浅析IMS技术及在电力系统中的应用

浅析IMS技术及在电力系统中的应用

(国网宁夏电力公司中卫供电公司宁夏中卫755000)

摘要:随着电网不断的向智能化方向发展,电力通信业务也突破了传统的语音业务局限,逐渐向多媒体通信综合业务发展,坚强智能电网的建设,对电力系统通信提出了更高的要求。本文对IMS技术进行简单分析和比较,并探讨其在电力系统中可以实现的新应用,供有关人员参考。

关键词:IMS技术;电力系统;新应用

1企业发展对IMS技术的需求

随着业务IP化的发展,语音、视频、数据等逐步统一承载在IP网上,公网运营商已从传统电话交换网络演进为软交换、IP多媒体子系统(IMS)网络,可以提供语音、视频等多种增值业务。将固网与移动网整合,解决电力系统的语音、数据、视频融合问题是电力通信的发展方向;为智能电网提供高速、实时、可靠和安全的通信网络支持成为了电力通信人员追求的目标。而现有电力交换网业务提供的能力有限,主要以语音交换为主,加上设备面临大面积老化且厂家逐步停止对固网交换机设备的生产,引起网络及设备维护困难等诸多问题。顺应时代发展,将固网网络与移动相互融合、语音网络与媒体网络融合是通信技术的主流趋势,IMS技术的出现,使这一切成为可能。

2IMS技术的原理

2.1IMS技术概念

IMS是一种全新的IP多媒体系统。与传统多媒体系统相比,IMS可以很好的辅助终端客户享受更新颖以及更多样化的多媒体服务。作为下一代网络所应用的核心技术,其自身所具备的优势使其对于电力系统所涉及到的语音、数据以及视频融合等问题得到有效的解决。3GPPR5版本中已经涉及到了IMS,在当中被定义为对IP的多媒体业务所进行控制而建立的网络核心层逻辑功能实体的总称。

2.2IMS系统功能

IMS技术的先进之处在于其对控制层的功能进行了进一步的分解,使得进行会话控制的实体CSCF和承载控制实体MGCF可以在功能上很好的实现分离,与此同时,使得网络的架构变得更为灵活以及开放。IMS凭借其业务、控制以及承载分离式的水平架构,集中式的用户属性等特性,实现了对目前软交换技术的有效解决,除此之外,还对未被解决的问题比如用户移动性的支持、灵活的IP多媒体业务提供以及标准开放的业务接口等问题提供可行的解决方式,也为移动的网络以及固定的网络进行融合的演进打下了坚实的基础。IMS目的在于构建与接入无关、但能对移动网络与固定网络进行很好融合的核心网。就无线接入方面而言,IMS在包括GSM/GPRS以及WCDMA的同时,WLAN也可凭借SIPProxy实现接入。另外,IMS还可提供与ISDN/PSTN传统的电路交换网络互联机制。IMS的体系结构以及CSCF设计关键在于对于软交换技术的运用,使用该技术可以很好的实现对业务与控制的分离、呼叫控制与媒体传输的分离。一是承载层。IMS的体系结构当中位于底层的结构就是承载层,其功能主要是进行IMSSIP会话的接入以及传输,但是需要注意的是承载网可以实现交换的基础是分组。在此以移动分组网所对应的承载方式作为例子进行分析,对IMS的用户进行描述需要借助手机进行IMS的会话,在其中发挥作用的承载层,主要设备为SGSN、GGSN及MGW。其中,GGS和NSGSN可用现网设备进行重复利用,而无需进行硬件升级,MGW则实现对语音互通问题的良好解决。由于采用IP技术,故而无论选择何种接入方式,所有的IMS用户信令都能有效的传输到控制层当中。二是控制层。中间层是信令的控制层,主要由网络控制服务器构成,主要承担着诸如管理呼叫设置、会话、修改以及释放等,以此实现对各种IP多媒体业务的信令控制。其借助CSCF、HSS、MGCF等实体实现关键功能,上述网元各自担负着不同的角色,如数据库、信令控制服务器以及媒体网关服务器等。三是应用层。应用层是位于最上面的一层,主要由应用以及内容服务器等构建而成,其主要负责为用户提供IMS的增值业务,主要网元通过OSA/Parlay、CAMEL以及SIP技术等提供多媒体业务的应用平台。

3技术应用

3.1IMS技术

IMS技术是IP多媒体子系统之一,也是目前被称作下一代网络核心技术,引入了数据、语音、视频三种差异性业务,能够解决移动网络与固网的融合。利用IMS技术能够实现传送与业务之间的分离,具有相对独立的控制,接口开放性能强,是一种具有质量保证的移动性分组网。应用IMS技术,除了能够实现VoIP业务外,还能对网络资源、应用资源以及用户资源进行有效的管理,极大的提升网络的智能性。

3.2利用IMS技术在电力系统中可以实现的新应用

IMS技术可为电力系统提供多业务解决方案,使电力通信业务同时开展语音、数据、视频业务成为可能。基于IMS技术的固定网络和移动网络的融合使移动多媒体等技术在电力系统中有了新的应用。随着电网不断的向智能化方向发展,电力通信业务也突破了传统的语音业务局限,逐渐向多媒体通信综合业务发展,坚强智能电网的建设,对电力系统通信提出了更高的要求。本文对IMS技术进行简单分析和比较,并探讨其在电力系统中可以实现的新应用。应用举例如下:

3.2.1在电话交换及办公现代化方面

在电话交换网中应用IMS技术,只需要一套IMS核心设备,根据各个接入点业务需求的不同,对各个接入网网关进行合理配置,如相关应用服务器、中继网关、IP话机、综合接入装备、媒体网关等。IMS技术不仅实现了语音通话业务,还实现了办公会议、数据传输、多媒体接入、信息化管理、视频通信等业务。另外,利用IMS技术,易于扩容,能够在已有办公网络基础上进行综合布线,降低了建设与维护成本,具有很高的经济适用性。

3.2.2在电力生产及营销方面

配网自动化监控点面广量多,点很分散且距离长,可以采用移动通信方式,节约光缆线路建设和维护成本。营销电费集中抄表、负荷控制等系统的通信需求,同样可以采用移动通信方式,节约投资和维护成本。

3.2.3在电力设备检修方面

电网设备故障检修时,可以将故障点图像、设备照片通过移动多媒体终端传送,进行专家会诊和储存备案。也可以随时调看设备相关的图纸、资料、运行记录进行分析。电力线路检修竣工时,可以通过移动多媒体终端将竣工图纸、资料及时传送给有关部门,甚至还可以现场更改GIS地理信息系统的图纸等等。

3.2.4在电力设备运维方面

电网设备巡视和检测时,可以利用手持移动多媒体终端将巡视记录和检测报告现场输入、上传、保存,比如红外测温数据和图片等。电力线路巡视时,既可以现场输入、上传、保存,又可以调阅、修改。另外,还可以利用定位记录功能以便于考核,防止巡视不到位或漏巡。运行人员和公司领导可以通过移动多媒体终端远程监控设备,掌握设备运行信息等等。

4结束语

综上所述,随着我国信息化战略的不断深入,电力系统逐渐进入信息化、智能化时代,对于电力通信系统提出了更高的要求。IMS技术的应用,为提升电力通信系统效能提供了契机,也为电力系统的信息化建设提供了支撑。电力企业必须着眼信息化发展战略,积极研究IMS技术原理和应用,为升级和改造既有通信系统创造有利条件。

参考文献:

[1]张利明,李文超,魏宝军,等.IMS技术浅谈[A].第六届全国因特网与音视频广播发展研讨会论文集[C].2006:264-268.

[2]王刚.IMS技术在电力系统的应用前景分析[J].山东工业技术,2015(11):169.

作者简介:

张玉娟(1977-),女,汉族,宁夏中卫人,高级工程师,大学本科,主要研究方向为通信技术应用

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