準池鐵路公務電話系統升級改造方案

樊 勤

1 現狀分析

準池鐵路北起大準鐵路外西溝站，南至朔黃鐵路神池南站，正線全長184 km，運營里程200 km，是大準鐵路與朔黃鐵路的聯絡線。公務電話是用于日常辦公使用的電話系統（不包括鐵路調度指揮專用電話），接入運營商設備，可以實現內線呼叫、外線呼叫、外線直入等功能［1］。

準池鐵路的既有公務電話網是采用華為C&C08 程控電話交換機，與接入網系統連接，通過V5 協議完成電話交換功能。程控電話交換機和接入網光線路終端（OLT） 設置在中心局機房，沿線站點采用接入網光網絡單元（ONU），實現語音接入。程控交換機通過2 Mb/s 鏈路分別與準池接入網系統、包神鐵路、大準鐵路進行連接，系統連接見圖1。

圖1 準池鐵路的既有公務電話系統

接入網系統采用華為HONET FA16 設備，通過同軸電纜為終端用戶提供語音業務和少量的數據業務。這種通信方式只能完成簡單的語音信令傳送，不支持其他信息化業務，且程控電話交換機已經停產，現有設備的備品備件在擴容、維護等方面都無法滿足需求，因此為了提高生產效率，需要對準池鐵路既有公務電話系統進行升級改造。

2 改造方案

2.1 改造原則

1）語音質量保證。語音業務對網絡延遲比較敏感，程控電話交換機基于時隙交換，傳輸網絡提供的都是點對點專線，改造后的公務電話系統應確保語音業務平穩、流暢，防止因業務擁塞導致語音丟失、通話中斷或者不暢［2］。

2）高擴展和兼容性。程控電話交換機可以有效傳輸語音業務，但不能有效承載數據，新業務很難開展。為了滿足用戶不斷增長的新業務需求，改造后的公務電話系統應能夠提供包含話音業務在內的各種業務；而且在滿足當前容量和功能需求的基礎上，能夠快速實現設備擴容，兼容不同品牌的設備，保證不同設備之間的可操作性，使網絡具有可持續發展能力［3］。

3）高可靠性。呼叫路由應具有較高的可靠性，單點故障不會影響整個系統，系統應能夠提供不同級別的備份路由。

4）統一網管。網管系統應采用圖形化操作界面，全中文人機對話模式，易于操作、維護和管理。為方便現場工作，系統的管理、維護和監控應通過遠程來實現［4］。

5）經濟實用性。經濟、實用就是要充分利用原有資源和延續用戶的使用習慣，既有的語音通信設備、數據鏈路在新系統中應繼續使用，用戶原撥號習慣需最大程度保持不變。

2.2 軟交換技術

軟交換系統是一種基于IP 的公務電話系統，通過軟交換方式將分布在各地辦公地點的語音和數據集成到數據網中，語音終端采用IP 方式進行通信，不僅能進行語音通話，還能實現圖文、影像的數據傳輸，以及局域網內的電子辦公和資源共享，其優勢如下。

1） 完善的接入能力。各種網關設備，如接入網關、中繼網關、綜合接入設備等，可以直接接入軟交換系統；各種終端，如模擬電話、傳真機、ISDN 終端、移動電話、GPRS 終端、SIP 終端、通過PC 的以太網電話等，也可以直接接入［5］。

2）網絡互通能力。軟交換系統具有SSP（業務交換點）功能，可以與傳統SCP（業務控制點）通過電路方式實現互通，可以與寬帶智能網通過IP 方式實現互通。通過網關設備，軟交換系統支持與現有各種類型網絡的互聯互通。通過標準協議，不同品牌的軟交換系統互相兼容、持續發展［6］。

3）業務能力強。軟交換系統在利用現有資源和著眼未來擴展方面具有良好的彈性，用戶可以根據需要靈活選擇，方便擴充。

4）擁塞控制和策略管理功能。軟交換系統能夠根據不同策略實現擁塞與負荷控制功能。當網絡擁塞或過負荷發生時，可以預定義策略緩解，使發生擁塞的設備恢復正常，保證整個系統在大話務量沖擊下仍能夠正常工作，不會導致系統崩潰［7］。

綜上所述，公務電話系統的升級改造就是在公司內搭建一套軟交換系統，滿足鐵路各職能部門的通信要求；將電話、傳真、電話會議、消息等整合在一起，提供一種更個性化、更及時的通信方式；后續還可利用互聯網平臺為外出辦公人員提供互聯網接入能力，使各部門人員信息溝通不受地點和時間限制；支持智能手機和平板客戶端接入，全方位滿足各種通信及協作辦公需求，可進行更多的業務開發和定制，提升企業核心競爭力。

2.3 設備配置

根據準池鐵路公務電話用戶規模，選用不同網關和組網方式；根據不同站點的容量，選擇相應接入設備；根據高可靠性要求，重點設備采用雙機熱備方案。具體配置如下。

在中心局機房配置2 臺核心語音網關，以雙機熱備方式進行工作，確保核心設備穩定、可靠；提供中繼接入、語音資源、通信能力，支持與大準鐵路、包神鐵路的對接，實現出/入局呼叫；提供10E1 接入，最高支持24E1 接入能力；用戶容量需滿足1 000 門終端，可擴容至2 000 門，所有用戶采用集中注冊的方式統一注冊至核心網關上；提供60 方會議資源所需的板件；提供2 臺網管工作站。

配置1 臺中繼網關，中繼信令采用中國No.7信令，與大準鐵路、包神鐵路對接。配置1 套業務管理系統，實現用戶開/銷戶、業務參數配置等功能。對系統中相關網元，如軟交換主機、中繼網關、綜合接入設備、服務器、網絡交換機等統一管理，包括告警管理和性能管理。配置一套單機版計費系統，滿足本局用戶計費及通話記錄查詢需求。

在中心局配置2 臺網絡交換機，以堆疊方式進行工作，用來連接以上設備，并通過傳輸網絡的以太網通道，連接沿線各個站點。在沿線各個站點配置對應容量的綜合接入設備，實現沿線站點的語音通信，將原有華為C&C08 程控交換機用戶全部鏈接到對應的軟交換設備上，程控交換機不再使用。

2.4 設備選型

根據升級改造原則和設備配置的要求，比選設備性能、價格，以及與傳輸設備的兼容性，最終選擇了華為S1900 系列設備。

S1900 系列網關支持基本語音通信，包括局內用戶互通、基于窄帶中繼的互通和基于寬帶中繼的互通；支持點對點的多媒體業務，提供基于SIP（會話發起協議） 的多媒體終端之間的相互通信［8］；支持多種基本呼叫權限，包括局內、本地、國內和國際長途呼叫權限，還支持自定義權限，實現某些特殊的呼叫權限控制；支持電路域、分組域格式傳真和透明傳輸，傳真機信號端到端時延不能超過3 s。S1900 系列網關的語音處理能力強大，支持靜音檢測、增益調節和丟包補償等技術，滿足語音流優先，能夠提供高質量的語音服務［9］。

S1900 系 列 網 關 有S1911、S1961、S1981 等 設備。每種設備可接入的用戶數量不同，S1911 接入的用戶數量是100 門，S1961 是1 000 門，S1981 是20 000 門［10］。準池鐵路的用戶數量2 000 門，考慮日后的擴展需求，因此選用S1981作為核心語音網關。

在沿線各個站點配置綜合接入設備（IAD），替代原接入網ONU 設備，完成各個站點電話話機的接入。IAD 作為媒體接入設備，完成模擬語音數據與網絡數據之間的轉換，并通過網絡傳送數據；通過SIP 協議接入軟交換網絡，并在SIP 服務器的控制下完成主叫和被叫間的話路接續；IAD 支持多種接入方式，如xDSL（x 數字用戶線）接入、交換機接入、GPON/EPON 接入等。

華 為 IAD 設 備 有 IAD104H、 IAD132E、IAD196，IAD1224 等，設備的FXS（外部交換站）接口數量不同，即可接入的最大用戶數量不同。其中，IAD104H 可接入的最大用戶數量是4 個，IAD132E 是32 個，IAD196 是96 個，IAD1224 是224 個［10］。根據準池鐵路各個站點的既有用戶情況，分別選擇了IAD196 和IAD1224 兩種設備。

升級改造后的準池公務電話系統見圖2。

3 總結

改造后的公務電話系統，充分利用原有的數據鏈路和語音通信設備，在最大程度地保持用戶的撥號習慣不變的同時，系統通話質量高，話音清晰；鏈路連接速度快；設備運行穩定，故障率低。通過升級改造，最大程度地滿足了用戶的使用需求，系統穩定，故障率和維修率降低，減輕了一線維護人員的工作強度，降低了設備運維成本，提升了企業效益。

圖2 改造后的準池公務電話系統

與程控交換機相比，軟交換系統完善的接入能力、網絡互通能力，靈活的擁塞控制和策略管理能力，以及向上兼容和擴展方面都具有明顯優勢［11-12］。隨著智慧鐵路的建設，用戶使用需求的提高，用軟交換系統代替程控交換機，是建設一流鐵路、推動智慧鐵路落地實施的必然趨勢。