軟交換在黃河防汛應(yīng)急通信中的應(yīng)用研究

徐莉

(黃河水利委員會(huì)信息中心,河南 鄭州 450004)

軟交換在黃河防汛應(yīng)急通信中的應(yīng)用研究

徐莉

(黃河水利委員會(huì)信息中心,河南 鄭州 450004)

本文介紹了軟交換技術(shù)特點(diǎn),分析了黃河防汛應(yīng)急通信的業(yè)務(wù)需求,通過(guò)軟交換應(yīng)用測(cè)試結(jié)果分析,總結(jié)了軟交換在黃河防汛應(yīng)急通信中所能產(chǎn)生的應(yīng)用成效。

軟交換;黃河防汛應(yīng)急通信;指揮調(diào)度;多媒體通信

應(yīng)急通信是一項(xiàng)重要的黃河防洪非工程保障措施,具有突發(fā)性、應(yīng)用環(huán)境不確定性和服務(wù)保障高可靠性的特點(diǎn),當(dāng)有災(zāi)情和險(xiǎn)情發(fā)生時(shí),通過(guò)應(yīng)急通信技術(shù)將前方的語(yǔ)音、數(shù)據(jù)和視頻等多媒體信息實(shí)時(shí)傳遞到后方,直接關(guān)系防汛指揮調(diào)度、決策會(huì)商、應(yīng)急搶險(xiǎn)等各項(xiàng)工作的順利開(kāi)展,它是搶救人民生命財(cái)產(chǎn)、挽回經(jīng)濟(jì)損失的一條綠色生命通道。

黃河沿岸分布的各水文站、閘管所和堤防養(yǎng)護(hù)班等基層一線單位是各類防汛搶險(xiǎn)事件的易發(fā)地段,當(dāng)有應(yīng)急通信需求時(shí),必須確保一線人員能依托現(xiàn)有的通信網(wǎng)絡(luò)和通信終端,與各級(jí)防汛指揮部門(mén)間搭建一個(gè)快速、靈活、實(shí)時(shí)、可靠的通信服務(wù)平臺(tái)。這就要求應(yīng)急通信技術(shù)必須具備靈活的組網(wǎng)能力、多業(yè)務(wù)綜合接入服務(wù)能力以及高可靠通信服務(wù)質(zhì)量保障能力。同時(shí),還應(yīng)考慮技術(shù)應(yīng)用的擴(kuò)展性和集成性,是否能與防汛搶險(xiǎn)各信息通信系統(tǒng)進(jìn)行有效的集成應(yīng)用,從而能為應(yīng)急通信提供更廣的應(yīng)用面,以及決策部署響應(yīng)能力更強(qiáng)的通信服務(wù)保障功能［1］。

軟交換是一種基于IP架構(gòu)的多業(yè)務(wù)融合通信技術(shù),它具有組網(wǎng)靈活、業(yè)務(wù)豐富、接入方式多樣以及集成擴(kuò)展的業(yè)務(wù)服務(wù)功能,在通信網(wǎng)絡(luò)IP化和多業(yè)務(wù)融合的發(fā)展趨勢(shì)下,軟交換技術(shù)得到了廣泛成熟的應(yīng)用［2］。

根據(jù)黃河防汛應(yīng)急通信業(yè)務(wù)需求,研究軟交換在黃河防汛應(yīng)急通信中的應(yīng)用功能,將對(duì)提升網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)急通信保障能力起到積極的作用。

1 黃河防汛應(yīng)急通信需求

在新的發(fā)展形勢(shì)下,黃河防汛應(yīng)急通信的應(yīng)用需求主要包括：

1.1 應(yīng)急通信功能的需求

應(yīng)急通信要求可以利用身邊的各種終端,利用現(xiàn)有的各種網(wǎng)絡(luò),靈活、快速地建立通信。這就要求系統(tǒng)具有以下功能：

1.1.1 支持模擬電話、可視電話、IP電話、移動(dòng)手機(jī)、PC等終端接入網(wǎng)絡(luò)。

1.1.2 支持利用黃河通信目前具有的寬帶無(wú)線接入系統(tǒng)以及Internet、Wifi、3G/4G、數(shù)據(jù)專線等資源,快速、靈活地接入各種終端。

1.2 應(yīng)急防汛指揮調(diào)度功能的需求

黃河防汛搶險(xiǎn)、抗旱救災(zāi)、突發(fā)事件的指揮調(diào)度工作,需要系統(tǒng)具有以下功能：

1.2.1 支持語(yǔ)音、視頻、文檔、數(shù)據(jù)等多種信息的傳輸,以方便汛情險(xiǎn)情、水情雨情、工程設(shè)施、人員物資等多種信息的采集和傳送。

1.2.2 具有即時(shí)或預(yù)約召開(kāi)多媒體會(huì)議功能,支持各類終端利用各種網(wǎng)絡(luò)共享各類信息,以方便各方進(jìn)行會(huì)商。

1.2.3 支持將同一用戶的多個(gè)辦公電話、住宅電話、移動(dòng)電話、軟終端等進(jìn)行綁定,呼叫時(shí)同時(shí)振鈴或輪流振鈴；支持將不同用戶分組,進(jìn)行群呼、組呼,以便在緊急的情況下以最快的速度,聯(lián)系到相關(guān)人員。

1.3 系統(tǒng)互聯(lián)互通擴(kuò)展集成需求

系統(tǒng)應(yīng)具備擴(kuò)展性和靈活性,提供標(biāo)準(zhǔn)的開(kāi)放接口,能實(shí)現(xiàn)與目前黃河防汛電話通信專網(wǎng)互聯(lián)互通,以及與黃委目前運(yùn)行的MCU傳統(tǒng)視頻會(huì)議系統(tǒng)對(duì)接。

2 軟交換特點(diǎn)

2.1 技術(shù)特點(diǎn)

軟交換是一種新的呼叫控制技術(shù),具有分層的體系架構(gòu)、基于IP分組傳輸、能夠提供多種接入方式。在這種體系架構(gòu)中,業(yè)務(wù)與控制、接入與承載分離；各個(gè)網(wǎng)元設(shè)備之間采用標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議進(jìn)行通信；支持標(biāo)準(zhǔn)的業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)接口實(shí)現(xiàn)獨(dú)立于網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)模式；能夠?yàn)橛脩籼峁┱Z(yǔ)音、數(shù)據(jù)和多媒體等各種業(yè)務(wù)。

2.2 應(yīng)用架構(gòu)

系統(tǒng)應(yīng)用架構(gòu)分成五個(gè)層次,分別為終端層、接入層、網(wǎng)絡(luò)層、控制層以及業(yè)務(wù)管理層。

終端層支持多種接入方式,滿足用戶靈活接入需求。包括：IP電話、可視電話、模擬電話、傳真、PC軟終端、手機(jī)軟終端以及IPAD軟終端

接入層包括信令網(wǎng)關(guān)、媒體網(wǎng)關(guān)和接入網(wǎng)關(guān)三種設(shè)備,分別從控制信令、物理接口和媒體數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)對(duì)業(yè)務(wù)的接入控制。

網(wǎng)絡(luò)層體現(xiàn)了組網(wǎng)的靈活性,使用戶可以利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)傳輸資源,方便進(jìn)行業(yè)務(wù)傳輸。包括：IP承載網(wǎng)、傳統(tǒng)程控交換網(wǎng)、INTERNET、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)以及WIFI網(wǎng)絡(luò)。

控制層是整個(gè)體系結(jié)構(gòu)的核心控制與交換部分,負(fù)責(zé)完成呼叫控制、信令處理和業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)。

業(yè)務(wù)層包括業(yè)務(wù)管理和業(yè)務(wù)應(yīng)用,業(yè)務(wù)管理為用戶提供賬號(hào)管理、功能維護(hù)、系統(tǒng)管理和第三方集成等功能,業(yè)務(wù)應(yīng)用為用戶提供多媒體會(huì)議、統(tǒng)一通信、即時(shí)消息、狀態(tài)呈現(xiàn)和通信錄等應(yīng)用功能。

3 軟交換應(yīng)用測(cè)試

為了研究軟交換技術(shù)在黃河防汛應(yīng)急通信中的應(yīng)用模式,黃委信息中心于2014年12月搭建了一個(gè)軟交換試驗(yàn)測(cè)試網(wǎng),并于2015年7月完成了相關(guān)應(yīng)用測(cè)試。

3.1 試驗(yàn)網(wǎng)拓補(bǔ)圖

3.2 測(cè)試內(nèi)容

3.2.1 多終端接入能力

為IAD、視頻電話、IP電話和PC軟終端配置辦公網(wǎng)IP地址,測(cè)試各終端通過(guò)辦公網(wǎng)接入系統(tǒng)情況；測(cè)試移動(dòng)終端通過(guò)WIFI、3G/4G網(wǎng)絡(luò)接入系統(tǒng)情況。

3.2.2 防汛指揮調(diào)度功能測(cè)試

根據(jù)防汛指揮調(diào)度要求及人員配置建立相應(yīng)的群組,群組建立后把所有相關(guān)人員添加進(jìn)來(lái),測(cè)試群組消息、語(yǔ)音會(huì)議、多媒體視頻會(huì)議以及數(shù)據(jù)共享等應(yīng)用功能；通過(guò)在注冊(cè)網(wǎng)關(guān)配置數(shù)據(jù),為防汛用戶開(kāi)通一號(hào)通業(yè)務(wù),將用戶辦公電話、住宅電話、移動(dòng)電話進(jìn)行綁定,設(shè)置相同或不同優(yōu)先級(jí),進(jìn)行同振或順振,測(cè)試業(yè)務(wù)接通情況［3］。

3.2.3 與黃委防汛電話通信專網(wǎng)對(duì)接測(cè)試

軟交換核心控制設(shè)備與黃委防汛電話通信專網(wǎng)之間開(kāi)通PRA中繼,測(cè)試撥打黃河專網(wǎng),語(yǔ)音信號(hào)質(zhì)量。

3.2.4 與黃委視頻會(huì)議系統(tǒng)對(duì)接測(cè)試

軟交換核心控制設(shè)備與黃委傳統(tǒng)MCU視頻會(huì)議系統(tǒng)之間開(kāi)通SIP中繼,測(cè)試系統(tǒng)之間的對(duì)接方式、軟交換移動(dòng)終端、PC終端、IP電話和視頻電話能否作為終端用戶接入MCU系統(tǒng)以及能否實(shí)現(xiàn)對(duì)會(huì)場(chǎng)的控制管理和數(shù)據(jù)文檔共享功能,以及移動(dòng)軟終端在WIFI、3G/4G的網(wǎng)絡(luò)接入環(huán)境下,會(huì)場(chǎng)視頻和語(yǔ)音的信號(hào)傳輸質(zhì)量等測(cè)試內(nèi)容。

3.3 測(cè)試結(jié)果

系統(tǒng)能支持多類終端通過(guò)辦公網(wǎng)接入,防汛搶險(xiǎn)一線單位可利用移動(dòng)軟終端通過(guò)WIFI、寬帶無(wú)線接入系統(tǒng)、3G、4G網(wǎng)絡(luò)接入系統(tǒng)。各終端撥打黃河防汛專網(wǎng)電話接續(xù)快速、語(yǔ)音質(zhì)量良好。

群組消息能在群內(nèi)、組內(nèi)快速發(fā)布文本、圖片等即時(shí)消息；能快速召開(kāi)多方語(yǔ)音電話會(huì)議,通過(guò)即時(shí)添加或預(yù)先設(shè)定會(huì)議成員,能一鍵實(shí)現(xiàn)對(duì)會(huì)議所有成員呼叫,語(yǔ)音質(zhì)量清晰流暢；視頻會(huì)議支持PC軟終端和手機(jī)軟終端側(cè)的共享桌面、電子白板、數(shù)據(jù)文檔等服務(wù),傳輸質(zhì)量良好, PC軟終端能支持多路視頻實(shí)現(xiàn)模式,手機(jī)軟終端能支持多路切換,但是只能顯示1路,圖像流暢,無(wú)明顯卡斷,圖像質(zhì)量一般,可達(dá)標(biāo)清顯示效果；辦公電話、住宅電話和移動(dòng)電話能同時(shí)振鈴或者依據(jù)設(shè)定的優(yōu)先級(jí)大小,順序振鈴,無(wú)漏撥電話情況。

通過(guò)SIP中繼能實(shí)現(xiàn)與傳統(tǒng)MCU的對(duì)接,軟交換移動(dòng)終端、PC終端、IP電話和視頻電話只能作為終端用戶接入MCU系統(tǒng),但不能實(shí)現(xiàn)對(duì)會(huì)場(chǎng)的控制,移動(dòng)軟終端可通過(guò)WIFI、3G/4G、寬帶無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接入會(huì)場(chǎng),會(huì)場(chǎng)視頻和語(yǔ)音的信號(hào)傳輸質(zhì)量清晰、流暢。

4 軟交換應(yīng)用分析

通過(guò)對(duì)軟交換上述應(yīng)用功能測(cè)試可見(jiàn),軟交換技術(shù)在靈活組網(wǎng)、多業(yè)務(wù)接入和通信質(zhì)量保障方面確實(shí)體現(xiàn)出了顯著的應(yīng)用優(yōu)勢(shì),能滿足黃河防汛應(yīng)急通信在應(yīng)急接入、指揮調(diào)度和系統(tǒng)擴(kuò)展集成上的應(yīng)用需求,可以考慮在黃河防汛通信網(wǎng)中積極引入該技術(shù),從而提升網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)急通信保障服務(wù)能力。其應(yīng)用模式如下：

4.1 應(yīng)用軟交換的多終端接入能力,可滿足應(yīng)急通信接入需求

當(dāng)有災(zāi)情和險(xiǎn)情發(fā)生時(shí),各級(jí)防汛部門(mén)可通過(guò)多終端多網(wǎng)絡(luò)接入系統(tǒng)。防汛搶險(xiǎn)一線人員可通過(guò)手機(jī)軟終端依托黃河寬帶無(wú)線接入系統(tǒng)、3G/4G網(wǎng)絡(luò)接入,對(duì)臨時(shí)出差在外的重要防汛人員,只要能接入INTERNET網(wǎng),就可通過(guò)PC和手機(jī)軟終端進(jìn)行遠(yuǎn)程接入?？蓳艽蚋骷?jí)防汛指揮部門(mén)專線電話,將前方水情、險(xiǎn)情和災(zāi)情的實(shí)時(shí)視頻圖像發(fā)送到后方指揮調(diào)度中心,實(shí)現(xiàn)重要防汛人員遠(yuǎn)程接入決策會(huì)商現(xiàn)場(chǎng),從而確保各項(xiàng)指揮調(diào)度工作的順利開(kāi)展,真正實(shí)現(xiàn)只要“網(wǎng)絡(luò)可達(dá)、業(yè)務(wù)就可達(dá)”的應(yīng)急通信保障需求。

4.2 應(yīng)用群組呼、一號(hào)通以及多媒體會(huì)議,可滿足應(yīng)急通信指揮調(diào)度功能需求

根據(jù)防汛搶險(xiǎn)工作要求,預(yù)先設(shè)定好防汛搶險(xiǎn)工作群或組,當(dāng)有突發(fā)事件發(fā)生時(shí),可在最短的時(shí)間內(nèi)一鍵呼叫所有人員,發(fā)布水、雨、災(zāi)情各類信息和圖片,以最快的速度安排部署指揮調(diào)度各項(xiàng)工作任務(wù)。

應(yīng)用一號(hào)通業(yè)務(wù),將防汛人員的多個(gè)聯(lián)系電話進(jìn)行一號(hào)綁定,可防止在防汛應(yīng)急搶險(xiǎn)時(shí)漏接電話,確保能及時(shí)聯(lián)系相關(guān)人員。

軟交換系統(tǒng)所提供的多媒體會(huì)議,是在其本身支持的H.323、SIP、H.248協(xié)議基礎(chǔ)上發(fā)展完善而成,雖然沒(méi)有傳統(tǒng)MCU會(huì)議系統(tǒng)的圖像傳輸質(zhì)量,但是它充分利用了IP承載網(wǎng)的開(kāi)放性特點(diǎn),實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)的靈活接入,只要IP網(wǎng)絡(luò)可達(dá),就能實(shí)現(xiàn)在各級(jí)防汛單位之間搭建一個(gè)快速、靈活的集數(shù)據(jù)、語(yǔ)音、視頻于一體的多業(yè)務(wù)通信服務(wù)平臺(tái)。前方搶險(xiǎn)現(xiàn)場(chǎng)的語(yǔ)音、視頻信息能實(shí)時(shí)傳送到后方各級(jí)防汛指揮中心,后方防汛決策領(lǐng)導(dǎo)層的各項(xiàng)工作安排部署又可同步傳達(dá)到各級(jí)防汛部門(mén),而且能提供PC和手機(jī)軟終端共享桌面、文檔、電子白板等數(shù)據(jù)資源,為防汛應(yīng)急指揮調(diào)度提供服務(wù)支撐。

4.3 系統(tǒng)具備開(kāi)放擴(kuò)展性,能實(shí)現(xiàn)與黃委現(xiàn)行防汛通信系統(tǒng)互聯(lián)互通

系統(tǒng)能提供數(shù)字中繼接口,實(shí)現(xiàn)與黃河防汛電話通信專網(wǎng)互通,為防汛應(yīng)急通信提供可靠電話通信保障服務(wù)。

系統(tǒng)可通過(guò)SIP中繼與黃委現(xiàn)行傳統(tǒng)MCU系統(tǒng)對(duì)接,雖然軟交換系統(tǒng)只能作為終端接入MCU參加會(huì)議,不具備會(huì)控管理功能,但是,它為傳統(tǒng)MCU系統(tǒng)提供了會(huì)場(chǎng)延伸功能,在不具備MCU終端會(huì)場(chǎng)的各級(jí)應(yīng)急通信部門(mén),只要能接入黃委辦公網(wǎng)、INTERNET網(wǎng)、3G/4G網(wǎng)絡(luò),就可以通過(guò)軟交換系統(tǒng),接入MCU會(huì)場(chǎng),將大大提升應(yīng)急通信的決策部署響應(yīng)能力。

［1］魏紅.軟交換技術(shù)在通信系統(tǒng)中的應(yīng)用現(xiàn)狀及前景［J］.信息技術(shù)與信息化,2015(1):50一51.

［2］李政.我國(guó)應(yīng)急通信技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與展望［J］.現(xiàn)代電信科技,2011(Z1):44一47.

［3］李念龍.防汛應(yīng)急通信體系建設(shè)［J］.河南科技,2008 (9):52一53.

The APPlication Research of Softswitch on the Yellow River Flood Control and Emergency Communication

Xu Li
(Information Center of Yellow River Conservancy Commission,Zhengzhou Henan 450004)

This paper introduced the Softswitch’s technology characteristic,analyzed theprofessional demand of the Yellow River flood control and emergency communication,by analyzing the results of softswitch application test,summarized the softswitch’s application results on the Yellow River flood control and emergency communication.

softswitch;The Yellow River flood control and emergency communication;Scheduling command;Multimedia communication

TN915

A

1003一5168(2015)07一0013一3

2015一6一20

徐莉(1977一),女,碩士,高級(jí)工程師,研究方向:黃河防汛通信交換網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)、運(yùn)行維護(hù)工作。