摘要：电网企业终端节点接入IP多媒体子系统没有统一的建设模式，文章通过对地市级及以下节点现状的梳理和分类，结合不同节点的业务需求，提出了各类终端节点由现行行政交换体系向IMS平滑过渡的过程中因地制宜且经济可行的改造方案、需要重点考虑的因素以及典型配套工艺设施的配置。本文研究结果选择IMS接入的优选方案，同时兼顾IMS体制的特点和运维优势，制定合适的运维分工体系。
关键词：电力行政交换；接入网；IMS；终端节点
引言
国家电网公司已经明确采用IP多媒体子系统（IMS）作为下一代行政交换的主要技术方向并制定了详细的规划。本文从IMS接入场景分类出发，总结出地市级及以下单位的行政交换现网向IMS演进过程中需要考虑的因素，包括在现有建设方式、基础设施、用户需求、演进策略、投资分析等约束下的最优接入网建设方案，通过对接入场景的适应性匹配提高电网企业的集约化运营水平和投资附加值。
1 IMS行政交换技术
1.1 IMS基本概念
IMS(IP Multimedia Subsystem)即IP多媒体子系统, 被认为是下一代网络的核心技术, 是在软交换完成控制与承载分离的基础上,进一步实现了呼叫控制层和业务控制层的分离,使其网架结构更为开放和灵活。IMS可提供全新的多媒体业务形式,其在保留语音服务的基础上,实现数据传输、视频会议、移动办公等功能,能够满足终端客户更新颖、更多样化的多媒体业务需求。
1.2 IMS核心网
国家电网公司采用分省部署核心网的模式，信令和媒体采用扁平化组网，电话号码映射（ENUM）采用总部和省两级组网。IMS不同区域采用开放的接口协议，提供基于会话初始协议（SIP）的多媒体会话业务控制和提供能力。IMS按网络功能可划分为IMS接入控制区、会话控制区、媒体区、运维计费区、业务平台区等部分。IMS核心网依托于数据承载网构建，采用基于多协议标签交换（MPLS）的专用VPN承载方案，MPLSVPN为节点间提供全网状连接，信令流和媒体流处于同一VPN中。
1.3IMS接入网
国家电网公司电路行政交换呈树形拓扑，总体为“四级汇接、五级交换”的结构，包括C1-C5共5级，各级分别代表总部汇接（C1）、区域汇接（C2）、省级汇接及交换中心（C3）、地市汇接及交换中心（C4）和终端交换站（C5）。
2 接入场景分类
2.1 地市公司
地市公司为电路行政交换的C4级，作为地区汇接节点，其承担了一个地区所有节点的接入任务。此外，部分地市公司建设了软交换作为调度交换和行政交换的备用方式，接入变电站及外部单位。地市公司行政交换结构清晰，有专业人员运维，基础设施条件健全。
2.2 县公司
作为行政交换的末端环节，县公司以自建电路交换为主，部分公司由于历史原因未建设专用行政交换，采用租用电信运营商网络的方式。为给所辖变电站、供电所、营业厅提供电话接入服务，部分县公司在技术改造中增设了软交换设备。
2.3 直属单位
2.3.1外部办公场所或分支结构：采用远端模块（内部带交换功能）作为所属单位的一个接入节点或租赁电信运营商的服务，此类机构如抢修中心、外部集中办公基地等。
2.3.2行政独立单位：采用自建用户交换机（电路交换或软交换）作为一个交换节点接入所属单位的交换系统。
2.4 营业厅及变电站
2.4.1 500kV及以上的变电站、集控站，以有人值守为主。按照规范要求，此类站点建设有完备的通信网络，具备光缆资源和数据网接入条件，而且一般配置有行政交换设备。
2.4.2 220kV及以下变（配）电站，以无人值守为主，行政交换不是强制配置要求。其主要业务（如操作票办理）可以通过调度电话或调度数据网方式承载。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆营业厅从地理位置角度分为2类，与供电企业同址的营业厅行政交换业务纳入到本单位管辖，单独设置的营业厅一般采用公网通信方式。
3 数据承载网分析
3.1 数据通信网
省级数据通信网是数据骨干网网络延伸后的组成部分，承载在省骨干SDH或OTN传输网上，覆盖省调、备调2个节点，地市公司本部组成省级数据通信网的边界，通过10G链路上联汇聚节点。数据通信网采用MPLSVPN技术组网，与综合数据网和办公内网完全物理隔离，从而对网络起到良好的保护作用。
3.2 综合数据网
综合数据网是以省为单位自建的一套数据网，其上承载的业务种类繁多，包括办公信息内网、视频会议、通信、调度、客服语音业务等，对特定的重要业务和关键业务在承载网上采用VPN方式予以QoS保障和安全隔离。
3.3 调度数据网
调度数据网是电网企业生产类业务最重要的承载网络，深入到各级变电站，覆盖范围广泛，因此具备变电站数据网的接入能力。如果需要使用调度数据网承载行政交换业务，必然会导致不同网络的物理连接，存在一定的安全隐患。因此，调度数据网不建议作为IMS的承载网络。
3.4 其他网络
电网企业光缆资源分布广泛，因此在不具备数据网的场所直接采用光缆裸光纤传输数据也是可选的方案，尤其是营业厅和低电压等级变电所等。综合上述分析，可优选数据通信网作为电网企业IMS的承载网络，同时将裸光纤传输作为必要的补充和辅助方式。
4 接入模式分析
4.1 地市公司接入
地市公司需要行政交换提供全业务支持，应结合行政交换改造工程将终端设备数字化，逐步将模拟终端更换为数字终端。IMS汇聚CE一般部署于地市公司办公大楼通信机房内，因此接入CE可以通过楼层交换机光缆方式接入本大楼汇聚CE，地市公司办公楼采用2×GE接入数据通信网。
4.2 县公司接入
县公司原则上保留现接入终端，通过可扩容接入网关AG和大容量IAD接入原模拟终端，在建设过程中只需将电路交换机DDF上的线缆逐步割接至AG或IAD即可。在数据通信网尚未覆盖县公司之前，可在县公司至市公司的传输设备上配置以太网板卡或直接采用裸光纤，实现以太网数据流到市公司的传送。
4.3 直属单位接入
4.3.1如果直属单位没有配置独立交换设备的计划，则可将其视为所属公司的接入节点，配置AG或IAD，通过数据网接入。
4.3.2如果直属单位至所属公司具备富余的光缆资源，则可以通过裸光纤建立其至所属公司的互联通道，由于直属单位一般均距地市公司距离较近，裸光纤完全可以满足传输距离的要求。
4.3.3如果直属单位不具备至所属公司的富余光缆资源，则暂时保持现有交换方式不变。如计划统一建设深入至直属单位的数据通信网，则可以用此通道承载直属单位的业务。
4.4 营业厅及变电站接入
根据相关规范要求，独立设置的营业厅要求与就近变电站实现电力光缆的联络。此类营业厅的接入采用裸光纤接入到就近35/110kV变电站，通过变电站传输设备的以太网数据板卡或者EPON方式实现数据接入。变电站一般都配置有传输设备，如配置有电路交换设备则通过传输设备将其接入地市MGW；如没有电路交换设备则可配置数字终端，直接以IP方式接入传输设备，而且变电站一般均配有电信运营商市话，可作为有效的补充和冗余手段。
结语
行政交换是供电企业办公系统的重要组成部分，也是基础业务应用，供电企业引入IMS是符合智能电网大趋势的必然选择。基于此，本文通过对供电企业各类节点行政交换网的现状以及数据承载网的分析，结合IMS的建设要求，在保护现有投资和平滑演进的刚性约束下，提出了地市级及以下各类节点的接入及演进方式。
参考文献
[1]国家电网公司.国家电网公司IMS行政交换网总体设计[R].2015.
[2]国家电网公司.省级及以下数据通信网络优化整合总体设计[R].2014.
论文作者:王利成,张宏飞
论文发表刊物:《电力设备》2017年第18期
论文发表时间:2017/11/7
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