0 引言

電話交換網為企業員工日常行政辦公和電力生產提供優質、實時、可靠的通信業務,是電力通信網中最重要的網絡之一。目前電力企業電話交換網相關標準主要有國家電網公司（以下簡稱“公司”）企業標準《電力調度交換網組網技術規范》（Q/GDW 754—2012）、電力行業標準《電力系統自動交換電話網技術規范》（DL/T 598—2010）以及國家標準《電力軟交換系統技術規范電力軟交換系統技術規范》（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（IP Multimedia Subsystem,IMS）技術開始在電力系統廣泛應用。而現有標準已經不能滿足指導電力系統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展和同步建設。

 1 電力企業交換網建設狀況以及現有標準存在的問題

目前電力企業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,在規模不是很大的企業均采用軟交換技術構建企業語音電話網,如南方電網公司、發電企業等;在規模較大的企業,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,電力企業下一代交換網的發展演進將使交換網技術能力、網絡架構、業務類型等均發生巨大改變,現有的行業和企業交換網技術標準難以滿足企業自身發展需求,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、演進提供統一的技術依據。

國家電網公司企業標準Q/GDW 754—2012主要規定了由數字交換、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各級電力調度交換網的網絡規劃、設計、建設和改造,各發電企業調度交換機接入電力調度交換網的交換節點也應遵守該標準的規定。該標準僅用于電力調度通信系統,主要采用電路交換技術,對軟交換及IMS技術沒有任何規定,不適用于指導電力企業下一代交換網建設。

電力行業標準DL/T 598主要規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電話系統的接入、同步、交換機接口性能要求、計費、環境和可靠性要求等。2010年,中國電力企業聯合會組織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電話系統的接入”章節內容,同時對其他各章節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）行標中規定全部用戶采用統一定長的9位編號格式“9X_lX₂PQABCD”。上述格式中,對于“X_lX₂” （“X_l”為區域電網公司編號,“X₂”為區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定,也沒有提出統一的分配原則。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劃,導致號碼資源浪費嚴重,用戶號碼的編號沒有規律,對號碼的管理帶來一定困難。另外,行標規定 “編號安排要盡量照顧到行政隸屬關系和地區的劃分,要留有一定的備用號碼,以滿足長遠發展的需求”,但對于既具有行政隸屬關系,又在同一地區的單位（如分部與所在地省公司單位等）,行標中沒有規定應優先考慮何種因素,導致這類單位編號原則不統一。

2）由于電力企業管理因素,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,僅僅規定了軟交換的接入方式,不能滿足企業下一代交換網的建設需求。

國家標準GBT 31998—2015主要規定了電力軟交換系統的組成,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的技術要求,該標準對電力軟交換系統建設具有指導性,但也存在以下問題。

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

2）在調度軟交換部分,沒有規定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已有國家標準,但對于國家電網公司這種大型企業^[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范,制定適用于電力系統的基于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、業務系統以及業務應用進行了詳細描述。其第一個版本是1999年發布的版本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規范縮寫,包括ETSI TISPAN、3GPP2和Cablelabs。

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

2.2 國內行業標準制定情況

我國通信標準化協會CCSA負責制定IMS國內行業標準,已經發布32項統一IMS標準,主要從總體、業務、設備3個角度開展IMS標準化工作。其中包括總體標準3項,業務標準21項,設備標準
16項。行標是站在行業角度制定的IMS標準,涵蓋范圍較廣,涉及各種IMS業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 國內企業標準制定情況

在企業標準化方面,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項業務技術規范,中國電信制定了11項業務技術規范,內容均涵蓋了電路語音業務、補充業務、多媒體電話業務、彩鈴業務、群租業務、統一Centrex及點擊撥號業務等,覆蓋了目前向用戶提供的全部業務,促進了不同運營商之間業務系統的互聯互通。

在中國移動已制定的IMS企業標準體系中,總體標準3項,業務類標準13項,設備規范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務（統一Centrex業務、CM-IMS和CS語音及可視電話互通、傳真業務）、寬帶多媒體基本業務（多媒體電話業務、個人多媒體彩鈴業務、多媒體電話及補充業務、企業飛信業務、點擊撥號業務）、寬帶多媒體增強業務（群組管理業務、錄音通知、RCS業務）等進行了標準制定。

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