城市軌道交通公務電話系統及其組網實施

楊柏鐘

(寧波市軌道交通集團有限公司 寧波 315000)

城市軌道交通公務電話系統及其組網實施

楊柏鐘

(寧波市軌道交通集團有限公司 寧波 315000)

結合寧波城市軌道交通1號線，對通信公務電話系統組網構成進行介紹，描述系統及設備的保護配置、主要功能、系統升級和擴容方案等，并提出系統實施的注意事項。

城市軌道交通;公務電話系統;組網;保護配置;寧波城市軌道交通1號線

在城市軌道交通通信系統中，公務電話系統主要用于軌道交通內部各部門之間的電話聯系，為運營、管理、維修等部門的工作人員提供通信聯絡服務;與專用無線集群系統互聯，實現軌道交通有線與無線通信系統相結合;與本地公用電話網互聯，實現軌道交通公務電話系統與本市用戶(包括火警119、匪警110、救護120等)以及國內、國際長途通信公用電話網的通話;可向軌道交通用戶提供語音、數據、傳真等通信服務業務，提供電話呼叫、電話會議及與外部通信等功能。下面以寧波城市軌道交通1號線為例，對公務電話系統及組網實施進行討論。

1 系統組網及構成

寧波市軌道交通1號線公務電話系統在控制中心、車輛段、停車場和各車站分別安裝1套數字程控交換機，各車站、停車場的通信系統采用標準的2 Mbit/s數字中繼，并按照星形組網方式連接到車輛段的交換機，構成內部專網。

車輛段和控制中心、停車場及各車站之間均按2 Mbit/s數字中繼考慮;無線集群交換機與控制中心之間按2個2 Mbit/s數字中繼考慮;控制中心與市話交換網連接采用8個2 Mbit/s數字中繼，車輛段采用4個2 Mbit/s數字中繼與市話交換網相連，并作為控制中心出局的備份中繼。與市話的連接采用標準的基群速率接口(primary rate interface，PRI)信令，確保連接以及信號的穩定。內部可采用綜合業務數字網(integrated service digital network，ISDN)、QSIG(Q signaling)和設備供應商專有的信令方式等，確保各個站點與中心點的正常連接和系統功能的全面兼容。

所有車站、停車場、控制中心和車輛段的程控交換機系統形成一個語音網絡，在控制中心實現對整個寧波軌道交通1號線公務電話系統的集中管理。系統設備包括交換機、網管系統、計費系統、查號系統等配套設備，每個站點設模擬或數字電話機，軌行區間設置軌旁電話，如圖1所示。

2 系統方案及設備的保護配置

城軌通信系統的建設，通常將安全性、可靠性放在第一位，寧波軌道交通1號線公務電話系統也不例外，從系統組網方案到設備的保護配置都力求安全、可靠和穩定。

2.1 組網方案

采用獨立的軌道交通公務電話網，公務電話交換機和專用電話交換機獨立組網運行，互不干擾。在軌道交通專用電話系統出現重大故障時，公務電話系統可以作為專用電話的應急通信手段。

2.2 交換機

圖1 寧波軌道交通1號線公務電話系統

在控制中心、車輛段、停車場、各車站部署安裝的交換機全部采用了全分布式設計，除系統的主處理控制單元外，鈴流發生板、雙音頻接收器、二次電源等傳統概念中的公控部分全分布到每塊電路板，完成相關部分的工作，這樣就不會因為某一塊板的故障而導致整個系統崩潰，從而大大提高了系統的安全性及穩定性。對系統的主處理器均采用雙重熱備，即采用主備兩套CPU系統。平時主CPU在工作，而備CPU與主CPU的數據庫是實時鏡像熱備份同步的。一旦主CPU出現故障，系統將自動瞬時切換到備用CPU板上。這個過程對已建立通話的用戶來說是透明的，對通信沒有影響。

2.3 公務電話出局中繼

控制中心和車輛段各采用2 Mbit/s數字中繼與市話交換網相連，車輛段出局中繼作為控制中心出局的備份，從物理通道上保證了公務電話網出局的可靠性。

選擇合適的電信運營商，從市話交換網的網絡穩定、運營質量好、服務響應到位、通話資費優惠等多方面統籌考慮，以確保軌道交通公網的安全，同時減少運營成本。

2.4 區間電話

在地下區間隧道每隔150 m和在區間其他對專業有特殊要求地點(如道岔等處)設區間電話機，每個區間每側的電話機占用1個鄰近車站的自動電話號碼，維修人員(或在列車發生緊急情況時的司機)可使用區間電話機與有關部門聯系。

全線高架區間不設區間電話，由集群無線通信手持電臺設備實現高架區間內的正常通話。

3 系統主要功能

3.1 電話交換機

交換機的話務處理能力要達到遠、近期的要求;能識別用戶數據、用戶傳真等非話業務，保證這類業務的接續不被其他呼叫插入或中斷;對用戶使用權限劃分等級;能根據所接收號碼、入中繼線的類別進行譯碼，以滿足路由選擇或建立特殊接續的需要;系統硬件采用標準的接口規范，以方便新設備的擴充;軟件采用分層模塊化結構，具有明晰的程序接口。

3.2 電話交換功能

內部呼叫及出入局呼叫;對市話公網的呼入、呼出，國內、國際的呼入、呼出;對于火警119、匪警110、救護120等特種業務，無需撥打出局碼就能自動轉移至市話局的119、110和120上。

3.3 計費功能

計費系統支持對出、入中繼號進行計費，支持多局向計費、內部計費以及網間計費，能夠按通話次數、被叫號碼、被叫時長進行計費。計費系統能夠設置多種計費類別，如本地專網、市話、郊話、國內、國際、信息臺、IP電話、移動電話和其他特殊計費類別等。

3.4 多方會議

允許不同數量的與會者同時講話(在單一會場不超過29方的情況下，可以任意組合)。用戶可以撥打會議前綴或預先定義的接入碼，接入會議。參與的會議可以處于閑置狀態、通話狀態、咨詢模式，或者可以從用戶電話或話務員設置上轉接。

3.5 主要電話功能

提供內部呼叫、縮位編號、熱線服務、出局呼叫限制、免打擾、呼叫轉移、三方通話、叫醒服務、缺席用戶服務、遇忙回叫、惡意呼叫追查、呼叫等待、會議電話呼叫、優先分機插入、強插防止、遇忙等待、呼叫查詢、用戶留言、鍵盤鎖定、免打擾、被叫號碼顯示、重撥、強插等多種功能。

3.6 編號計劃

按照寧波市軌道交通的整體規劃，全網內部采用統一的5位編號，方便用戶使用，以及以后各線間的公務聯絡。對外與市話交換網統一采用8位編號。在5位編號方案中，首位號碼0或9可作為市話出局號，首位號碼1為特服號，2～9或2～8為用戶首位號。

3.7 集中維護管理

能夠滿足復雜、大型網絡的管理需求，在控制中心部署1套網管軟件，對所有站點(包括控制中心、車輛段及各車站)進行集中維護和統一管理。

1)故障管理:硬、軟件故障診斷、告警顯示和記錄，確定故障范圍和性質并打印，必要時可由中心采集診斷結果。保證硬件故障的定位精度，對所有設備故障均檢測到電路板，用戶板檢測到端口。交換設備的電路板、外圍設備和重要工作板的告警在專用的網管告警系統中提示，方便維護人員能迅速判定故障并進行處理。

2)配置管理:對用戶數據(號碼、等級)和局數據(路由計劃、電路數)實時更改，在數據更新時不會影響交換系統的正常運行，正在進行的通話不受影響，話務統計能自動記錄并打印。

3)性能管理:通過監測和分析各種性能數據，動態調整系統的資源和參數，提高網絡的服務質量和運營效率。同時，對性能測試、系統數據能自動備份。

4)安全管理:提供完善的安全功能，如口令驗證、權限確認等，以保證系統本身的安全。

5)圖形化管理:提供友好的中文圖形人機操作界面，操作方便，顯示、輸出直觀，便于查閱。全網數據共享，系統采用統一的數據庫，所有的數據均在后臺數據庫中統一進行管理，在網絡上實現共享。

3.8 傳輸方式

在控制中心交換機和各車站、車輛段、停車場公務電話用戶之間，通過軌道交通專用數字傳輸網進行傳輸;在控制中心、車輛段交換機與市電信局交換機之間，通過市電信局數字傳輸網連接;在交換機與用戶電話之間及車站交換機與用戶電話之間，分別經控制中心、車輛段的總配線架及車站/停車場的綜合配線柜，采用音頻市話電纜進行連接。

3.9 同步方式

采用主從同步方式，正常情況下控制中心的主交換機通過從市話局的2 Mbit/s局間中繼提取時鐘信號，作為基準主時鐘。當與市話不能同步時，通過RS422接口接收時鐘系統中心提供的標準時間信息，并轉換成時間同步協議(network time protocol，NTP)方式來校準公務電話的時間。車輛段及各車站交換機從控制中心交換機提取同步信號，如圖2所示。

圖2 公務電話時鐘同步方式

3.10 話務臺

實現自動查號、呼叫轉接、限制分機撥特定內線、限制分機撥特定中繼、中繼顯示忙、限制分機撥長途、分機忙態驗證、夜服等多種功能，支持中文顯示。

3.11 錄音功能

提供音頻電話接口，專用電話系統設置的錄音設備可在綜合配線架上進行并線錄音，可對控制中心調度大廳、車站控制室、車輛段/停車場信號樓和車輛段輪乘室所需要的公務電話進行錄音。

3.12 錄音通知功能

提供自動話務員功能，在呼叫過程中遇到遇空號、臨時改號、無權呼叫及久叫不應等情況時，交換機能夠通過自動話務員自動接入到錄音設備，提供錄音服務。

3.13 集中告警

在控制中心的網管服務器安裝集中告警軟件，通過以太網口將告警信息進行格式轉換，再轉發到集中告警系統，如圖3所示。

4 系統升級和擴容方案

當二期開通時，只需增加車輛段的中繼接口與二期車站設備聯網。所有車站仍然通過傳輸系統提供的2 Mbit/s接口，與車輛段交換機相連。二期開通不影響一期的正常運行，可以做到一期和二期業務的無縫融合。

圖3 告警信息轉發到集中告警系統

今后交換機擴容時，擴容平滑無需更改分機板件、中繼板件以及機柜。由于交換機的全分布設計，網內任意節點的擴容相當簡單方便，只需增加相應的模擬用戶板或數字用戶板，而不必像傳統的交換機那樣，需要考慮交換容量、鈴流和雙音頻接收器的數量、二次電源的負載等因素。采用軟件認證的方式，根據需要增加相應的軟件模塊和認證，無需重新啟動交換機。

5 系統實施的注意事項

1)對軌道交通所需的公網組網方案需求，出局公網運營商應盡早確定，包括線路類型、號碼資源、開通時間、資費標準等，以便運營商及早考慮對城市軌道交通的組網投入和建設。

2)在施工前，需要統一規劃好各個點分機的號碼方案、互撥方案、入局方案(特別是DID號碼，即直接向內撥叫電話號碼資源的分配)。另外，應規劃好各分機的撥號權限、功能權限，規劃好中繼線路的開通時間，以免造成不必要的月租費用。

3)在施工時，需要充分考慮軌道交通通信設備環境的特殊性，所有設備的安裝需首先考慮防震、防潮、通風。控制好設備進場時間節點，做好與其他相關系統接口的施工管理工作。在安裝設備過程中，需充分考慮設備的接地情況，對于雷雨多發地區這一點非常重要。必須在綜合接地系統良好的前提下，才考慮外部線路的接入。在施工安裝過程中，注意設備的防塵工作，要采取有效措施，減少粉塵對設備的侵入。在施工后期，必須確保所提供的電源的各項數值符合要求才可接入設備，特別需注意電源的穩定、持續。例如，需要使用臨時電源調試，必須確保臨時電源的穩定和可靠。

4)設備運營管理部門要積極參與建設的全過程，認真做好施工配合、監督和檢查工作，發現問題及時指出，按施工規范要求督促施工單位整改。

5)對運營一線維護人員的技術培訓應安排在通信設備進場之前，讓他們在施工前就對設備有一個比較清楚的認識，包括系統結構、各個板卡功能、安裝技術標準等，以便做好施工配合工作。

6)在試運營初期，由于運營人員的維修經驗不足，可以考慮讓相關專業的設備供應商或施工承包商適當派駐技術人員，配合運營單位進行運行維護，指導日常維修保養工作，并對運營維護人員進行實地培訓，以保證設備的正常使用。

6 結語

以上是筆者在參與寧波軌道交通1號線建設過程中，對公務電話相關內容和組網方案實施的探討、分析及理解，希望能為其他軌道交通項目的公務電話建設和維護提供參考。

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［3］李偉章，徐幼銘，林瑜筠，等 城市軌道交通通信［M］.北京:中國鐵道出版社，2008.

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［5］糜正琨，楊國民.交換技術［M］.北京:清華大學出版社，2006.

［6］GB 50157—2003地鐵設計規范［S］.北京:中國計劃出版社，2003.

［7］YD/T 5076—2005固定電話交換設備安裝工程設計規范［S］.北京，2005.

［8］寧波市軌道交通1號線一期工程公務電話系統:技術規格書［G］.寧波，2010.

Official Telephone System and Its Network Implementation in Urban Rail Transit

Yang Baizhong
(Ningbo Urban Rail Transit Group Co.，Ltd.，Ningbo 315000)

Abstract:With Ningbo metro Line 1 as the background，this article introduces the network composition of official telephone communication system and elaborates the protection configuration，functions，system upgrading and capacity expansion programs of the system and equipment，etc.Considerations about system implementation are also presented.

Key words:urban rail transit;official telephone system;network;protection configuration;Ningbo metro Line 1

U231.5

A

1672-6073(2012)02-0095-04

10.3969/j.issn.1672-6073.2012.02.024

收稿日期:2011-08-29

2011-10-08

作者簡介:楊柏鐘，男，大學本科，工程師，從事軌道交通運營通信技術管理工作，13819802098@139.com

(編輯:郭 潔)