接入網(wǎng)在鐵路通信中的應(yīng)用

高煜鴻

(集通鐵路通信有限責(zé)任公司安全技術(shù)部，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010010)

接入網(wǎng)在電信運用十分廣泛，隨著多媒體和寬帶業(yè)務(wù)需求不斷增長，集語音、數(shù)據(jù)、圖像于一體的綜合業(yè)務(wù)接入網(wǎng)逐步占據(jù)市場，實現(xiàn)了DDN、PSTN、ISDN業(yè)務(wù)及局域網(wǎng)互聯(lián)業(yè)務(wù)。接入網(wǎng)是指本地交換機到用戶終端設(shè)備之間的部分，主要完成交叉連接、復(fù)用、傳輸功能，而對于鐵路接入網(wǎng)通信主要分為專用業(yè)務(wù)和自動業(yè)務(wù)兩類。專用業(yè)務(wù)主要包括音頻二、四線業(yè)務(wù)，數(shù)字數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和音頻疊加業(yè)務(wù);自動業(yè)務(wù)主要依靠接入網(wǎng)的V5接入方式，經(jīng)光纖網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)街行恼镜墓饫w線路終端，通過V5接口實現(xiàn)與中心交換機通信，進而將鐵路用戶納入ISDN網(wǎng)絡(luò)［1］。

1 專用業(yè)務(wù)的實現(xiàn)

(1)通過二/四線接口實現(xiàn)音頻業(yè)務(wù)。在鐵路專網(wǎng)中，通過音頻通道實現(xiàn)點對點數(shù)據(jù)傳輸時采用。單板可提供音頻二線、四線業(yè)務(wù)，具有二/四線轉(zhuǎn)換、編解碼、過壓保護、測試功能，一般多用于點對點的半永久連接業(yè)務(wù)，接口阻抗主要與600 Ω的設(shè)備匹配。如要實現(xiàn)某兩地點對點的四線音頻會議業(yè)務(wù)，兩地均需配置音頻二/四線接口板，在接入網(wǎng)網(wǎng)管中將兩模塊音頻端口通過半永久連接配置實現(xiàn)音頻對接。需要說明的是，在音頻端口描述中需將所用端口描述為四線運用方式，同時對端口電平進行調(diào)整，以達到最佳通話效果。

另一種鐵路常用業(yè)務(wù)是閉塞熱線業(yè)務(wù)，該種業(yè)務(wù)需要用戶板提供饋電，它是通過點對點的模擬用戶接口板之間開通半永久連接業(yè)務(wù)，由于模擬用戶板有振鈴和電壓功能，一方提機，對方自動電話就會響鈴，這種業(yè)務(wù)常用于兩站之間閉塞電話或聯(lián)絡(luò)使用。

(2)利用數(shù)字板實現(xiàn)數(shù)字業(yè)務(wù)傳輸。64 kbit·s－1數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)一般用于實現(xiàn)客貨票業(yè)務(wù)，點對點利用各自數(shù)字數(shù)據(jù)接口板通過半永久連接實現(xiàn)，雙方端口類型選擇64 kbit·s－1數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，終端設(shè)備通過協(xié)議轉(zhuǎn)換器接入端口。

(3)利用音頻疊加板實現(xiàn)共線調(diào)度業(yè)務(wù)。音頻疊加業(yè)務(wù)多用于多點共線的鐵路調(diào)度電話系統(tǒng)。音頻疊加的基本方法是將所有輸入信號相加后，減去各自的輸入信號作為各自的輸出信號。音頻疊加業(yè)務(wù)需進行時隙占用和疊加端口的描述。首先對音頻疊加單板能占用的HW時隙進行預(yù)分配，一般只有搶占HW的0－15TS才有效，如不進行TS預(yù)分配，則系統(tǒng)啟動后不給疊加單板分配時隙，但可在啟動后動態(tài)設(shè)定數(shù)據(jù)，時隙一旦分配則不再釋放，除非重新設(shè)定。其次是描述音頻疊加單板上用于疊加的時隙，同時對音頻端口、中繼時隙端口進行濾波和增益設(shè)置，以有效解決衰耗和匹配問題。第三是配合音頻接口板通過對端口的描述和半永久連接描述實現(xiàn)各模塊疊加業(yè)務(wù)，一般站和站之間通過占用疊加時隙對接，本站通過疊加時隙與音頻接口板連接，組成一個“三通”網(wǎng)絡(luò)，也就是通常所說的分級疊加，這些時隙定義為同一個共線組，這樣在同一個共線組內(nèi)的用戶實現(xiàn)互相通話的功能［2］。

2 V5接口業(yè)務(wù)的實現(xiàn)

2.1 V5接口

V5接口是接入網(wǎng)與交換機之間一種開放的、標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)字接口。目前使用的V5.2接口具有1～16個E1，這些E1接口由交換機和接入網(wǎng)的E1接口板提供，每個E1稱為一條鏈路，這樣一個V5.2接口最多可達到16條鏈路，而每條鏈路可提供30個語音通道。E1接口由75 Ω/120 Ω電纜連接，可經(jīng)過SDH設(shè)備透明傳輸［3］。

圖1 V5接口

2.2 數(shù)據(jù)配置

2.2.1 接入網(wǎng)側(cè)數(shù)據(jù)配置

(1)接入網(wǎng)OLT與交換機LE之間建立V5接口。對二者之間物理鏈路對接，可通過查看信號是否LOS進行判斷連接是否正確。通過網(wǎng)管配置V5接口數(shù)據(jù)，確定與LE的接口標(biāo)識及PSTN協(xié)議通信通道標(biāo)識。接口標(biāo)識是AN和LE間接口的唯一標(biāo)識，只有兩側(cè)取值相同，接口才能正常對接。PSTN子協(xié)議的數(shù)據(jù)鏈路可在任一主用物理C通信通道上復(fù)用，與保護組主用物理C通道所用的邏輯通信通道對應(yīng)。

(2)接入網(wǎng)OLT側(cè)建立物理C通信通道，選擇V5通信通道即物理C通道所占用的E1鏈路作為保護組主備鏈路。需要說明，該處物理C通道上所承載的邏輯C通道，是與LE側(cè)核實邏輯C通道的惟一標(biāo)識，只有當(dāng)該物理C通道為主用時，才有效。

(3)接入網(wǎng)OLT側(cè)接口E1鏈路配置，增加V5接口的E1鏈路，確定AN與LE間有幾條2M鏈路，在配置數(shù)據(jù)時，鏈路號即E1的PCM編號與該E1鏈路的物理位置的關(guān)系是固定的，在填寫鏈路號時，要與該E1實際連接位置所對應(yīng)的PCM號一致。

(4)接入網(wǎng)ONU側(cè)建立與OLT間二級V5接口，該接口可復(fù)用模塊間接口，作為傳輸音頻業(yè)務(wù)的備用通道。

2.2.2 交換機側(cè)數(shù)據(jù)配置

(1)在創(chuàng)建V5接口前，要確定交換機側(cè)數(shù)字中繼板及V5信令板，并根據(jù)實際情況確定需要的數(shù)量;同時要和接入網(wǎng)側(cè)協(xié)商以下數(shù)據(jù):V5接口標(biāo)識符、V5接口主次鏈路號、V5接口主次鏈路時隙、V5接口承載通道鏈路號、V5接口邏輯C通道標(biāo)識(LCCID)。

(2)在后臺操作維護系統(tǒng)進行V5接口配置，設(shè)置保護組1，指定主次鏈路，設(shè)置承載使用的V5鏈路、邏輯通信通道。如果地址映射是分組映射則還需配置ISDN地址封裝。最后指配V5通信鏈路，分別選定物理通信通道和鏈路。

(3)進行L3地址指配和V5號碼分配。每個V5電話號碼對應(yīng)一個L3協(xié)議地址，電話號碼在交換機側(cè)不占用用戶板實際物理位置，接入網(wǎng)與ASL板的端口一一對應(yīng)。

3 V5信令消息流程測試分析

由于V5.2接口PSTN用戶呼叫需要BCC協(xié)議，PSTN協(xié)議和國內(nèi)呼叫實體之間共同配合完成。而V5.1接口用戶由于承載通路與接入網(wǎng)用戶端口一一對應(yīng)連接，沒有承載通路連接協(xié)議進行動態(tài)分配承載通路的過程。V5.2接口的PSTN協(xié)議、控制協(xié)議、鏈路控制協(xié)議、承載通路連接控制BCC協(xié)議、通信通路保護協(xié)議都屬于V5.2接口協(xié)議結(jié)構(gòu)的第三層網(wǎng)絡(luò)層L3.而每條協(xié)議消息都由協(xié)議鑒別語、第三層地址、消息類型和其他信息單元組成。

下面用信令跟蹤測試分析V5.2信令消息的第三層協(xié)議。用主叫局用戶2000呼叫V5用戶3505，先設(shè)定用戶3505的協(xié)議地址為3。測試流程圖如圖2所示。分析消息內(nèi)容

圖2 測試的流程圖

(1)第一條消息是建立連接Establish消息，它屬于PSTN協(xié)議消息類型。Establish是一條雙向消息。

可以看出消息內(nèi)容是用16進制表示。第一項48表明其協(xié)議鑒別語為0×48，是屬于V5信令協(xié)議，因為V5信令協(xié)議的協(xié)議鑒別語同一規(guī)定為0×48，用來區(qū)別其它協(xié)議。第二項為第三層地址，對于PSTN協(xié)議表示AN的具體端口，這里其協(xié)議參數(shù)為3，與該用戶的協(xié)議地址一致。第三項03表示的是第三層地址的低比特位。第四項00表明該協(xié)議的消息類型，是一條建立連接消息。其他幾項是該協(xié)議消息的其他信息單元部分，指出該消息信息元素、時長等內(nèi)容。

(2)第二條消息是分配Allocaton消息，它屬于BCC協(xié)議消息類型，是一條由LE發(fā)向AN的單向消息。

分析其數(shù)據(jù):因為該消息屬于BCC協(xié)議，所以消息中的第三層地址的編碼包括源標(biāo)識和BCC參考號碼，其參考號碼192是由AN或LE協(xié)議實體生成的隨機數(shù)(0～8191)。在其他信息單元部分中，說明使用端口ID號及V5時隙ID號等內(nèi)容，所使用的V52 Mbit·s－1鏈路ID號為0，占用的V5時隙是第5時隙。

(3)第三條消息是建立確認Establish Ack消息，它屬于PSTN協(xié)議消息類型，是一條雙向消息。由于是本局建立的連接，故要由AN來確認連接，所以這里是AN送給LE的消息。給出了被叫用戶的協(xié)議地址3。

(4)第四條消息是分配完成ALLOCATION COMP消息，它屬于BCC協(xié)議消息類型，是一條由AN發(fā)向LE的單向消息。給出了BCC參考號碼192。同時給被叫用戶振鈴，聽到用戶的回鈴音。

(5)第五條消息為信號 SIGNAL消息，它屬于PSTN協(xié)議消息類型，是一條雙向消息。這里是被叫的摘機信號，是AN發(fā)給LE的。用戶摘機，給出被叫協(xié)議地址3，并給出該消息的信息元素類型等內(nèi)容。

(6)第六條消息是信號確認SIGNAL ACK消息，它也屬于PSTN協(xié)議消息類型，是一條雙向消息。這里是接入網(wǎng)用戶摘機，所以摘機確認信號是由LE發(fā)給AN的。交換機得到接入網(wǎng)用戶的摘機信號后，回送一個確認信號，雙方即進入通話階段。

(7)第七條消息是拆線DISCONNECT消息，屬于PSTN協(xié)議消息類型，它是一條雙向消息。這里是主叫先掛機，由LE通知AN拆線。

(8)第八條消息是解除分配DEALLOCATION消息，屬于BCC協(xié)議消息類型，是一條LE發(fā)向AN的單向消息。用戶掛機后，需要將它們占用的時隙釋放。給出釋放的V52 Mbit·s－1鏈路號及時隙號。

(9)第九條消息是拆線完成DISCONNECT COMP消息，屬于PSTN協(xié)議消息類型，是一條雙向消息。前面由LE發(fā)給AN一拆線信號，AN接到后回送一個拆線完成消息，通知本局拆線完成。給出釋放的用戶的協(xié)議地址。

(10)最后一條消息是解除分配完成DEALLOCATION COMP消息，屬于BCC協(xié)議消息類型，是一條AN～LE的單向消息。同樣，交換機給AN解除分配消息后，接入網(wǎng)需給交換機回送解除分配完成消息，至此，一個呼叫結(jié)束。

從以上測試流程可以看出呼叫接入網(wǎng)用戶到呼叫結(jié)束，在V5接口上只需要啟用PSTN和BCC協(xié)議即可。

4 相關(guān)注意事項

(1)在建立V5信令鏈路時，如配有多于一塊的V5信令板，主次鏈路盡量配置在不同的信令板上。在話務(wù)量較大的情況下，需要增加PCMLINK和C通路。

(2)AN側(cè)與LE側(cè)V5保護組中的鏈路數(shù)量要保持一致，即雙方主次鏈路數(shù)量應(yīng)相同，否則會引起一側(cè)接口正常，而另一側(cè)接口中斷，導(dǎo)致電話不通。

(3)在激活V5接口前，應(yīng)先用宏命令A(yù)LARM查看一下鏈路的告警狀態(tài);LNK查看PCMLINK是否處在等待激活狀態(tài)。

(4)為避免由于插拔中繼板或復(fù)位MP引起LE和ANV5鏈路重建導(dǎo)致AN側(cè)用戶端口閉塞，用戶無法呼入呼出，需在交換機側(cè)選擇“重新啟動PSTN”、“同步用戶端口”以防止V5鏈路重建后，AN側(cè)不能解閉用戶端口或不能使端口狀態(tài)回到上次狀態(tài)等問題。

(5)V5接口建立失敗，存在諸多原因，要考慮硬件、線路、時鐘、數(shù)據(jù)等問題，通過自環(huán)或用E1誤碼儀測試，進行逐項排除，也可利用接入網(wǎng)提供的信令分析軟件進行消息跟蹤，通過對比正常消息發(fā)送情況，查找出是哪方發(fā)的消息錯誤或無消息響應(yīng)，進一步確認故障方。

5 結(jié)束語

接入網(wǎng)不僅在鐵路行業(yè)廣泛運用，在PSTN網(wǎng)絡(luò)中也起著重要的作用，由于它有著 TCP/IP、V5.2、V.35、V.24、RS232、X.25 等多種標(biāo)準(zhǔn)接口，方便地將“最后一公里”納入各種專用網(wǎng)絡(luò)，為數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的發(fā)展提供了良好的基礎(chǔ)。

［1］吳承治，徐敏毅，光接入網(wǎng)工程［M］.北京:人民郵電出版社，1999.

［2］王延堯，用戶接入網(wǎng)技術(shù)與工程［M］.北京:人民郵電出版社，2007.

［3］曲樺.接入網(wǎng)與V5接口［M］.北京:人民郵電出版社，1999.