎng)設備，建成互通高效、穩(wěn)定可靠的行政交換網(wǎng)絡，以滿足公司用戶行政電話業(yè)務需求。同時，為充分利用IMS多業(yè)務支撐能力，提升用戶體驗，根據(jù)總體技術方針，結(jié)合業(yè)務需求，開展基于IMS的多媒體業(yè)務應用探索。

參考文獻

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