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(yè)在網(wǎng)絡構架上的業(yè)務需求，最后提出關于IMS技術在電力系統(tǒng)交換網(wǎng)站中的具體應用路徑。希望通過此文，可以使我國電力企業(yè)在電力網(wǎng)絡構架上改進網(wǎng)站交換演進策略，提高電力系統(tǒng)行政交換信息的通信技術，加強電力系統(tǒng)的管理水平。

關鍵詞：IMS技術;電力系統(tǒng);交換網(wǎng)站

前言：電力系統(tǒng)交換網(wǎng)站是我國電網(wǎng)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(wǎng)絡平臺，它具有語音通信、傳真、視頻會議、文件傳輸、遠程調(diào)度等多種通信服務功能。尤其是遠程調(diào)度功能，可以在電力系統(tǒng)出現(xiàn)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(tǒng)相關的經(jīng)濟生產(chǎn)與居民生活不受影響。因此探究采用IMS技術搭建交換網(wǎng)絡架構，對于電力企業(yè)改善供電系統(tǒng)的管理水平來說意義重大。

1.新形勢下電力企業(yè)在網(wǎng)絡系統(tǒng)架構上的業(yè)務需求

隨著我國科技水平的進步，許多傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)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(shù)不勝數(shù)。但當前階段我國電力企業(yè)還沒有形成自己獨立的信令網(wǎng)和智能信息平臺，如企業(yè)通信錄、語音識別等增值業(yè)務功能難以通過現(xiàn)有的通信網(wǎng)絡平臺實現(xiàn)。而隨著電力企業(yè)的業(yè)務拓展，供電線路組建越來越復雜多樣，僅僅依靠傳統(tǒng)的數(shù)字電路交換機很難實現(xiàn)如運行檢修、應急指揮、日?；h程管理等功能，因此電力企業(yè)迫切需要一種新的通信組網(wǎng)技術，來解決數(shù)字電路交換機的不足問題。而另一方面，當前電力企業(yè)的通信組網(wǎng)技術方案中選用的數(shù)字電路交換機在國內(nèi)市場中產(chǎn)業(yè)規(guī)模較小，難以大批量地選擇相同型號進行組網(wǎng)，設備選型設計中出現(xiàn)的型號類型過于繁多復雜，不利于電力企業(yè)對通信網(wǎng)絡平臺的后期統(tǒng)一管理，因此新的網(wǎng)絡架構在設計上必須要能滿足統(tǒng)一管理便于后期維護的功能[1]。再就是數(shù)字交換機組網(wǎng)技術方案本身的問題，由于單單依靠數(shù)字交換機很難實現(xiàn)超遠距離通信數(shù)據(jù)傳輸，而電力企業(yè)在通信網(wǎng)絡平臺上實現(xiàn)的遠程通信功能都要依靠多節(jié)點的轉接協(xié)議來實現(xiàn)，這種多節(jié)點的組網(wǎng)方案一是覆蓋率十分有限，給電力企業(yè)帶來一定的管理難題，二是多個節(jié)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(wǎng)絡結構帶來的不穩(wěn)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(wǎng)絡架構技術必須要最大程度地優(yōu)化節(jié)點布置，使交換網(wǎng)絡具有極佳的穩(wěn)定性能。最后是組網(wǎng)架構的成本問題，由于電力企業(yè)的電力系統(tǒng)交換網(wǎng)站的建設成本高昂，為了確保電力企業(yè)的正常運營資金，另一方面由于電力企業(yè)的特殊性，在進行對組網(wǎng)架構進行優(yōu)化的過程中，仍然要保留它的使用功能，避免造成業(yè)務癱瘓，因此它無法實現(xiàn)短期內(nèi)將所有現(xiàn)有網(wǎng)絡線路全部拆除重建。綜合以上業(yè)務需求來看，利用一種新型的IMS技術，來對電力系統(tǒng)交換網(wǎng)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(yōu)勢作用

IMS技術又被稱作IP多媒體子系統(tǒng)技術，它是由3GPP標準組織提出的一種在R5版本的IP網(wǎng)絡上提供多媒體業(yè)務的網(wǎng)絡架構技術，是由的IP網(wǎng)路重新將網(wǎng)元功能、接口協(xié)議、核心業(yè)務模塊和網(wǎng)絡交換流程進行定義，IMS技術此后又經(jīng)歷了R6、R7兩個版本的優(yōu)化完善，主要是體現(xiàn)在加強IMS技術與其它類型組網(wǎng)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(yōu)化[2]。所以說，IMS技術相比于當前的數(shù)字電路交換機技術，它的組網(wǎng)架構更加靈活，支持的業(yè)務種類更加多樣，組網(wǎng)環(huán)境更加開放，它的接入無關性，也給組網(wǎng)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(wǎng)絡環(huán)境，使通信傳輸方式更加多樣化，是完全符合我國電力企業(yè)電力系統(tǒng)交換網(wǎng)站架構的業(yè)務需求的。

3.在電力系統(tǒng)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(xiàn)有交換網(wǎng)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(wǎng)絡控制服務器組成的信令控制層，IMS技術的組網(wǎng)構架中，中層不用于數(shù)據(jù)信息業(yè)務的流通交互，只負責對會話信令的控制功能，網(wǎng)絡使組建后的交換網(wǎng)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(wǎng)絡結構中最核心的功能區(qū)，主要是承擔了利用交換網(wǎng)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(wǎng)絡的應用層，由應用與內(nèi)容服務器構成，完成用戶的IMS增值業(yè)務功能。只有完成了系統(tǒng)架構的優(yōu)化設計，才能使IMS技術組網(wǎng)后的網(wǎng)路具備用戶鑒權、承載面QoS等業(yè)務功能，實現(xiàn)與其它網(wǎng)路結構實體進行多接口配合，進而對多種業(yè)務協(xié)商所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)資源進行重新梳理配置，使IMS技術組網(wǎng)具有同其它網(wǎng)絡進行SIP會話的兼容性功能。有了這個基本組網(wǎng)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(tǒng)交換網(wǎng)站的一級調(diào)度中心，在二級調(diào)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(diào)度級的網(wǎng)絡實體實現(xiàn)與PSTN公網(wǎng)的互通功能。

考慮到組網(wǎng)與維護成本的問題，在短期時間內(nèi)，還無法實現(xiàn)在整個網(wǎng)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(yōu)勢，在各地的變電站全站中采用IP接入的方式與IMS網(wǎng)絡進行互通，這樣在各地變電站中只使用IP話機就能實現(xiàn)與調(diào)度中心的通信對接功能。可以適當?shù)剡x擇IP調(diào)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(qū)的接入數(shù)量作為接入?yún)f(xié)議依據(jù)，配置為一個整體的網(wǎng)絡結構。在IMS技術組網(wǎng)結構下的電力系統(tǒng)交換網(wǎng)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(wǎng)絡中，并在下行設置E1標準的中繼網(wǎng)絡接口，組成IP PBX網(wǎng)絡，這樣的組網(wǎng)結構兼具內(nèi)部與外部的交換功能，就能實現(xiàn)用戶的語音識別等增值業(yè)務類功能了。那么再來分析行政交換用戶的組網(wǎng)方案，由于電力企業(yè)的電力系統(tǒng)交換網(wǎng)站的各類實現(xiàn)功能業(yè)務非常的復雜，因此它對于組網(wǎng)設備的容量有著極高的要求，那么可以選用AG/IAD的組網(wǎng)接入方案，將AG作為地方電力行政單位的接入網(wǎng)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(wǎng)絡接入到電力系統(tǒng)交換網(wǎng)站中，在進行數(shù)據(jù)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(yè)務了，如撥號上網(wǎng)等業(yè)務。由于AG接入網(wǎng)關的高容量特性，使它可以集中許多終端作為子網(wǎng)絡，這樣的組網(wǎng)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?lián)Q代，已經(jīng)有了等更加成熟的組網(wǎng)技術方案出現(xiàn)，而鑒于通信網(wǎng)絡平臺對電力企業(yè)運營管理的重要作用，電力企業(yè)應當以IMS技術多樣化接入支持、便于統(tǒng)一維護管理的技術優(yōu)勢，優(yōu)化組網(wǎng)架構策略，提升電力系統(tǒng)交換網(wǎng)絡的組網(wǎng)水平，科學合理地分段組織技術革新工程，平穩(wěn)地推動電力系統(tǒng)交換網(wǎng)站向IMS網(wǎng)絡演變，致力于以先進的通信網(wǎng)絡技術解決電力企業(yè)運營業(yè)務難題，提高電力企業(yè)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(tǒng)解決方案[J].科學技術創(chuàng)新，2021（29）：101-103.

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