北疆供水工程中軟交換技術的應用

姜廣義

（新疆額爾齊斯河流域開發(fā)工程建設管理局，新疆 烏魯木齊 830000）

1 北疆供水工程通信專網現(xiàn)狀

北疆供水工程北起新疆阿勒泰，南至烏魯木齊，穿越準格爾盆地和古爾班通古特沙漠，渠道全長 800 余 km，已建成的通信專網伴隨渠道及沿線建筑物。北疆供水工程通信專網信息化系統(tǒng)由通信、計算機網絡、閘門遠程控制、水情水質測報、遠程圖像監(jiān)控、工程安全監(jiān)測等多個系統(tǒng)組成。其中，通信專網語音系統(tǒng)主要由 PBX（專用交換機）、采用軟交換技術的 IP 語音交換設備組成。由于工程主要跨越烏魯木齊和阿勒泰 2 個地區(qū)，原有語音網絡中，烏魯木齊和 635（地處阿勒泰）這 2 個分中心各有 1 臺 PBX 設備，工程沿線 30 多個管理站、管理所為 PBX 接入網設備。2 端 PBX 交換設備均接入電信公網，烏魯木齊分中心及下掛 PBX 接入網設備采用烏魯木齊號段，635 分中心及下掛 PBX 接入網設備采用阿勒泰號段[1]。為適應工程建設需要，在暫時不改變原有電路交換模式的情況下，635 分中心增加了 1 臺采用軟交換技術的 SoftCo IP 語音綜合交換機設備，新建管理站、管理所使用語音接入設備 IAD。由于新建管理站人員撥號出局主要是往烏魯木齊和阿勒泰地區(qū) 2 個方向，軟交換技術可有效利用現(xiàn)有資源，在 1 個電話機上撥打烏魯木齊和阿勒泰地區(qū)的公網電話為市話，避免產生長途費用，有效節(jié)約話費開支，簡化工程人員撥號出局的方式。

2 軟交換技術在北疆供水工程通信專網中的應用

軟交換為語音網向數(shù)據(jù)網融合的下一代網絡（NGN）的主要技術，以清晰的業(yè)務分層模式，高效的分組交換機制正得到越來越多的應用。SoftCo作為智能化的 IP-PBX，整合了 SIP 服務器，信令、中繼和媒體等網關，媒體資源服務器功能，是個小型的 NGN 系統(tǒng)，可以與 IP 話機，UMS 統(tǒng)一通信設備，綜合接入設備 IAD，UA5000 綜合接入設備，Quidway AR 系列路由器混合組網，提供全面的 IP 融合通信解決方案，專門用于向企業(yè)和行業(yè)用戶提供高效、高質話音服務。SoftCo 可以通過 SIP 寬帶中繼與第三方的網關或軟交換設備進行互聯(lián)互通，也可以通過 PRI，AT0，R2，SS7 等窄帶中繼方式接入傳統(tǒng)的 PSTN 網絡。SoftCo 設備具有移動辦公、語音、計費、黑白名單、1 機多號等業(yè)務類型。

2.1 語音業(yè)務的應用

2.1.1 可靠、安全的組網結構設計

IP-PBX 設備可以良好地實現(xiàn) PBX 和 PSTN 原有電話的接入，最大限度地保護用戶原有投資。改造前后的電話系統(tǒng)接入示意圖如圖 1 所示。

圖1 改造前后電話系統(tǒng)接入示意圖

對于有 PBX 的局點，接入方式如下：將 PBX 與PSTN 之間的 E1 中繼線，切換至 SoftCo，從 SoftCo接入 PSTN，由 SoftCo 完成所有的呼叫路由。如果是內部電話，SoftCo 將通過 IP 網絡呼叫被叫方；如果是 PSTN 號碼，SoftCo 自動將該呼叫路由至PSTN。

應用 SoftCo IP 語音綜合交換設備，與原來傳統(tǒng)的 PBX 做窄帶信令對接，由于原有語音系統(tǒng)中有大量已有的投資，如 PBX、模擬話機，新建 IP 語音系統(tǒng)充分考慮了對原有投資的保護。

由于 SoftCo 上的對外語音業(yè)務需要通過烏魯木齊分中心 PBX 交換機經過烏魯木齊電信局出局，或經 635 分中心 PBX 交換機經過阿勒泰電信局出局，形成了特殊三角關系。對于烏魯木齊或 635 分中心交換機，1 機雙號使得任何端節(jié)點出現(xiàn)故障均不影響SoftCo 上語音業(yè)務出局， SoftCo 出現(xiàn)中繼斷點情況示意圖如圖 2 所示。這樣，可以更好地為供水工程的安全運行提供通信保障。

圖2 SoftCo 出現(xiàn)中繼斷點情況示意圖

2.1.2 局內語音通信專網的組建

SoftCo 通過 SIP 協(xié)議中繼分別與烏魯木齊和 635中心的 PBX 連接起來，組建了局內語音通信專網。北疆供水工程通信專網充分利用語音、1 機多號和黑白名單等功能，為水利調度提供了實時、安全的通信服務。1 機多號業(yè)務是指用戶具有多個號碼，包括1 個主用號碼、1 個或多個備用號碼，撥打該用戶的任何 1 個號碼均能接通該用戶。前提條件是用戶需具有備用號碼，且登記、取消備用號碼顯示的字冠已經存在；否則，需要在 SoftCo 側配置。1 個主用號碼最多可以配置 10 個備用號碼，系統(tǒng)中配置的備用號碼和同機改號舊號碼的總個數(shù)的上限因產品型號而有所不同。

北疆供水工程通信專網中對于 SoftCo 下的用戶采取 1 機雙號模式，即 1 部話機既有烏魯木齊號碼，又有阿勒泰地區(qū)號碼，通過設置字冠來實現(xiàn)出局業(yè)務。撥打阿勒泰地區(qū)市話前加 6 就可以實現(xiàn)經阿勒泰地區(qū)北屯鎮(zhèn)電信分局出局，此時使用的是阿勒泰地區(qū)的號碼；撥打烏魯木齊地區(qū)的市話加 2 實現(xiàn)經烏魯木齊電信局出局，此時使用的是烏魯木齊地區(qū)的號碼；撥打局內電話采取直撥或加 9 方式均可；2 個 PBX 交換機下用戶可采用直撥 SoftCo 當?shù)鼐謨忍柎a或者加 9 撥打話機另外 1 個號碼均可。北疆供水工程通信專網電話撥打示意圖如圖 3 所示。

圖3 北疆供水工程通信專網電話撥打方式示意圖

這樣就可以有效實現(xiàn)撥打 2 地公網電話均為市話的功能，節(jié)約了長途費用。為了更加有效地控制特定用戶呼出權限，權限分為國際和國內長途、本地、局內電話 4 個級別，對于撥打長途的部分用戶需要強制加 17909 或 11808 出局，則需要運用SoftCo 黑白名單限呼功能來解決。根據(jù)北疆供水工程的實際情況，需在被叫限呼組將 60 和 20 設置成黑名單，局內電話號碼字冠和一些特殊電話號碼如 110，119，120 等需要加入白名單。主叫限呼組中黑名單和普通限呼組用戶均不能直接撥打長途，主叫限呼組用戶只能通過 11808 或者 17909 來實現(xiàn)，主叫黑名單用戶只能撥打被叫為白名單的用戶[2]。

2.1.3 與專網內計算機網絡的融合

北疆供水工程通信專網傳輸網絡中 30 多個網元節(jié)點處均有計算機網絡系統(tǒng)節(jié)點，它們是以 IP 協(xié)議為基礎，由 Quidway AR 系列路由器混合組網，功能完善的計算機網絡系統(tǒng)。IP 語音綜合交換設備能夠同時承載語音、數(shù)據(jù)、視頻等多種媒體信息，具有協(xié)議簡單，終端設備 IP 話機、UMS 統(tǒng)一通信設備、IAD 等對協(xié)議的支持性好，價格低廉等優(yōu)勢。這樣既保護了傳統(tǒng)投資，避免重復投資，又可以使原有 30 多個地點的計算機網絡功能發(fā)揮最大化。軟交換可以提供支持多種信令協(xié)議的接口，可以很好地實現(xiàn)電話網和計算機網之間的信令互通，及不同網關的互操作問題，使得計算機網可以更方便地對電話網進行管理和支持，電話網也可以和計算機網絡配合，更好地提供服務。這樣，計算機網絡與語音通信實現(xiàn)較好融合，提供高效、高質話音服務的同時也節(jié)約了建設和維護成本。

對于已有 PSTN 直線電話，接入方式如下：將原有直線話機直接接在 IAD 網關的 FXO 接口上，IAD 再接入到 IP 網絡，提供系統(tǒng)內部的 VoIP 呼叫，同時為了保證和 PSTN 網絡的通信，IAD 網關再通過 FXO 口連接原有的 PSTN 直線。提供 FXO 口的 IAD 網關有 IAD332Q，可提供 8 個 FXO 接口。IAD 網關可以實現(xiàn) VoIP 與 PSTN 的無縫融合。

2.2 視頻電話的應用

隨著網絡的演進和計算機技術的不斷發(fā)展，對視頻和多媒體業(yè)務也提出了新的要求。IP 語音綜合交換設備能提供的視頻通信包括點對點視頻通信和視頻會議，接入 VoIP 可視終端即可方便解決單位內部日常溝通。北疆供水工程利用專網內原有計算機網絡設施提供視頻電話、語音視頻會議業(yè)務，部署靈活，極大方便了不同區(qū)域的人員交流和通信專網內信息設備的遠程維護及故障排查，節(jié)約了成本。同時由于 IP 語音綜合交換設備可在接入多媒體服務器后實現(xiàn)多媒體會議功能，在語音會議的基礎上，增加數(shù)據(jù)和視頻會議功能。也可為單位即將建設運行的視頻會議系統(tǒng)提供通信基礎。

3 結語

軟交換技術下的組網方案，輕松實現(xiàn)了 PSTN 與IP 數(shù)據(jù)網的融合，既保護水利工程通信專網語音系統(tǒng)傳統(tǒng)投資，又具有創(chuàng)新能力，結合傳統(tǒng)的語音網絡的可靠性和新興的 IP 技術的靈活性與有效性的優(yōu)點，能使現(xiàn)有 PBX 交換機為載體的交換電話網絡的能力極大發(fā)揮，并穩(wěn)步實現(xiàn)向 IP 數(shù)據(jù)網的轉移。通過北疆供水工程中的實踐，軟交換技術設備帶來的技術靈活、通信安全、經濟適用、兼容性好的優(yōu)點得到了一定體現(xiàn)，對于水利系統(tǒng)前期投資的 PBX 設備改造更新有一定引導意義。在長距離、跨地區(qū)的水利通信專網中采用軟交換技術設備，大幅提高了溝通效率并有效降低通信成本，方便了工程信息設備維護與管理，一定程度上節(jié)約了交通和人力成本，同時也能為跨地區(qū)水利調度工作提供了更加安全的通信保障。

[1]周小兵，張立德，劉廣林，等. 長距離調水工程管理信息系統(tǒng)[M].北京：中國水利水電出版社，2007: 24-25.

[2]華為技術有限公司. HUAWEI SoftCo IP 語音交換機電子手冊[M/CD]. 深圳：華為技術有限公司，2010: 11-12.