李光明

（西安政治學(xué)院，陜西 西安710068）

1 概 述

隨著IP通信網(wǎng)的建設(shè)實施，為滿足IP業(yè)務(wù)的需求，簡化信息傳遞關(guān)系，增強體系集成能力，實現(xiàn)一體化綜合傳輸，有必要提高基于IP技術(shù)的一體化業(yè)務(wù)承載能力。

本文按照IP通信網(wǎng)建設(shè)的發(fā)展思路，對各類試驗任務(wù)的IP化需求進行了分析，研究了語音調(diào)度系統(tǒng)接入IP傳輸平臺的可行性。在進行大量的實驗論證后，實現(xiàn)了利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)路由設(shè)備傳輸傳統(tǒng)語音調(diào)度的技術(shù)設(shè)想，為控制中心與未配置傳統(tǒng)調(diào)度主機的用戶之間如何實現(xiàn)指揮通信提供了一種新的思路和實現(xiàn)方法。

2 語音調(diào)度系統(tǒng)IP化設(shè)計

2.1 語音調(diào)度系統(tǒng)的通信現(xiàn)狀

目前控制中心與各用戶的語音調(diào)度數(shù)據(jù)傳輸仍然使用點到點專用電路，主要以固定時分復(fù)用、比特透明方式傳輸語音調(diào)度數(shù)據(jù)。

控制中心與各用戶的語音調(diào)度業(yè)務(wù)目前主要使用兩種方式傳輸：主用傳輸方式是在DDN節(jié)點上（或連接在MSS交換機中）復(fù)接語音調(diào)度數(shù)據(jù)之后連接衛(wèi)通鏈路，備用傳輸方式采用MSS交換機連接地面光纖傳輸語音調(diào)度數(shù)據(jù)（個別用戶的語音調(diào)度業(yè)務(wù)仍采用PCM音頻電路傳輸調(diào)度話音）。語音調(diào)度系統(tǒng)的連接現(xiàn)狀如圖1所示。

2.2 語音調(diào)度系統(tǒng)的改進設(shè)計

從數(shù)據(jù)傳輸一體化的角度考慮，需要將語音調(diào)度數(shù)據(jù)直接連接至網(wǎng)絡(luò)路由設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)如圖2所示。

3 語音調(diào)度數(shù)據(jù)IP化的實現(xiàn)方案

3.1 VoIP的概念

語音調(diào)度數(shù)據(jù)IP化的實現(xiàn)過程，就是一個VoIP的實現(xiàn)過程。VoIP（Voice over IP）是基于IP分組交換網(wǎng)絡(luò)，通過對傳統(tǒng)的模擬語音信號進行數(shù)字化、壓縮、打包、封裝成幀等一系列處理，使得語音業(yè)務(wù)可以通過IP網(wǎng)進行承載。廣義上講，VoIP是指在IP數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)上承載數(shù)據(jù)、語音、傳真和圖像等多媒體業(yè)務(wù)，而在狹義上即是指在IP數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)上傳送語音業(yè)務(wù)。日常所說的IP電話就是VoIP的一項典型應(yīng)用。與傳統(tǒng)語音通信相比，VoIP通信的特點如表1所示。

表1 傳統(tǒng)語音通信和VoIP通信的比較

3.2 IP語音調(diào)度系統(tǒng)的實現(xiàn)

（1）E＆M信令的傳輸模式

圖1 控制中心與各用戶的語音調(diào)度系統(tǒng)的連接現(xiàn)狀

圖2 一體化承載數(shù)據(jù)通信網(wǎng)調(diào)度數(shù)據(jù)傳輸模式

E＆M（Ear＆Mouth，或Receive＆Transmit）傳統(tǒng)語音用戶線，即模擬E＆M接口。模擬E＆M語音用戶線支持模擬E＆M信令，將每個語音連接分為中繼電路側(cè)和信令單元側(cè)（與DCE和DTE關(guān)系相似）。E＆M用于VoIP通信時可使用二線或四線，另外還有二或四根信令線。因此，四線模擬E＆M實際上至少有四線。二線方式提供全雙工語音傳輸，語音在兩根線中雙向傳輸；四線方式相當于單工方式，每兩根線負責(zé)一個方向的語音傳輸。4線E＆M早先應(yīng)用于模擬交換機之間的中繼線。

E＆M信令常見的傳輸模式有5種，經(jīng)常使用的有方式2和方式5（見表2）。幾種方式的區(qū)別主要是兩端設(shè)備的E＆M接口的地線與－48 V線的連接方式，通過簡單改造可以在不同方式間互通。

表2 五種不同的E＆M信號發(fā)送類型

E＆M使用RJ－48插頭的4～8個插針，具體數(shù)字取決于所使用的E＆M信號發(fā)送的類型。摘機和掛機使用E＆M信號發(fā)送的五種類型之一來發(fā)送。E＆M接口一般都不使用撥號音，而是使用立即開始、瞬間開始和延遲開始信號發(fā)送來表示摘機或掛機。

（2）IP調(diào)度系統(tǒng)的物理實現(xiàn)

Cisco的E＆M板卡原本的設(shè)計是用于連接兩端的PBX（程控交換機）設(shè)備，并不適用于連接調(diào)度設(shè)備。PBX設(shè)備本身具備E＆M控制信號，可與Cisco的E＆M板卡的E＆M信號匹配傳輸，從而控制數(shù)據(jù)信號的正常收發(fā)。由于控制中心所使用的調(diào)度設(shè)備（DDP－500）可以提供四線模擬語音信號，所以在與Cisco路由設(shè)備進行數(shù)據(jù)傳輸時，路由器設(shè)備采用E＆M板卡與調(diào)度系統(tǒng)設(shè)備進行連接，并且將E＆M板卡設(shè)置為四線傳輸模式。E＆M板卡插針引腳定義見表3所示。

表3 E＆M插腳引線

綜合表2和表3中的內(nèi)容，路由器端E＆M板卡選擇4線業(yè)務(wù)中的2號類型模式。

按照表2中的內(nèi)容，2號類型模式在不激活狀態(tài)，E導(dǎo)線與M導(dǎo)線都應(yīng)斷開。專用線路設(shè)備指出摘機狀態(tài)（通過M導(dǎo)線與SB導(dǎo)線連接）。路由器端指出摘機狀態(tài)（通過E導(dǎo)線與SG導(dǎo)線連接）。類型2信號是對稱的，使信號節(jié)點通過交叉電纜可以端與端連接起來。上述專業(yè)線路設(shè)備在本次實驗研究中就是語音調(diào)度系統(tǒng)主機設(shè)備（DDP－500）。由于調(diào)度設(shè)備不具有E＆M信號線纜，所以在路由器E＆M板卡側(cè)采用E＆M信令環(huán)回技術(shù)，通過將M導(dǎo)線與SB導(dǎo)線短接和E導(dǎo)線與SG導(dǎo)線短接的方式，實現(xiàn)E＆M信令方式的數(shù)據(jù)傳輸。

語音調(diào)度系統(tǒng)主機設(shè)備（DDP－500）配置了四線模擬用戶板卡（ALU板卡），該板卡雖然不能提供E＆M信令，但具備R、R1、T和T1四線傳輸信號，且傳輸方向和信號定義與路由器E＆M板卡中的R、R1、T和T1完全匹配。同時，在ALU板卡上通過跳線，設(shè)置為普通四線模擬用戶板卡。具體傳輸特性見表4。

表4 ALU板卡與E＆M板卡數(shù)據(jù)傳輸模式

（3）利用“E＆M信令環(huán)回技術(shù)”實現(xiàn)IP調(diào)度系統(tǒng)的難點

圖3 控制中心與未配置調(diào)度設(shè)備的用戶之間的調(diào)度連接拓撲圖

調(diào) 度 主 機 （DDP－5 0 0）上 的ALU板 卡 不 具 備E＆M控制信令，所以需要在路由器端的E＆M板卡上進行E＆M信令環(huán)回，即E＆M信令欺騙。將兩側(cè)路由器配置完畢后，只有當E＆M信令成功建立時，利用查看命令（sh voice port x/x/x sum）可以在路由器端看到語音鏈路的狀態(tài)是：CONNECTED。這時，雙方的調(diào)度運行正常。

由于路由器端采用的是E＆M信令環(huán)回，同時類型2的E＆M信號的屬性是：在不激活狀態(tài)，E導(dǎo)線與M導(dǎo)線都應(yīng)斷開。專用線路設(shè)備指示摘機狀態(tài)（通過M導(dǎo)線與SB導(dǎo)線連接）。路由器端指示摘機狀態(tài)（通過E導(dǎo)線與SG導(dǎo)線連接）。所以可以得知，將M導(dǎo)線與SB導(dǎo)線以及E導(dǎo)線與SG導(dǎo)線分別短接，E＆M接口可以達到激活狀態(tài)，并且這種激活狀態(tài)只是由路由器E＆M板卡的E＆M信令環(huán)回狀態(tài)決定，即使關(guān)掉兩側(cè)的調(diào)度設(shè)備，路由器端看到語音鏈路的狀態(tài)仍然是：CONNECTED。但如果路由器設(shè)備發(fā)生故障，例如重新加電，路由器端看到語音鏈路的狀態(tài)就會變?yōu)椋篜ARK狀態(tài)。只有重新插拔兩側(cè)路由器E＆M板卡的連接器，即重新給E＆M接口一個欺騙E＆M信令激勵信號（可以看成是將M導(dǎo)線與SB導(dǎo)線以及E導(dǎo)線與SG導(dǎo)線再次分別短接）。這樣路由器端看到語音鏈路的狀態(tài)是：CONNECTED，即雙方的調(diào)度再次運行正常。

3.3 IP語音調(diào)度的實際應(yīng)用

該技術(shù)投入使用后，成功解決了通信指揮的難題，取得了良好的應(yīng)用效果，提高了調(diào)度系統(tǒng)的可靠能力和服務(wù)水平。該技術(shù)的通信工作模式，也應(yīng)用到了控制中心與其它未配置調(diào)度設(shè)備的單位之間的指揮調(diào)度通信中，具體連接如圖3所示。

4 結(jié) 論

本文對語音調(diào)度系統(tǒng)IP化的實現(xiàn)方法進行了深入研究，在分析傳統(tǒng)調(diào)度設(shè)備工作原理過程的基礎(chǔ)上，提出了利用E＆M方式實現(xiàn)調(diào)度數(shù)據(jù)IP化傳輸?shù)姆桨浮Ｄ壳霸摲桨敢殉晒?yīng)用，很好地解決了兩個數(shù)據(jù)傳輸中心之間的指揮通信問題，為沒有傳統(tǒng)調(diào)度線路的單位與數(shù)據(jù)傳輸中心的指揮通信提供了一種行之有效的途徑，在IP通信網(wǎng)一體化建設(shè)中有廣泛的應(yīng)用前景。

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