电力下一代交换网标准体系建设及应用

。中国电信IMS建设初期重点开展融合视频业务、协同通信以及多媒体彩铃/彩振业务,2008年向集团用户推出了基于IMS的统一通信业务。中国电信IMS网络主要定位于为固定和移动用户提供统一的会话型多媒体业务。针对企业客户,重点发展IP Centrex业务,带动企业即时通信和POC业务发展;针对个人客户,重点发展即时通信业务。

 3 影响因素和设计方案

3.1 影响因素

国家电网公司交换网标准体系建设应以公司制定的交换网演进原则为指导,结合网络建设统一体系、分工负责、层次清晰、急用先行、逐步完善的要求,组织下一代交换网的标准制定工作,为实现交换网平滑演进提供必要的技术和制度支撑,力争建成架构稳固、运维便利、资源合理、业务丰富的下一代交换网。

公司下一代交换网技术标准体系和管理要求的制定,依据公司发展的整体战略目标和实施计划,应考虑以下因素。

1）系统性。公司下一代交换网技术标准体系需要协调和指导交换网相关技术领域、企业和产品生产单位,支持跨行业、跨地区开发和应用;需要协调和统一有关技术问题,连接系统的各个环节,确保其互操作性。因此,制定下一代交换网技术标准体系要从系统角度出发,根据系统的各种组成要素从多角度综合考虑,以期对标准的研究与制定起到有效的指导作用。

2）协调性。公司下一代交换网标准体系涉及众多行业和领域,需要考虑各个行业和部门间的协调与合作,需要对已经颁布的有关标准进行深入研究,以确保现有的、正在制定的和将要制定的涉及不同行业的标准之间的协调性,同时还要考虑与相关标准体系的协调性。

3）相关性。下一代交换网采用基于IP网络的分组交换,与公司承载网、接入网等技术领域标准之间都有着不同程度的相关性,因此需要按照相关程度,在下一代交换网技术标准体系和管理要求中将那些与承载网、接入网等直接相关的、互相影响和互相衔接的标准纳入到技术标准体系中。

4）自主性。下一代交换网技术标准体系需要充分考虑公司交换网发展需求和行业应用现状,建立具有自主知识产权的公司交换网技术标准体系和管理要求,以促进公司交换网的快速发展,维护国家安全。

5）开放性。公司下一代交换网技术标准体系应该是一个开放的体系,能与技术发展并进、动态变化与扩展,以适应公司交换网业务的发展趋势,保持一定的先进性。同时,技术标准体系的开放性使得标准的制定工作可以循序渐进地进行。

3.2 标准体系建设技术难点

下一代交换网标准体系建设既要考虑IMS的技术特点和产业发展现状,也要考虑电力企业特有需求和相关管理要求,涉及到的信令、接口繁多,且国内外标准化组织根据不同需求制定了较多的标准,但都不能完全满足或匹配我国电力企业电话交换网的实际需求,需要综合分析和对比现有的技术标准内容,解决未来电力交换网的设计和建设问题。

在技术层面,下一代交换网标准体系首先要满足国际标准和我国电信行业基础性的技术标准,确保符合我国通信行业制造标准的设备能够在电力行业应用;其次,应考虑电力行业的特殊需求和特色应用,在组网、建设、管理和应用等方面具有适用性。

在应用方面,交换网作为通信网络具备全程全网、互联互通的技术特点,其标准体系应从基础标准、设备标准和方法标准3个层面考虑,这样才能实现交换网标准的相互衔接、相互配合,才能发挥标准的作用,保证标准覆盖的完备性,能够有效避免各地建设下一代交换网中出现的技术要求不一致、设备类型繁多的情况,减少交换网设备、业务的复杂度,降低交换网网络管理的难度,为网络建设、设备选型、运维管理提供必要的保障。

在产品制造和研发方面,下一代交换网标准体系建设和设计应从技术、产业和行业3个维度综合考虑。下一代交换网标准体系规划如图2所示。

图2 下一代交换网标准体系规划Fig.2 Standard system planning of next generation switching network

1）技术维度。目前下一代交换网技术已经比较成熟,在公司下一代交换网标准体系的构建中应包括技术的各方面内容,以保证公司交换网技术上的可用性和可靠性。具体内容包括业务、网络、终端等不同层面的相关标准,同时还应包含互联互通、安全、容灾、编号编址等共性技术要求。

2）产业维度。在标准体系中,除了要对重要技术内容进行标准化之外,还应考虑产业发展情况。虽然目前选用的IMS技术已经成熟,但目前设备厂家主要向公网运营商供货,针对专网特点开发的设备和解决方案相对落后。在标准体系制定中,除基础技术标准外还应包括设备标准,规定一般性设备要求和针对公司应用场景的特殊设备要求,同时还要包含设备测试、业务测试等方法标准,保证设备、业务标准的可实现性。

3）行业维度。随着IMS技术在国内外的规模应用,目前通信行业和公网运营商均已经建成下一代交换网标准体系。在公司交换网标准体系构建中,在参考行标和运营商企标,保证标准体系完备的基础上,还需考虑公司特定的组网和管理要求,制定相关标准。

 4 IMS交换网技术标准体系规划设计

4.1 标准体系总体框架

下一代交换网技术标准主要包含全局性标准、共性标准及关键技术标准等3类。全局性标准主要为关系到下一代交换网建设的组网方式、设备部署、路由方式、计费、网络管理等全局性技术标准,用于指导下一代交换网的全网统一规划、统一建设、统一部署。共性技术标准主要为下一代交换网各设备、接口需使用的共性技术相关标准,包括互联互通标准、安全防护标准以及码号资源的设计、分配和使用相关标准。同时为了保证下一代交换网全国网络设备技术的一致性,还需制定测试验证相关标准。关键技术标准主要为针对下一代交换网设备功能性能、接口协议、主要业务流程和实现方式、接入网和终端功能以及对承载网的技术要求等5个关键技术领域制定的系列标准,以支撑公司下一代交换网的建设部署。

另外,目前的交换网包括行政交换网和调度交换网两张网络,两张网络在定位、应用场景、技术能力、设备类型、组网方式、使用和运维人员、管理体制等方面均存在较大的差异性,因此建议对行政交换网和调度交换网在同一标准体系框架下制定不同的标准,保证在两个网络技术能力一致的情况下满足不用应用场景的需求。

4.2 全局性标准

下一代交换网全局性标准主要包括以下2个方面。

1）下一代交换网总体技术体制标准^[10] 。该标准规定的内容包括下一代交换网提供的业务及互通需求、系统结构、网络组织、编号、互通与路由计划及原则、承载网要求、用户数据管理、编解码要求、服务质量（QoS）、放音要求、安全、容灾、网络管理、业务运营支持要求、同步要求、所承载业务的端到端带宽需求、QoS保障需求,以及路由原则、信令路由和媒体路由路径等。

2）下一代交换网组网路由标准。该标准规定的内容包括下一代交换网组网方式、IMS域内用户信令与媒体路由设计、原电路交换网不同接入场景下的信令与媒体路由设计等。

4.3 共性标准

下一代交换网共性标准主要包括以下4个方面。

1）下一代交换网互联互通技术标准^[11] 。该标准规定的内容包括下一代交换网与现有交换网、公共交换网之间的互通架构以及各类互通技术,包括设备要求、接口协议、边界控制、网间互联互通等具体技术内容。

2）下一代交换网安全防护技术标准。该标准规定的内容包括下一代交换网中的安全防护关键技术、数据源安全性（数据非授权使用、非法数据等）、网络安全可靠性（数据传输安全、可靠等）等开展网络安全防护的技术标准等内容。

3）下一代交换网号码资源使用标准。该标准规定的内容包括下一代交换网中用户号码格式的规定、用户号码结构和构建方式、用户号码分配方案、号码变换技术等内容。

4）下一代交换网技术测试标准。结合下一代交换网演进策略及下一代交换网标准体系建议,研究并形成下一代交换网会话控制、媒体控制、边界控制、接入控制、终端、用户数据管理以及业务应用等测试标准。

4.4 关键领域技术标准

下一代交换网关键领域技术标准主要包括以下6个方面。

1）下一代交换网容灾技术标准。该标准主要规定在IMS架构下网元之间监测与对端网元连接状态的技术要求,建立并启动整网容灾机制的条件,从而最大限度保证网络的畅通无阻和服务的正常提供。该标准可能包括的内容有容灾架构、设备容灾数据备份要求、功能实现要求、容灾倒换流程和容灾倒回流程等。

2）下一代交换网核心设备系列标准。该系列标准规定的内容应包括下一代交换网中核心设备的主要功能、性能、计费、单设备网管、设备性能等的具体技术内容。

3）下一代交换网协议接口系列标准。该系列标准内容包括下一代交换网中对SIP、H.248、Diameter等接口协议关键字