0 引言

電話交換網為企業(yè)員工日常行政辦公和電力生產提供優(yōu)質、實時、可靠的通信業(yè)務,是電力通信網中最重要的網絡之一。目前電力企業(yè)電話交換網相關標準主要有國家電網公司（以下簡稱“公司”）企業(yè)標準《電力調度交換網組網技術規(guī)范》（Q/GDW 754—2012）、電力行業(yè)標準《電力系統(tǒng)自動交換電話網技術規(guī)范》（DL/T 598—2010）以及國家標準《電力軟交換系統(tǒng)技術規(guī)范電力軟交換系統(tǒng)技術規(guī)范》（GBT 31998—2015）。

目前由于部分電路交換設備在網運行時間較長、故障率高以及程控交換設備產能逐漸萎縮,產品及服務難以為繼,軟交換和多媒體子系統(tǒng)（IP Multimedia Subsystem,IMS）技術開始在電力系統(tǒng)廣泛應用。而現有標準已經不能滿足指導電力系統(tǒng)電話交換網建設和運行的需求,需要制定新的交換網標準體系以適應新技術的發(fā)展和應用。同時,構建新的標準體系可為參與下一代交換網建設的設備制造商、系統(tǒng)集成商、建設部門提供技術指導,保證下一代交換網建設的質量和進度,以及不同廠家系統(tǒng)和設備之間的互操作性,有效保障下一代交換網與現有電路交換網的平滑演進,并實現下一代交換網與數據承載網的協調發(fā)展和同步建設。

 1 電力企業(yè)交換網建設狀況以及現有標準存在的問題

目前電力企業(yè)電話交換網在技術演進方面存在軟交換和IMS兩種技術路線。經調研,在規(guī)模不是很大的企業(yè)均采用軟交換技術構建企業(yè)語音電話網,如南方電網公司、發(fā)電企業(yè)等;在規(guī)模較大的企業(yè),如國家電網公司,采用了IMS技術,并計劃在“十三五”期間達到全面建成IMS核心網建設目標^[1]。但是,不論是軟交換技術還是IMS技術,電力企業(yè)下一代交換網的發(fā)展演進將使交換網技術能力、網絡架構、業(yè)務類型等均發(fā)生巨大改變,現有的行業(yè)和企業(yè)交換網技術標準難以滿足企業(yè)自身發(fā)展需求,需要建立與之相適應的下一代交換網標準體系,為下一代交換網建設、演進提供統(tǒng)一的技術依據。

國家電網公司企業(yè)標準Q/GDW 754—2012主要規(guī)定了由數字交換、數字傳輸設備組成的調度交換網的組網技術指標、功能、配置、路由設置、信令以及編號方案,適用于國家電網公司系統(tǒng)各級電力調度交換網的網絡規(guī)劃、設計、建設和改造,各發(fā)電企業(yè)調度交換機接入電力調度交換網的交換節(jié)點也應遵守該標準的規(guī)定。該標準僅用于電力調度通信系統(tǒng),主要采用電路交換技術,對軟交換及IMS技術沒有任何規(guī)定,不適用于指導電力企業(yè)下一代交換網建設。

電力行業(yè)標準DL/T 598主要規(guī)定了電話交換網的網絡結構、技術指標、編號計劃、信令、軟交換及IP電話系統(tǒng)的接入、同步、交換機接口性能要求、計費、環(huán)境和可靠性要求等。2010年,中國電力企業(yè)聯合會組織10家單位對該標準進行第一次修訂,修訂稿于2011年1月9日發(fā)布,2011年5月1日實施。第一次修訂主要增加了“軟交換及IP電話系統(tǒng)的接入”章節(jié)內容,同時對其他各章節(jié)內容進行了適當修改,但目前來看其存在的主要問題如下。

1）行標中規(guī)定全部用戶采用統(tǒng)一定長的9位編號格式“9X_lX₂PQABCD”。上述格式中,對于“X_lX₂” （“X_l”為區(qū)域電網公司編號,“X₂”為區(qū)域電網公司內省公司編號）兩位的分配方式,行標已經做詳細規(guī)定;但對于“PQ” （“PQ”為地市級公司及縣公司、省公司直屬單位編號）兩位的分配方式沒有規(guī)定,也沒有提出統(tǒng)一的分配原則。因此,各單位在實際號碼分配過程中既缺乏相關依據,也沒有適時制定號碼分配及擴充規(guī)劃,導致號碼資源浪費嚴重,用戶號碼的編號沒有規(guī)律,對號碼的管理帶來一定困難。另外,行標規(guī)定 “編號安排要盡量照顧到行政隸屬關系和地區(qū)的劃分,要留有一定的備用號碼,以滿足長遠發(fā)展的需求”,但對于既具有行政隸屬關系,又在同一地區(qū)的單位（如分部與所在地省公司單位等）,行標中沒有規(guī)定應優(yōu)先考慮何種因素,導致這類單位編號原則不統(tǒng)一。

2）由于電力企業(yè)管理因素,500 kV直調廠站通過直達中繼與國家電網公司總部互聯,但根據IMS行政建設網建設指導要求,應就近接入到所在?。ㄊ校┕綢MS核心網,因此需要重新規(guī)范國（分）調及直調廠站的接入原則。新建廠站應不再建立與國家電網公司總（分）部行政交換網的直達中繼,而隨500 kV及以下線路同步建設的通信網接入所在省行政交換網,并由省公司進行號碼分配;對少數處于省際交界處,且與所在省無聯絡線的廠站以及交流串補站、通信中繼站等站點,則由國家電網公司總（分）部根據其通信網情況指定接入某省行政交換網,并按其號段規(guī)則進行號碼分配。

3）行標中缺乏電路交換、軟交換、IMS技術3種不同網絡互聯互通的接口和技術要求,僅僅規(guī)定了軟交換的接入方式,不能滿足企業(yè)下一代交換網的建設需求。

國家標準GBT 31998—2015主要規(guī)定了電力軟交換系統(tǒng)的組成,明確了各部分的主要功能、性能以及基本接口等要求,也包含調度軟交換系統(tǒng)的技術要求,該標準對電力軟交換系統(tǒng)建設具有指導性,但也存在以下問題。

1）該標準沒有規(guī)定與原電路交換系統(tǒng)、IMS系統(tǒng)以及公網運營商接口的功能及性能要求,企業(yè)間的互聯互通以及出網呼叫缺乏相應規(guī)定。

2）在調度軟交換部分,沒有規(guī)定Ij-A、Ih、Ie-A、Db以及Da接口功能和性能要求,將導致廠家的調度服務器與調度臺及錄音錄像設備不能互聯互通,建設單位只能采購同一廠家的軟交換產品才能實現全部調度功能,跨廠家產品調度功能無法實現,這對于調度通信系統(tǒng)的設計、建設和運行存在巨大隱患。

 2 IMS技術標準化現狀及分析

根據上述分析,對于獨立建設的軟交換系統(tǒng)已有國家標準,但對于國家電網公司這種大型企業(yè)^[2-3]已經明確采用IMS技術構建下一代電力交換網,截至目前尚缺乏設備、網絡、協議、互聯互通、運行維護等方面的系列標準,需要借助國內外標準化組織制定的相關框架性規(guī)范,制定適用于電力系統(tǒng)的基于IMS技術體制的下一代電話交換網標準體系。

2.1 國際標準制定情況

IMS國際標準組織主要涉及3GPP,在標準制定方面,IMS的每個版本都對設備、接口、業(yè)務系統(tǒng)以及業(yè)務應用進行了詳細描述。其第一個版本是1999年發(fā)布的版本99,且最初決定每年推出一個版本。繼版本99后,3GPP開始定義版本2000,包括所謂的全IP網絡,即后來更名為IMS的部分^[2]。由于意識到IMS的開發(fā)不可能在2000年一年之內完成,因此版本2000被拆分成版本4和版本5,最終版本5將IMS引入到3GPP中。目前版本12的標準仍在制定中。此外,在3GPP終結版本5和版本6時,其他標準制定組織也平行完成了IMS規(guī)范縮寫,包括ETSI TISPAN、3GPP2和Cablelabs。

IMS技術標準包括總體性標準、業(yè)務標準、設備接口協議標準、互通類標準及測試標準等。IMS標準中業(yè)務標準分為基本話音業(yè)務、多媒體基礎業(yè)務、多媒體增強業(yè)務,根據行標和運營商制定的企業(yè)標準分析得出,IMS業(yè)務中多媒體電話和補充業(yè)務、IP Centrex業(yè)務、視頻業(yè)務等是IMS業(yè)務標準的重點和發(fā)展方向。IMS技術標準化框架如圖1所示。

2.2 國內行業(yè)標準制定情況

我國通信標準化協會CCSA負責制定IMS國內行業(yè)標準,已經發(fā)布32項統(tǒng)一IMS標準,主要從總體、業(yè)務、設備3個角度開展IMS標準化工作。其中包括總體標準3項,業(yè)務標準21項,設備標準
16項。行標是站在行業(yè)角度制定的IMS標準,涵蓋范圍較廣,涉及各種IMS業(yè)務和網絡設備實體功能及接口協議;企標則不同,電信運營商根據自身業(yè)務需求、網絡資源和網絡演進需求,選擇性地制定了各自的企業(yè)標準。

圖1 IMS技術標準化框架Fig.1 Framework of IMS standard system

2.3 國內企業(yè)標準制定情況

在企業(yè)標準化方面,主要有中國移動、中國電信等制定了相關IMS標準,標準內容涉及設備、業(yè)務、接口、協議等方面內容。企標主要是電信運營商根據自身業(yè)務需求、網絡資源和網絡演進需求,選擇性地制定的標準。中國移動制定了13項業(yè)務技術規(guī)范,中國電信制定了11項業(yè)務技術規(guī)范,內容均涵蓋了電路語音業(yè)務、補充業(yè)務、多媒體電話業(yè)務、彩鈴業(yè)務、群租業(yè)務、統(tǒng)一Centrex及點擊撥號業(yè)務等,覆蓋了目前向用戶提供的全部業(yè)務,促進了不同運營商之間業(yè)務系統(tǒng)的互聯互通。

在中國移動已制定的IMS企業(yè)標準體系中,總體標準3項,業(yè)務類標準13項,設備規(guī)范25項,協議類標準5項,接口類標準1項。中國移動初期的重點是面向集團、政企客戶的多媒體電話、Centrex業(yè)務等。中國移動擁有大量移動用戶和龐大的移動網絡資源,其結合自身實際情況,重點選擇基本語音業(yè)務（統(tǒng)一Centrex業(yè)務、CM-IMS和CS語音及可視電話互通、傳真業(yè)務）、寬帶多媒體基本業(yè)務（多媒體電話業(yè)務、個人多媒體彩鈴業(yè)務、多媒體電話及補充業(yè)務、企業(yè)飛信業(yè)務、點擊撥號業(yè)務）、寬帶多媒體增強業(yè)務（群組管理業(yè)務、錄音通知、RCS業(yè)務）等進行了標準制定。

在中國電信已制定的IMS企業(yè)標準體系中,總體類2項,業(yè)務類11項,設備類7項,協議類4項,接口類1項