电力 IMS 行政交换接入网规划与设计

电力 IMS 行政交换接入网规划与设计

摘要：IMS 是通信运营商当前主流的交换核心网技术，在政策方向上IMS 将是

国网行政交换的主流方向，研究IMS 网络和系统的规划与设计，对于提升通信

网的运作效率有着极为关键的意义。文章首先介绍了阜阳电力 IMS 行政交换接入

网建设的必要性，分析了技术方案并最终选择了合适的方案，望对相关工作的开

展有所裨益。

关键词：IMS；行政交换接入网；规划与设计

1前言

IMS 采用业务、控制、承载分离的架构，相比软交换以及电路交换技术更先进，适合多

媒体及增强类业务的部署和开发；IMS 则是三大运营商目前的主流交换核心网技术，产业链

方面最为成熟，随着电力通信 IMS 系统应用逐步推广，对其规划与设计提出了新的要求，因

此有必要对其相关课题展开深入研究与探讨，以期用以指导相关工作的开展与实践，并取得

理想效果。

2行政交换接入网现状

阜阳市公司行政交换系统中用户由程控交换用户和软交换用户混合组成，覆盖的范围阜

阳市辖区市调的所有变电站、办公场所、家属区。阜阳公司行政交换网目前采用程控交换技

术和软交换技术，软交换的网络依托信息广域网承载，两套行政电话交换系统并存方式运行。阜阳市供电公司建设有中兴ZXJ10 程控交换、震有NC5200B 软交换两套行政电话交换系统。

其中，行政电路交换系统共有用户约 1000 户，

行政软交换共有用户约 550 户。

3项目必要性

（1）安全性分析：IMS 采用业务、控制、承载分离的架构，相比软交换以及电路交换

技术更先进，适合多媒体及增强类业务的部署和开发。IMS 系统安全的主要应对措施是 IP 安全协议 (IPSec), 通过 IPSec 提供了接入安全保护, 使用 IPSec 来完成网络域内部的实体和网络域

之间的安全保护。IMS 用户终端 (UE) 接入到 IMS 核心网需经一系列认证和密钥协商过程。

IMS 网络的安全体系从接入侧、网络侧保证了系统的安全性。IMS 系统采用多地互备容灾方式，主设备均实现异地灾备。

（2）效能与成本分析：阜阳地区的行政交换网主要承载语音、传真等窄带业务，无法

满足用户对多媒体、数据等业务日益增长的需求。目前，电路交换设备逐步退出市场，不再

生产，通过更换板卡继续维持其运转成本高昂，继续使用不再经济。IMS 交换设备采用 ATCA （AdvancedTelecomComputingArchitecture 一种全开放、可互操作的电信工业标准）硬件

平台，属于高密度、高集成度交换设备，单台设备容量也远高于程控交换设备。因此通过引

入 IMS 技术，随着程控交换设备退网，最终实现全 IP 的交换网络，会极大降低全网设备运行

功耗，压缩运行成本。

（3）政策适应性分析：在十三五规划中，国网已经将 IMS 作为下一代行政交换的演进

方向。国网总部已经完成了 IMS 网络的改造和建设工作，安徽省公司 IMS 行政交换核心网建

设工作已经全面铺开， IMS 技术体制已经被阜阳供电公司列入十三五规划。

在产业链生命力方面，程控交换和软交换设备产能已逐步萎缩；国网已经作出电路交换不再增容的决策。县公司未配置国网自有交换系统，采用公网的电信服务，不利于地县一体化的统一管理和信息安全。

IMS 技术体制在技术先行性、安全性、效能与成本、政策适应性等多个方面具有先天的优势，阜阳供电公司行政交换网技术演进以IMS 技术为最终发展方向。因此有必要将阜阳供电公司现有交换系统升级改造为 IMS 交换系统。

4.项目技术方案

4.1项目可选技术方案

本项目在阜阳地区建设 IMS 接入网。本地电路交换接入 IMS 核心网有 2 种方式。

第一种方式是将 IM-MGW 统一部署在核心节点，地区的 2M 电路中继通过电路传输连接至核心节点，以核心节点为统一出口；

第二种方式是将 IM-MGW 部署在地市公司，地区的 2M 电路中继直接连接至本地 IM-MGW，有地市公司为统一出口。

4.2技术方案比选

（1）安全方面比较：方案一全省集中部署模式下，地市公司的所有中继电路全部需要核心节点中转，核心节点信息量大而且压力较大，一旦出现问题，将导致全省交换业务的瘫痪。

方案二分地市部署模式下，一个地市的中继电路出现故障不会影响到其它地市。

从安全性方面考虑，方案二较为优选。

（2）

效能方面比较：方案一全省集中部署模式下，媒体流需经过省中心在回落到各地市，传输资源占用多、路由方式复杂。

方案二分地市部署模式下，媒体流的互联互通点均在地市公司，话务流向清晰，路由迂回少，地市公司至省公司的长途传输资源占用少，便于本地管理和维护。

从效能性方面考虑，方案二较为优选。

（3）设备全寿命周期成本比较

方案 1 中IM-MGW 设备购买量较少，但是需要配置的接口板卡较多，初期投资较小。

方案 2 中 IM-MGW 设备购买较多，初期投资较大。从全寿命周期成本方面考虑，方案 1 较优。

（4）技术方案选择

通过上述三个方面比较论证，选择方案 2，即在阜阳公司设置IM-MGW 设备作为阜阳供电公司 IMS 行政交换系统改造方案。

4.3技术方案详细内容

（1）用户统计预测

以阜阳供电公司、县公司、直属单位、变电站和供电所等机构行政交换网的现有用户数

据为基础，考虑阜阳供电公司各单位现状及未来发展规划，考虑未来企业需求的增长（按照

年2% 的行业增长经验值），

规划到2020 年，对阜阳全地区用户数量进行统计与预测，为了便于规划、设计和计算，本次阜阳IMS 接入网设计中，全辖区用户以 4230 线考虑。

（2）IMS 整体网络架构

安徽电力公司 IMS 行政交换网采用全省统一的核心网交换平台，地市公司、县公司、直

属单位、变电站、供电所等只作为核心网的接入节点，不再单独建设核心网。安徽电力 IMS

行政交换电话网络以省为单位统一规划、集中部署、分步实施，业务层、控制层网元在省公

司集中部署、接入层网元（含终端）在各地市供电公司分散设置。从网络地位、机房条件、

骨干数据网部署节点等方面考虑，2 套 IMS 核心网网元分别部署于安徽省公司和阜阳备调。

安徽省公司、阜阳备调为全省核心网节点，采用 1+1 互备容灾方式部署。阜阳公司作为接入

节点分别接入两个核心节点。

根据上述需求分析、建设构想以及网络结构及节点设置原则，拟采用如图 1 的网络架构图。

图 1IMS 网络架构图

5 结语

通过对 IMS 行政交换接入网规划与设计问题的研究，我们可以发现，该项工作良好实践

效果的取得，有赖于对其多项影响因素与关键环节的充分掌控，有关人员应该从其应用的客

观实际需求出发，研究制定最为符合实际的规划与设计实施策略。

参考文献

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[2]陈凯 .NEMO 在 IMS 中的接入方案 [J]. 电信技术 .2014（1）：16-18.

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