电力 IMS 行政交换核心网建设研究
摘要：为实现电力通信行政交换网由电路交换技术向 IMS 技术演进，切实指导电力 IMS 交换网建设，文章通过对省级电力行政交换网现状进行分析，提出电力行政交换核心网建设原则及演进目标，为电力通信行政IMS交换核心网的建设提供参考。
关键词：IMS；电力通信；行政交换网；核心网中图分类号：TN919.85 文献标识码：A 文章编号：1673-1131（2015）10-0093-02.
0 引言
电力行政交换网目前采用传统电路交换技术，尚未实现对所有的县供电企业以及供电营业厅、乡镇供电所等外部办公点等的覆盖。传统电路交换技术无法承载视频通话等多媒体业务，无法满足电力业务发展的需求。
IMS（IP Multimedia Subsystem，IP 多媒体子系统）是继电路交换技术后出现的下一代网络交换技术，在公网和专网中已有大规模成熟应用，是主流交换技术体制。电力行政交换网技术演进以 IMS 技术为最终发展方向。
IMS 行政交换核心网建设是从电路交换技术过渡到 IMS技术的关键。本文通过对省级行政交换网现状分析，提出电力 IMS 交换核心网建设原则以及演进目标。
1 电力行政交换核心网现状
目前电力行政交换网网络结构为三级：省级汇接中心（C3）、地市交换中心（C4），呈星树形拓扑，为“一级汇接、二级交换”的结构。 省汇接局一般设置在省会城市，地市公司设有程控行政交换机，地市设有公网出口。行政交换网主要采用 E1 电路承载，与国网公司、省公司本部等通过 2M 中继互连、中国 No.7号信令方式组网；与分部、地市供电公司及所辖电厂以 2M 中继互连、PRA 信令方式组网。省行政交换网络覆盖地市供电企业。二级单位主要采用远端接入或合署办公共享主站交换机方式接入，接入方式有远端模块、PCM 及音频电缆。省级行政交换网组网现状如图 1。
2 IMS 行政交换核心网建设原则
省级IMS网络建设应结合省公司现有行政交换网实际情况，确定 IMS 行政交换网核心网组网建设原则、组网原则。
2.1 IMS 行政交换核心网建设原则
（1）IMS 行政交换网建设应遵循“先核心、后接入”的建设原则，新建 IMS 核心网，原行政交换网保持不变。结合各地市现状，同期开展接入网建设，接入IMS核心网，实现平滑演进。
（2）在 IMS 网络部署阶段，现网设备停止扩容，形成电路交换+IMS的网络架构，这一阶段新增用户需求或退网导致的用户需求全部接入IMS网络，直至IMS建成后逐步替换后者。
IMS完成部署后，其他地市需要接入IMS 网络时，仅需要部署IAD 和 SIP 话机，接入到核心网。
2.2 IMS 行政交换核心网组设备配置要求
HSS、ENUM/DNS 按用户数 1.5 倍配置设备主用容量，其他网元按 1.25 倍配置设备主用容量，备份容量根据各网元备份方式确定。
备份方式定义：
（1）1+1 主备：平常时只有主用设备处理业务，备用容灾时接管；
（2）1+1 互备：平常时主备用设备负荷分担处理业务，容灾时备用侧全部接管；
（3）双归属：主用设备故障时下挂网元可以重新选择备用设备注册，由备用设备接管业务。
全省集中部署的 IMS 交换设备配置将满足省公司、地市公司、县区供、二级单位、变电站、供电所、营业厅等全部用户办公电话授权许可。
整个省电力公司的呼叫信令处理、呼叫性能控制、语音业务和中继业务处理、呼叫建立、业务提供，以及相关的管理任务都由核心 IMS 系统进行处理。
2.3 IMS 行政交换核心网组网原则
（1）原有行政交换网保持不变，新建 IMS 交换网，与原有行政网电路交换并存，形成电路交换+IMS 的网络架构。在IMS 网络部署阶段，现网设备停止扩容，这一阶段新增用户需求或退网导致的用户需求全部接入 IMS 网络，直至 IMS 建成后替换后者。
（2）IMS 交换网采用 IP 化、扁平化组网方式，采用集中建设方案，全省建设两套 IMS 核心网设备，采用 1+1 互备的容灾方式，ENUM 和 DNS 采用合设的方式并和 IMS 核心网设备统一平级建设。各地市及直属单位接入省中心 IMS 核心网。
（3）IMS核心网络依托数据通信网进行构建，两套IMS核心设备分别建设在省公司数据通信网第一和第二汇聚点所在的两个机房内。
（4）MGW 和 SBC 设备与 IMS 核心网设备统一设置在两个省中心节点，互通话务需至省中心再迂回至地市。MGW 归属到核心层的两个 MGCF，而 SBC 采用 1+1 互备方式部署。
随着互通话务的比例不断增加，对于一些规模较大的地市可考虑将 MGW 和 SBC 设备下沉到地市级层面部署。
（5）基于行政电话网安全性的考虑，同时考虑到将来引入软终端后的安全性需求，所有用户终端类型接入时信令流都经过 SBC 设备过滤，对于可信终端，媒体流可以不经过 SBC，对于通过办公网、因特网软终端及VPN接入的办公机构用户，则媒 44 体流须全程通过 SBC 过滤。
（6）部署全公司层面的业务应用服务器 AS，为全网用户提供全公司集中部署的业务。
（7）IMS内部，CSCF之间均采用SIP协议完成互通，CSCF与 HSS 间通过 Diameter 协议进行互通，CSCF 与 MGCF 间也通过 SIP 协议进行互通。对于 IMS 域内跨省的呼叫，I-CSCF是被叫 IMS 域的入口点，ENUM/DNS 查询分级递归查询方式。主叫 S-CSCF 基于 ENUM/DNS 解析将呼叫路由至被叫I-CSCF，I-CSCF通过查询 HSS得到为被叫服务的 S-CSCF，从而将话路路由到被叫。
3 IMS 行政交换核心网演进
3.1 IMS 行政交换核心网演进近期目标
IMS 交换网采用 IP 化、扁平化组网方式。集中部署 SCSCF、I-CSCF、P-CSCF、HSS、ENUM/DNS、MGCF、MRFC/MRFP、MMTEL、AGCF、MGW、SBC等网元以及网管、业务平台等，后续 MGW、SBC 视具体话务量分布等情况可选择下沉到部分地市层面。
省公司部署 MGW 与现网汇接机及地市行政交换机对接，用于和现网上级汇接局和下级局互通。省行政交换网将承载在数据通信网上，按照 IMS 全省集中部署模式进行组网，考虑系统的安全性，采用 IMS 核心设备 1+1 互备的部署方式，即在省公司本部部署 1 套 IMS 核心设备，同时在省备调部署 1 套 IMS 核心设备。省级 IMS 近期目标网络架构详见图 2。
图 2 省级 IMS 行政交换网网络组织近期目标图3.2 IMS 行政交换核心网演进远期目标
随着程控交换机达到运行年限的情况，根据实际需求以及接入条件，调整地市公网出局至 MGW，取消省行政交换汇接局，实现 IMS 网络的全覆盖。
交换网形成了以 IMS 为唯一核心控制网络的架构，实现了交换网核心控制层的最终演进目标。省级 IMS 目标网络架构详见图 3。
图 3 省级 IMS 行政交换网网络组织远期目标图4 结语
本文通过对现有省级行政交换核心网现状进行分析，提出 IMS 行政交换核心网建设原则及演进目标，为电力通信行政交换网的建设提供参考。
参考文献：
[1] 毕厚杰. IMS 与下一代网络[M]. 北京: 人民邮电出版社,2006
[2] 李华.IMS与软交换关系探讨[J].邮电设计技术,2008(2):16-17作者简介：周晓燕（1978-），女 ，辽宁营口人，工程师，研究方向为电力安全保障运检技术管理；张宁（1984-），女，辽宁沈阳人，工程师，研究方向为电力通信网络设计；邹愚（1976-），男，辽宁辽阳人，高级工程师，研究方向为电力通信网络设计。
