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摘要：随着IMS技术在电力通信中的广泛应用，当前IMS业务开通需在IMS核心系统多个网元中进行业务配置，操作较为复杂，维护难度较大，配置体验较差，仅靠人工方式难以应对目前大规模的业务配置需求，在开通效率、安全、事务控制等方面已远远无法满足电力通信业务开通的需要，因此迫切需要构建一种具备大批量处理数据，能够有效屏蔽各个厂家网络设备在业务配置过程中的差异，具备跨厂商、多线程并发执行的任务调度技术，从而实现IMS业务开通的自动化和实时性。本文针对电力通信IMS业务开通的技术需求，通过对IMS技术体制的分析，提出了电力通信IMS业务开通的完整解决方案。
关键词：电力通信；IMS业务；开通技术
1引言
IMS通过定义标准的基于SIP的ISC接口，实现了业务层与控制层的严格分离，由于这种业务与控制完全分离的机制，使得IMS网络的业务开放能力远胜过PSTN网络，并且IMS在设计之初就考虑了对移动性的支持，也让其成为解决移动与固网融和的重要方式。IMS的引入为现有电力通信网络的融合带来了新的思路，其业务能力开放的特性使得新的业务更容易开发和管理。
2电力通信的现状分析
电网的发展离不开电力通信的支持，在电力通信的发展中，电力通信已经实现了质的飞跃，完成了通信媒介从同轴电缆到光纤传输的过渡、交换机制由纵横模式到程控模式的转变、通信技术从硬件到软件的技术转变。但电力通信网不同于公用通信网，电力通信网中存在着多种通信手段，还有种类繁多的设备，它们通过不同的接口和转接方式连接在一起，构成了复杂的通信网络结构。由于电力生产的不间断性和运行状态变化的突然性，电力通信还必须具备高度的可靠性和灵活性，同时，电力通信所传输的信号量少但种类复杂，所以对实时性要求也很高。目前，国内电力通信网发展以光通信为主，并在此基础上发展数据网、语音交换网、时钟同步网、视频会议系统和电力系统独有的电力载波等作为电网的主要通信方式，同时采用卫星通信、公网通信作为应急通信或辅助通信方式。由于传统的以设备为中心的业务开通模式存在大量的人工操作环节以及手工执行效率低、安全和服务无法有效保障等问题，随着服务对象数量日益增多以及通信业务由原来的语音、业务通道等向视频、数据、企业信息化等多体及信息服务转型，原有的业务开通模式已无法满足标准化、规范化和自动化业务开通的要求。
3新一代电力通信网络的业务需求分析
随着下一代电信技术的发展，国家电网公司于2009年提出了统一坚强电网的研究、规划和试点建设，该规划基于现有通信技术的优势，结合当前电力系统内部新的管理和业务需求，提出了采用下一代网络技术构建下一代电力调度通信系统和行政交换系统。IMS技术作为核心技术被引进了电力系统通信网络的建设。IMS技术的引入，使得现有的电力通信系统不断向着融合化、智能化、宽带化的方向发展。一方面可以把当前异构的电力通信网络进行融合，从而使得电力通信网络变为一个可管理的整体，使其更加容易维护。另一方面，通过对IMS业务开放能力的利用，使得电力系统可以更加方便和快捷的利用IMS网络能力开发新的业务。IMS技术的引入，也使得电力通信网络在业务上出现了新的融和与创新需求。这种新的业务需求的出现对IMS业务能力开放提出了更高的要求。为了满足新一代电力调度通信系统和行政交换系统的建设，IMS业务能力开放应考虑如何满足以下需求：第一，融合语音、视频、数据的多媒体通信。第二，统一的视频监控应用。第三，稳定的数据协同业务。第四，统一的数据管理和维护。
4电力通信IMS业务开通技术的应用
4.1系统架构
IMS业务开通系统采用B/S架构，其技术架构从上到下分为应用层、北向接口层、核心应用层、南向接口层、持久层。1）应用层。应用层为与用户的交互界面，向用户提供放号管理、配置下发和系统管理等操作功能。2）北向接口层。①北向接口服务用于接收外部业务系统的请求，根据相应的策略把报文缓存到Redis服务，同时按分片策略持久到本地的MongoDB中。②虚指令转换服务用于接收派发控制器请求报文，转换成标准的虚指令集合，用于调用事件驱动程序生成具体的实指令。3）核心应用层。①派单控制器根据分配策略从分片的MongoDB中取出可派发的消息，同步调用事件驱动应用。②事件驱动应用用于接收处理从派单控制器送过来的消息，通过通用唯一识别码（UUID）在Redis中找到对应的Document消息，触发驱动实现网元适配和指令转换工作。③NPI网元调度服务对事件驱动应用生成的任务单进行调度派发到网元施工，施工后回单通知任务调度控制器。④任务调度/回单控制器用于处理NPI网元调度服务请求，判断回单网元是否存在依赖关系，触发下一环节；回单控制器读入NPI网元回单消息，将消息处理给工单计算器进行下一步的操作，如果请求单归属的所有网元都施工完成后，同时负责完成回单上游系统。⑤工单定义/持久控制器从MongoDB中取出报文消息，通过分析定义出工单，把消息异步持久化到Oracle。
4.2虚指令标准化
IMS业务开通环节需要针对开通需求，将指令拆分到不同的IMS网元进行配置，这其中涉及到不同网元之间的组合，特别是跨网络不同网元间的组合。因此，在设计时需要屏蔽不同IMS网元间的差异，对上层指令下发提供标准统一的能力服务。依据面向对象的设计原则，为屏蔽不同网元之间的差异性，对IMS业务进行抽象与封装，构建虚指令模型。通过虚指令的标准化，实现对IMS业务的高度封装，可以使系统具备良好的扩展性，后续可灵活扩充虚指令的参数定义适应将来IMS业务的发展，大大减少了后期系统开发运维成本。
4.3业务开通核心流程
利用UML对业务开通过程中的业务能力进行实体模型的创建与封装。结合电力IMS业务特点，将指令分为三大类：主事件、子事件及网元指令，通过不同事件的组合使得业务配置更具有灵活性。根据业务开通的动作和事件类别匹配虚指令的主事件，再由主事件关联的子事件以及能力小类、动作、优先级等计算出匹配的子事件。网元事件是通过网元类型分类的，通过虚指令中的参数计算出接口机和对应的网元细类，进行网元地址的定位，结合激活指令控制列表，生成任务单和网元激活指令列表数据。通过对指令进行组合，发送到定位的网元，最终完成业务自动配置。
5应用实例
以计费及结算系统建设方案为例进行说明。计费及结算应用主要对通话原始话单，根据预定的计费规则进行计费计算，以及与公网运营商结算费用计算，并提供通话记录查询、计费及结算相关统计报表，支持对IMS用户、现网程控交换用户计费及结算能力，支持按各地市所属号段独立结算功能，支持按单位（部门）、时间等多种维度进行相关统计和查询。计费及结算系统主要基础输人数据为IMS核心网元出具的原始话单（并应支持现网程控交换设备、软交换设备提供的原始话单），计费及结算网元跟IMS核心网络祸合度较高，因此计费及结算应用需跟IMS核心网络部署方式保持一致。由于IMS核心网络采用省集中部署，因此计费及结算应用也应采用省集中部署。
6结束语
本文针对电力行业的IMS业务特点与应用需求，对业务开通的系统架构、虚指令标准化和开通算法流程进行了系统性的研究。为使得电力通信IMS业务开通系统能够具有较好的适用性，后续研究工作中将对各设备厂家的IMS网络进行测试与改进，使得系统具有更大的通用性。
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