面向IMS的电力通信网络融合探析
0 引言
电力通信网络的全面建设和发展，推动新需求和新业务的增长，进一步扩宽了电力通信网络服务领域的范围。引进新技术，优化网络结构，整合所有通信业务于网络结构中，已经成为电力通信网络发展的潮流和趋势。为适应发展的需求，各地电力通信网络积极推行信息网络结合电力通信网络、移动网络结合固定网络的策略。
1 IMS技术概况
IMS技术，是从3GPP的R5版本中所引进的新型多媒体业务模式，并被视为下一代网络的核心技术。其不仅能够为终端客户提供最新、多元化的多媒体业务，还能够解决通信网络、业务融合等问题。
对于IMS技术而言，主要具有如下特点：1）同接入方式无关。IMS网络支持多样化的接入方式，因此，不会对用户终端设备及其地点造成限制，可以随时享受归属地业务。2）业务触发机制的统一性。IMS网络核心控制点只针对业务触发，统一由应用平台实现。IMS 核心控制点和业务间无绑定的关系，可由 IMS业务触发机制统一实现固定、移动接入的触发。3）路由机制的统一。用户数据信息都在归属地存储，因此，无论业务，还是认证都需经过归属地。4）数据库的统一。无论对于移动用户，还是固定用户，数据都存储于数据库中。5）业务、承载的各自独立。IMS业务层、控制层各自独立，提供IM-SSF、OSA SCS、应用服务器3种业务方式。IMS的特点使得网络不再受到接入、业务等多方面因素的影响，使得通信网络的融合成为可能。
2 面向IMS的网络融合技术
为了实现网络融合，IMS技术以IP网络为基础，实现了控制、承载的相互独立，并进一步地促进了呼叫控制层、业务控制层二者的分离。对于IMS而言，其实质并非帮助新单项业务的开发，而是为业务组合提供了一个良好的平台，并构建起新型综合业务模式。加之IMS技术源自于移动通信网络应用，因而全面考虑了对移动性能的支持，并增设了外置数据库，实现了用户鉴权的保障。IMS采用的是SIP作为呼叫及业务控制的指令，对于软交换而言，SIP只属于呼叫控制多元协议中的其中一种，且主要采用的是MGCP、H.248协议，因而更灵活，满足了多媒体业务的控制要求。总体而言，IMS进一步实现了软交换的要求，网络架构体系也更为开放，可以利用IP融合多种网络，也是促使网络走向宽带化、移动化、融合化的必由之路，这并非一个技术或工具，而是应用问题。随着3GPP R8成功制定后，IMS体系标准日趋完善，就电力通信网络用户而言，IMS网络融合现有媒体资源的能力会更强大，对于新业务的融合和拓展也具有更大的潜力。
3 基于IMS的电力通信网络融合策略
本文以某省电力公司内部行政交换网络为例，结合其网络现状，探讨基于IMS的电力通信网络融合策略。在该系统中，有电话网、数据网和视频网三个网络，它们之间是相对独立的，且每个网络拥有不同的业务承载，这无疑会增加运行和维护的成本，造成网络资源的浪费，阻碍网络新业务的开展和应用。依据物联网和未来智能电网的建设需求，未来智能电网的发电、配电、输电、调度和用电等设备将发展成为接入终端，在信息平台上进行围绕建设，并对专网专用的网络提出了要求和挑战。因此，建设和发展IMS网络是保障公司系统语音、数据和视频有效融合的前提，充分发挥现有资源的作用。
3.1 核心网组网策略
IMS核心网，需要以公司现有信息网络为基础进行组网，以便充分利用公司最为广泛、全面的IP资源，并实现通信网、软交换网、电信GSM/WCDMA/PSTN等网络的融合，实现公司内部通信网、信息网，以及无线网和有线网的融合。
该公司IMS核心网主要包括三个层次。在IMS组网结构中，底层是承载层，负责提供会话接入与传输，由通信网负责构建。当前，作为IMS网的承载层，其核心设备是媒体网关（MGW），负责为电路交换域、IMS域之间媒体流的互通提供相应的功能实体，并提供语音互通。为了实现无线业务融合，必须将SGSN、GGSN作为无线业务接入点，可通过系统自建，租用等方式实现，这样IMS用户信令可以有效传送至控制层。控制层作为中间层，提供信令控制等功能，其主要有控制服务器构成，负责对呼叫、会话设置、修改、释放等一系列过程进行管理，各IP业务信令控制均集中在该层。在该IMS核心网中，控制层主要由呼叫会话控制、归属用户服务器、MGCF等构成，其各自执行不同任务，协同配合，共同完成信令处理。该层仅负责IMS信令，IMS业务流并不经过该层，可利用承载层做路由直接通信。上层为应用层，由信息网提供相应的应用服务器。当前，信息网广域网络的覆盖率已经实现了100%，也为IMS核心网组建奠定了基础。信息网为IMS提供了邮件、招投标等增值业务，企业可进行SIP应用开发，利用标准SIP接口实现和IMS系统的连接，若需和第三方应用连接，可通过OSAAPI等进行连接，利用OSA/ParlayGW对非信任业务进行管理、授权鉴别等。
3.2 软交换业务向IMS的过渡策略
现阶段，各公司内部行政交换网已基本实现软交换网络系统建设，并初步实现了语音、视频以及数据业务的融合。为保护已有的建设投资，公司在IMS系统建设过程中，必须考虑到IMS、软交换系统之间的兼容性，实现二者的有效过渡。可分阶段实现过渡：1）改造HLR，实现用户签权的统一化。对于不同系统而言，用户信息存储方式存在不同，因此会对行业领域的软交换系统之间的互通造成影响。为实现二者的过渡，需要进行HLR改造，可以利用MAP全集协议，将用户数据实现全体上移，这样用户数据都通过HLR进行统一管理，实现了异构软交换系统的互通，也为软交换系统向IMS系统过渡奠定了技术基础。2）升级软件。为了实现有效过渡，需要将HLR升级到HSS，该过程需要利用Diameter协议、CSCF实现通信。对于AAA服务协议而言，Diameter无疑是最佳选择，也是与该公司ALL-IP技术相对应的AAA的新型框架体系。HSS提供了鉴权、移动管理、鉴权信息生成、身份识别、业务鉴权、签约等支持。实现了软系统向IMS的最终转变。
4 结束语
随着我国智能化电网的不断发展，如何实现电力通信网络的有效融合成为现阶段不得不思考的重要问题。无论对于电力企业的安全、高效生产，还是从提高其业务效率、发展、资源整合与综合运用方面来看，IMS技术的出现都为电力通信网络融合带来了新的思路。当然，促进IMS在核心网络中的应用仍有很长的路要走，因此，当前关于IMS在电力通信网络融合中的应用仍有待深入研究。
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