IMS技術在電力系統交換網站中的應用

王海福

摘要：本文首先介紹了IMS技術的概念，而后分析當前時期電力企業在網絡構架上的業務需求，最后提出關于IMS技術在電力系統交換網站中的具體應用路徑。希望通過此文，可以使我國電力企業在電力網絡構架上改進網站交換演進策略，提高電力系統行政交換信息的通信技術，加強電力系統的管理水平。

關鍵詞：IMS技術;電力系統;交換網站

前言：電力系統交換網站是我國電網公司為了進一步對電力運營工作進行加強管理，而建立的基礎通信網絡平臺，它具有語音通信、傳真、視頻會議、文件傳輸、遠程調度等多種通信服務功能。尤其是遠程調度功能，可以在電力系統出現故障導致輸電事故時，采取應急預案，最大程度地保障電力系統相關的經濟生產與居民生活不受影響。因此探究采用IMS技術搭建交換網絡架構，對于電力企業改善供電系統的管理水平來說意義重大。

1.新形勢下電力企業在網絡系統架構上的業務需求

隨著我國科技水平的進步，許多傳統產業都在向著智能化、信息化轉型，科技給生活帶來極大便利的實例數不勝數。但當前階段我國電力企業還沒有形成自己獨立的信令網和智能信息平臺，如企業通信錄、語音識別等增值業務功能難以通過現有的通信網絡平臺實現。而隨著電力企業的業務拓展，供電線路組建越來越復雜多樣，僅僅依靠傳統的數字電路交換機很難實現如運行檢修、應急指揮、日常化遠程管理等功能，因此電力企業迫切需要一種新的通信組網技術，來解決數字電路交換機的不足問題。而另一方面，當前電力企業的通信組網技術方案中選用的數字電路交換機在國內市場中產業規模較小，難以大批量地選擇相同型號進行組網，設備選型設計中出現的型號類型過于繁多復雜，不利于電力企業對通信網絡平臺的后期統一管理，因此新的網絡架構在設計上必須要能滿足統一管理便于后期維護的功能[1]。再就是數字交換機組網技術方案本身的問題，由于單單依靠數字交換機很難實現超遠距離通信數據傳輸，而電力企業在通信網絡平臺上實現的遠程通信功能都要依靠多節點的轉接協議來實現，這種多節點的組網方案一是覆蓋率十分有限，給電力企業帶來一定的管理難題，二是多個節點使用的設備線路過于復雜，不僅要面臨不同型號交換機的兼容性問題給整個網絡結構帶來的不穩定因素，在對故障進行檢修時的勞動量也極大，維護成本過高。因此新的網絡架構技術必須要最大程度地優化節點布置，使交換網絡具有極佳的穩定性能。最后是組網架構的成本問題，由于電力企業的電力系統交換網站的建設成本高昂，為了確保電力企業的正常運營資金，另一方面由于電力企業的特殊性，在進行對組網架構進行優化的過程中，仍然要保留它的使用功能，避免造成業務癱瘓，因此它無法實現短期內將所有現有網絡線路全部拆除重建。綜合以上業務需求來看，利用一種新型的IMS技術，來對電力系統交換網站重新進行架構設計似乎是一種可行辦法。

2.應用IMS技術的優勢作用

IMS技術又被稱作IP多媒體子系統技術，它是由3GPP標準組織提出的一種在R5版本的IP網絡上提供多媒體業務的網絡架構技術，是由的IP網路重新將網元功能、接口協議、核心業務模塊和網絡交換流程進行定義，IMS技術此后又經歷了R6、R7兩個版本的優化完善，主要是體現在加強IMS技術與其它類型組網架構的兼容性，新增了支持IMS技術獨立的功能以及對固定、移動融合信息的標準化制定上的優化[2]。所以說，IMS技術相比于當前的數字電路交換機技術，它的組網架構更加靈活，支持的業務種類更加多樣，組網環境更加開放，它的接入無關性，也給組網架構向固定與移動融合方向推進提供了可能。在無線通信方面，IMS除了支持GSM、GPRS、WCDMA等主流通信技術之外，還能利用SIPProxy接入WLAN網絡環境，使通信傳輸方式更加多樣化，是完全符合我國電力企業電力系統交換網站架構的業務需求的。

3.在電力系統中應用IMS技術的應用方案

首先應當利用IMS技術的架構方案，對現有交換網站架構中的控制層功能進行拆解，最底層為承載層，基于交換分組的承載形式來支持IMSSIP會話的傳輸接入。而它的中層是由網絡控制服務器組成的信令控制層，IMS技術的組網構架中，中層不用于數據信息業務的流通交互，只負責對會話信令的控制功能，網絡使組建后的交換網站具有CSCF功能，也叫做呼叫會話控制功能，它是整個IMS技術網絡結構中最核心的功能區，主要是承擔了利用交換網站進行多媒體呼叫會話的控制功能，在最上面一層是IMS技術網絡的應用層，由應用與內容服務器構成，完成用戶的IMS增值業務功能。只有完成了系統架構的優化設計，才能使IMS技術組網后的網路具備用戶鑒權、承載面QoS等業務功能，實現與其它網路結構實體進行多接口配合，進而對多種業務協商所產生的數據資源進行重新梳理配置，使IMS技術組網具有同其它網絡進行SIP會話的兼容性功能。有了這個基本組網功能原則，擬定將一套IMS技術設備以及相應的服務器組配置在電力系統交換網站的一級調度中心，在二級調度中心中再投放一組IMS技術設備以及分服務器組，使不同調度級的網絡實體實現與PSTN公網的互通功能。

考慮到組網與維護成本的問題，在短期時間內，還無法實現在整個網絡架構中全部投入IMS技術設備和分服務器組，因此要利用好IMS技術的兼容性優勢，在各地的變電站全站中采用IP接入的方式與IMS網絡進行互通，這樣在各地變電站中只使用IP話機就能實現與調度中心的通信對接功能。可以適當地選擇IP調度臺或者傳真機等通信設備作為補充，以全電站等值守巡察地區的接入數量作為接入協議依據，配置為一個整體的網絡結構。在IMS技術組網結構下的電力系統交換網站中，還要選擇合適的用戶接入方式，可以考慮將POTS話機作為子端口對接到IMS網絡中，并在下行設置E1標準的中繼網絡接口，組成IP PBX網絡，這樣的組網結構兼具內部與外部的交換功能，就能實現用戶的語音識別等增值業務類功能了。那么再來分析行政交換用戶的組網方案，由于電力企業的電力系統交換網站的各類實現功能業務非常的復雜，因此它對于組網設備的容量有著極高的要求，那么可以選用AG/IAD的組網接入方案，將AG作為地方電力行政單位的接入網關提供虛擬的用戶線接口，這樣就能夠將普通電話用戶的網絡接入到電力系統交換網站中，在進行數據傳輸時，會將所有交換的用戶信息封裝在IP中，提供PSTN類的所有業務了，如撥號上網等業務。由于AG接入網關的高容量特性，使它可以集中許多終端作為子網絡，這樣的組網方案，廣泛適用于接入用戶量多且集中的超高壓輸變電公司的應用場景。

結語：

綜上所述，隨著通信技術的更新換代，已經有了等更加成熟的組網技術方案出現，而鑒于通信網絡平臺對電力企業運營管理的重要作用，電力企業應當以IMS技術多樣化接入支持、便于統一維護管理的技術優勢，優化組網架構策略，提升電力系統交換網絡的組網水平，科學合理地分段組織技術革新工程，平穩地推動電力系統交換網站向IMS網絡演變，致力于以先進的通信網絡技術解決電力企業運營業務難題，提高電力企業的管理運營水平。

參考文獻：

[1]邵海軍，羅濤.基于5G和IMS技術的智能制造系統解決方案[J].科學技術創新，2021（29）：101-103.

[2]陳磊石.基于IMS的AGCF、IBAC網元拓展語音應用方案[J].電子技術，2021，50（09）：40-41.