0 引言

從20世紀(jì)80年代后期開(kāi)始,國(guó)家電網(wǎng)公司交換網(wǎng)建設(shè)逐步由最初的步進(jìn)制交換過(guò)渡到程控交換技術(shù),已形成“四級(jí)匯接、五級(jí)交換”的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),網(wǎng)絡(luò)規(guī)模已覆蓋至全部地市級(jí)及以上單位、74%以上的縣供電企業(yè)和95%以上的35 kV等級(jí)以上變電站。不論從網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、用戶規(guī)模還是業(yè)務(wù)應(yīng)用,交換網(wǎng)都已經(jīng)成為公司電力生產(chǎn)和日常辦公最重要的網(wǎng)絡(luò)之一,涉及到網(wǎng)絡(luò)、設(shè)備、通道、碼號(hào)、互通等各層面內(nèi)容,其業(yè)務(wù)不僅涵蓋了公司各單位,還包含了與南方電網(wǎng)、發(fā)電企業(yè)、水電企業(yè)以及其他電力企業(yè)互聯(lián)互通。但隨著通信技術(shù)不斷發(fā)展以及設(shè)備老化,現(xiàn)網(wǎng)系統(tǒng)被迫面臨著技術(shù)升級(jí)和改造,需要通過(guò)一系列技術(shù)手段和策略,保證下一代交換網(wǎng)的設(shè)計(jì)、建設(shè)以及現(xiàn)網(wǎng)設(shè)備的平滑過(guò)渡。

 1 現(xiàn)狀調(diào)研

現(xiàn)狀調(diào)研是一切工作的基礎(chǔ),充分掌握現(xiàn)狀情況是后續(xù)工作成功的重要保證。該階段工作的基本要求是“全面、規(guī)范、深入”,全面是要覆蓋交換網(wǎng)所涉及的各方面,包括設(shè)備、資源、投資、運(yùn)維、管理、標(biāo)準(zhǔn)等;規(guī)范是調(diào)研格式及數(shù)據(jù)要求統(tǒng)一;深入是要覆蓋到網(wǎng)絡(luò)的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)和細(xì)節(jié)。2012年至2013年,通過(guò)訪談和問(wèn)卷的形式,對(duì)公司總部及所屬5個(gè)分部、27個(gè)省公司及直屬單位行政交換網(wǎng)和調(diào)度交換網(wǎng)的資源狀況和設(shè)備情況從多個(gè)維度、多個(gè)層次進(jìn)行了調(diào)研,從“網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、設(shè)備資源、碼號(hào)資源、信令協(xié)議、業(yè)務(wù)應(yīng)用、運(yùn)維能力、機(jī)房及能耗、備品備件”等方面進(jìn)行了綜合分析和評(píng)價(jià),準(zhǔn)確掌握了公司交換網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀和面臨存在問(wèn)題。

2013年5月組織華為、中興、哈里斯等主流廠商召開(kāi)研討會(huì),針對(duì)交換設(shè)備的研發(fā)、生產(chǎn)與售后,結(jié)合公司交換網(wǎng)后續(xù)運(yùn)維展開(kāi)討論,確保后續(xù)系統(tǒng)及設(shè)備升級(jí)的可行性;8月,工作組實(shí)地考察了公司電力生產(chǎn)及辦公相關(guān)業(yè)務(wù)部門的實(shí)際需求,進(jìn)一步論證系統(tǒng)升級(jí)的必要性。通過(guò)廣泛的調(diào)研和深入的分析,編制了《公司行政交換網(wǎng)設(shè)備資源現(xiàn)狀調(diào)研分析報(bào)告》、《公司行政交換網(wǎng)號(hào)碼資源現(xiàn)狀調(diào)研分析報(bào)告》、《公司行政交換網(wǎng)業(yè)務(wù)需求匹配度研究分析報(bào)告》,為下一步技術(shù)路線選擇提供了數(shù)據(jù)支撐。

 2 體制論證

技術(shù)體制的選型密切關(guān)系著網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行安全、建設(shè)成本和演進(jìn)方向,因此需充分結(jié)合現(xiàn)網(wǎng)情況,從網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的必要性、可行性,以及業(yè)務(wù)提供能力、產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)狀等多個(gè)方面對(duì)新技術(shù)體制進(jìn)行全面的分析和論證,為技術(shù)體制的選型提供參考依據(jù),最終明確網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)方向。對(duì)交換網(wǎng)技術(shù)體制選型而言,主要面臨著軟交換和IMS技術(shù)2種技術(shù),兩者均是IP通信技術(shù),且在公網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商及行業(yè)均有成熟應(yīng)用,因此需要考慮的因素繁多,需要客觀的綜合分析與評(píng)價(jià)。

公司下一代交換網(wǎng)技術(shù)體制選擇采用了“先測(cè)試、后論證”的工作方法,最終確定采用IMS技術(shù)作為公司下一代交換網(wǎng)技術(shù)路線。整體測(cè)試工作分為3個(gè)階段：第一階段為單系統(tǒng)測(cè)試階段,主要測(cè)試內(nèi)容包括：?jiǎn)螐S家IMS核心網(wǎng)設(shè)備測(cè)試、多媒體和語(yǔ)音業(yè)務(wù)測(cè)試、終端測(cè)試等;第二階段為多廠家實(shí)驗(yàn)室互通測(cè)試階段,主要測(cè)試各廠家不同IMS之間的業(yè)務(wù)互通功能,包括多媒體業(yè)務(wù)和語(yǔ)音業(yè)務(wù)的互通、不同廠家IMS單系統(tǒng)的性能測(cè)試等內(nèi)容;第三階段為試點(diǎn)單位IMS互通測(cè)試,主要在現(xiàn)網(wǎng)測(cè)試各試點(diǎn)單位IMS之間的互通性和試點(diǎn)單位IMS與行政交換網(wǎng)設(shè)備、運(yùn)營(yíng)商公網(wǎng)設(shè)備的互通性。

2014年5月,工作組編制了《公司IMS行政交換網(wǎng)測(cè)試總體總體方案》以及《IMS核心網(wǎng)設(shè)備測(cè)試規(guī)范》等29項(xiàng)測(cè)試規(guī)范,分別在江蘇、山東、天津開(kāi)展中興、華為、上海貝爾3個(gè)主流廠家設(shè)備指標(biāo)測(cè)試工作,單系統(tǒng)測(cè)試和互通測(cè)試共計(jì)1 500項(xiàng);互聯(lián)互通及跨地區(qū)業(yè)務(wù)測(cè)試,共1 900項(xiàng)。通過(guò)測(cè)試驗(yàn)證了各主流廠家IMS系統(tǒng)與公司現(xiàn)網(wǎng)互通的可行性;驗(yàn)證了業(yè)務(wù)互通的技術(shù)方案、IMS系統(tǒng)在容災(zāi)、話務(wù)質(zhì)量方面指標(biāo)要求;以及對(duì)不同廠家核心網(wǎng)和接入設(shè)備之間的兼容性,最終確定了IMS技術(shù)作為公司下一代交換網(wǎng)的技術(shù)路線。

 3 總體設(shè)計(jì)

在確定IMS行政交換網(wǎng)為技術(shù)路線后,工作組以“解決現(xiàn)網(wǎng)存在問(wèn)題,協(xié)同發(fā)展、保護(hù)現(xiàn)有投資,提升業(yè)務(wù)支撐能力,實(shí)現(xiàn)平滑演進(jìn)”為目標(biāo),明確提出采用“先核心、后接入”建設(shè)模式,遵循“統(tǒng)一技術(shù)體制、統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一建設(shè)”原則,“十三五”期間建成“架構(gòu)穩(wěn)固、運(yùn)維便利、資源合理、業(yè)務(wù)豐富”的IMS行政交換網(wǎng)^[1-6],組網(wǎng)架構(gòu)如圖1所示。

圖1 公司IMS行政交換網(wǎng)整體組網(wǎng)架構(gòu)Fig.1 IMS administrative exchange network framework

根據(jù)上述工作目標(biāo),工作組先后制定了《公司IMS行政交換網(wǎng)總體設(shè)計(jì)》、《公司IMS行政交換網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)遷移演進(jìn)方案》、《公司IMS行政交換網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)承載需求與建設(shè)模式》、《IMS行政交換網(wǎng)綜合接入解決方案》、《IMS行政交換網(wǎng)典型設(shè)計(jì)》、《公司IMS業(yè)務(wù)的無(wú)線通信專網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)研究》等6項(xiàng)技術(shù)方案^[7-9],制定了行政交換網(wǎng)全網(wǎng)的規(guī)劃部署研究工作,以及引入IMS技術(shù)后,網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)組織方式、核心網(wǎng)元設(shè)置方式、業(yè)務(wù)平臺(tái)部署方式、對(duì)數(shù)據(jù)承載網(wǎng)的接入和安全需求、接入網(wǎng)的部署方式、網(wǎng)管系統(tǒng)建設(shè)方案、配套資源需求等內(nèi)容,并要求各單位必須在開(kāi)展IMS交換網(wǎng)建設(shè)前從全省的高度開(kāi)展全網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)。

2015年1月,公司下發(fā)了《國(guó)家電網(wǎng)公司IMS行政交換網(wǎng)建設(shè)指導(dǎo)意見(jiàn)》,要求公司總部及27家省公司遵循“先核心、后接入”的原則,“十三五”期間全面建成IMS核心網(wǎng),并要求公司各單位結(jié)合自身情況,按照總部及省公司的演進(jìn)規(guī)劃和接入原則開(kāi)展接入網(wǎng)建設(shè),靈活接入IMS 核心網(wǎng),實(shí)現(xiàn)平滑演進(jìn)。

 4 標(biāo)準(zhǔn)體系

長(zhǎng)期以來(lái),公司各單位電話交換網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和改造均從解決短期、局部問(wèn)題的角度出發(fā),以“各自為戰(zhàn)”的方式進(jìn)行交換網(wǎng)建設(shè)和組網(wǎng),未能充分考慮到交換網(wǎng)技術(shù)最新的發(fā)展趨勢(shì)。這種建設(shè)方式割裂了交換網(wǎng)全網(wǎng)統(tǒng)一編號(hào)、互聯(lián)互通的技術(shù)特性,限制了公司交換網(wǎng)統(tǒng)一組網(wǎng)和設(shè)備的集中部署,難以支撐公司交換網(wǎng)的全網(wǎng)升級(jí)和長(zhǎng)期發(fā)展,也難以通過(guò)交換網(wǎng)演進(jìn)支撐公司“三集五大”的發(fā)展戰(zhàn)略。因此,需要公司總部層面牽頭開(kāi)展對(duì)下一代交換網(wǎng)組網(wǎng)架構(gòu)、編號(hào)方案、互聯(lián)互通以及網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)方案的研究和統(tǒng)一規(guī)劃,采取“自上而下”的方式指導(dǎo)交換網(wǎng)的全網(wǎng)升級(jí)和長(zhǎng)期發(fā)展,因此,IMS行政交換網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系成為IMS網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的基石和保障。

2014年在確定公司電話交換網(wǎng)演進(jìn)技術(shù)體制基礎(chǔ)上,為指導(dǎo)公司IMS行政交換網(wǎng)統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一建設(shè),按照“統(tǒng)一體系、分工負(fù)責(zé)、層次清晰、急用先行、逐步完善”的工作思路,重點(diǎn)考慮技術(shù)內(nèi)容、產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化基礎(chǔ),逐步構(gòu)建出以技術(shù)體制演進(jìn)為切入點(diǎn),從總體要求、關(guān)鍵技術(shù)、建設(shè)及運(yùn)維3個(gè)方面制定了11項(xiàng)技術(shù)規(guī)范,涵蓋了設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)、終端、業(yè)務(wù)等層面的技術(shù)要求,保障并規(guī)范公司IMS行政交換網(wǎng)的有序建設(shè),標(biāo)準(zhǔn)框架如圖2所示。

圖2 IMS行政交換網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系框架Fig.2 IMS administrative exchange network standard system

該系列標(biāo)準(zhǔn)主要解決下一代交換網(wǎng)建設(shè)的組網(wǎng)方式、設(shè)備部署、路由方式、互聯(lián)互通等全局性技術(shù)問(wèn)題,用于指導(dǎo)下一代交換網(wǎng)的全網(wǎng)統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一建設(shè)、統(tǒng)一部署;關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)主要解決下一代交換網(wǎng)設(shè)備功能性能、接口協(xié)議、業(yè)務(wù)流程、接入網(wǎng)及終端等關(guān)鍵技術(shù);工程建設(shè)和管理類標(biāo)準(zhǔn)主要制定下一代行政交換網(wǎng)的設(shè)計(jì)深度、驗(yàn)收、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行管理等,指導(dǎo)交換網(wǎng)設(shè)備采購(gòu)、建設(shè)和運(yùn)行維護(hù)^[10-12]。

 5 業(yè)務(wù)創(chuàng)新

為充分發(fā)掘IMS網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的技術(shù)特點(diǎn)和業(yè)務(wù)能力,加快構(gòu)建“架構(gòu)穩(wěn)固、運(yùn)維便利、資源合理、業(yè)務(wù)豐富”的公司IMS行政交換網(wǎng),進(jìn)一步探索適合國(guó)家電網(wǎng)公司發(fā)展需求的業(yè)務(wù)創(chuàng)新應(yīng)用及部署方式,使公司IMS行政交換網(wǎng)更好地服務(wù)安全生產(chǎn)及行政辦公,2016年開(kāi)展IMS行政交換網(wǎng)業(yè)務(wù)可行性論證研究。經(jīng)論證,雖然IMS技術(shù)體制并不實(shí)際提升交換網(wǎng)絡(luò)自身的增值業(yè)務(wù)能力（即IMS交換網(wǎng)自身業(yè)務(wù)能力仍僅限于提供語(yǔ)音業(yè)務(wù)核心交換能力,會(huì)議和數(shù)據(jù)類業(yè)務(wù)本身與IMS核心網(wǎng)技術(shù)無(wú)關(guān)）,但I(xiàn)MS技術(shù)與傳統(tǒng)電路交換網(wǎng)主要區(qū)別在于引入了終端接入無(wú)關(guān)性,同時(shí)滿足基于IMS核心網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的ISC接口開(kāi)展第三方增值類業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)和接入的能力,實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)接入的統(tǒng)一性。

基于IMS交換網(wǎng)構(gòu)建語(yǔ)音、會(huì)議、數(shù)據(jù)類業(yè)務(wù)應(yīng)用（如統(tǒng)一通信業(yè)務(wù)）,可實(shí)現(xiàn)上述各類業(yè)務(wù)基于IMS交換平臺(tái)統(tǒng)一部署管理,共享音視頻通話和融合會(huì)議等跨終端通信能力,且能夠進(jìn)一步將所構(gòu)建的各類業(yè)務(wù)能力向現(xiàn)有信息系統(tǒng)提供標(biāo)準(zhǔn)的第三方業(yè)務(wù)接口,將有關(guān)通信業(yè)務(wù)能力向其開(kāi)放,使各類生產(chǎn)辦公信息通信系統(tǒng)具備調(diào)用IMS行政交換網(wǎng)的通信能力,促進(jìn)信息通信融合,提升員工工作效率。可以說(shuō),IMS交換網(wǎng)的主要優(yōu)勢(shì)在于資源的整合,并將業(yè)務(wù)能力提供給其他信息系統(tǒng)靈活調(diào)用。IMS行政交換網(wǎng)業(yè)務(wù)能力^[13-15]見(jiàn)表1所列。

表1 IMS行政交換網(wǎng)業(yè)務(wù)能力Tab.1 IMS administrative exchange network business capabilities

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