侯炳坤 巴黎 王廣偉

摘 要：本文主要論述IP電話在鄭州軌道交通警用通信中的應(yīng)用。首先分析IP電話可行性，其次概述鄭州市公安局語(yǔ)音通信系統(tǒng)及主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，再次分析鄭州軌道交通1號(hào)線警用通信系統(tǒng)技術(shù)要求及鄭州軌道交通1號(hào)線IP語(yǔ)音網(wǎng)關(guān)的技術(shù)路線與設(shè)計(jì)，最后探討鄭州軌道交通1號(hào)線語(yǔ)音通信系統(tǒng)構(gòu)成及應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：IP電話；軌道交通；警用通信

中圖分類號(hào)：TN916.2；U285 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-5168（2018）23-0010-04

Application of IP Telephone in Zhengzhou Rail Transit

Police-used Communication

HOU Bingkun BA Li WANG Guangwei

（Zhengzhou Municipal Public Security Bureau，Zhengzhou Henan 450000）

Abstract： This paper mainly discussed the application of IP telephone in Zhengzhou rail traffic police communication. Firstly， the feasibility of IP telephone was analyzed， secondly， the voice communication system and main technical standards of Zhengzhou Municipal Public Security Bureau were summarized， and then the technical requirements of Zhengzhou rail transit Line 1 police communication system and the technical route and design of IP voice gateway of Zhengzhou rail transit Line 1 were analyzed. Finally， the structure and application of voice communication system on Zhengzhou rail transit line 1 were discussed.

Keywords： voice over internet protocol；rail transit；police-used communication

1 IP電話技術(shù)在鄭州軌道交通警用通信中應(yīng)用的可行性和必要性

1.1 IP電話技術(shù)成熟

IP電話，或稱IP語(yǔ)音傳輸VoIP（Voice over IP），是指將語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行編碼、壓縮和分包等處理，通過(guò)IP（Internet Protocol）網(wǎng)絡(luò)傳輸，在接收端還原出話音的一種語(yǔ)音傳輸技術(shù)[1]。目前，VoIP技術(shù)已從最初的Internet聯(lián)機(jī)應(yīng)用發(fā)展成為可以利用普通電話機(jī)實(shí)現(xiàn)的一項(xiàng)業(yè)務(wù)，正在從稚嫩走向成熟，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于電信、公安、銀行等行業(yè)，許多單位都已建立了自己的VoIP專用網(wǎng)絡(luò)，而且實(shí)現(xiàn)三網(wǎng)合一（數(shù)據(jù)、語(yǔ)音、視頻）是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。公安語(yǔ)音專網(wǎng)也正逐步由原來(lái)的程控交換機(jī)向軟交換（IPPBX）平滑過(guò)渡。

1.2 網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)好

鄭州市公安綜合信息網(wǎng)覆蓋面廣，有1個(gè)核心機(jī)房，3個(gè)節(jié)點(diǎn)機(jī)房，包含2個(gè)核心路由器、2臺(tái)匯聚交換機(jī)、3個(gè)節(jié)點(diǎn)匯聚交換機(jī)，骨干網(wǎng)萬(wàn)兆帶寬，雙路由，三、四級(jí)網(wǎng)千兆帶寬，地鐵分局到市局千兆帶寬，具有非常好的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)。

1.3 需求必要性

地鐵警務(wù)的特殊性決定分局到警務(wù)區(qū)和站點(diǎn)不可能像地面一樣可以自主性架設(shè)電纜和采用PCM等傳輸設(shè)備，而要利用既有資源，較為快捷便利地實(shí)現(xiàn)市局指揮中心電話、地鐵分局辦公電話、指揮中心電話、警務(wù)區(qū)（派出所）電話、地鐵站點(diǎn)電話有機(jī)融合在一起，統(tǒng)一調(diào)度、統(tǒng)一指揮。地鐵警用通信電話子系統(tǒng)為地鐵公安分局、警務(wù)區(qū)、各警務(wù)站配置警用電話，地鐵公安分局設(shè)置程控電話交換機(jī)，并與市公安電話網(wǎng)互聯(lián)；警務(wù)區(qū)、各警務(wù)站警用電話采用VoIP方式接入地鐵公安分局，實(shí)現(xiàn)地鐵警務(wù)專用電話功能。

2 鄭州警用通信系統(tǒng)概述

鄭州市公安局語(yǔ)音通信系統(tǒng)是1999年12月在公安通信專網(wǎng)基礎(chǔ)上建成開通的通信三級(jí)網(wǎng)，全網(wǎng)是以鄭州市公安局SOPHO-iS3090數(shù)字程控電話交換機(jī)為中心，以市內(nèi)各分局、縣（市）公安局用戶交換機(jī)為節(jié)點(diǎn)，以兩級(jí)下屬單位為用戶的輻射狀星型數(shù)字通信網(wǎng)。目前采用2臺(tái)飛利浦SOPHO-IS3090數(shù)字程控交換機(jī)。一臺(tái)與省廳SOPHO-IS3090數(shù)字程控交換機(jī)采用DPNSS信令組網(wǎng)（省廳與18個(gè)地級(jí)市SOPHO-IS3000系列數(shù)字程控交換機(jī)均采用飛利浦內(nèi)部DPNSS信令組網(wǎng)），市局大樓1200門電話及直屬支隊(duì)、縣局（全部是SOPHO-IS3050程控交換機(jī)DPNSS信令組網(wǎng)）均由該交換機(jī)完成，電話號(hào)碼字冠為696*****，內(nèi)部撥打后5位。另一臺(tái)為匯接交換機(jī)，承擔(dān)28個(gè)改制后的派出所（分局）匯接，分局程控交換機(jī)均為SOPHO-IS系列程控交換機(jī)，電話號(hào)碼字冠為8626****，內(nèi)部撥打后5位。

鄭州市公安局地鐵分局因?yàn)槌闪r(shí)間比較短，地點(diǎn)還沒有固定，軌道交通1號(hào)線警用通信建設(shè)前，系統(tǒng)電話采用市局SOPHO-IS3090程控交換機(jī)所放VoIP電話，8個(gè)專網(wǎng)電話。

網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D如圖1所示。

鄭州市軌道交通1號(hào)線一期工程警用電話系統(tǒng)要求采用程控模塊電話局+VoIP（Voice over Internet Protocol）電話實(shí)現(xiàn)地鐵警用電話系統(tǒng)。該系統(tǒng)是地鐵公安管理部門的內(nèi)線電話，其是整個(gè)鄭州市公安電話系統(tǒng)的一部分，是地鐵工作人員與公安部門的其他人員進(jìn)行一般公務(wù)聯(lián)絡(luò)的一種輔助工具。

鄭州軌道交通警用通信采用的警用電話SOPHO-IS3050數(shù)字程控交換機(jī)系統(tǒng)，與市局SOPHO-IS3090數(shù)字程控交換機(jī)為同一品牌，同為IS3000系列，采用內(nèi)部DPNSS信令組網(wǎng)與市公安局電話網(wǎng)程控交換機(jī)聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)整個(gè)公安網(wǎng)功能透明，能強(qiáng)插強(qiáng)拆、呼叫轉(zhuǎn)移等功能，具備公安系統(tǒng)電話網(wǎng)的專用性與保密性，內(nèi)置ISG內(nèi)置網(wǎng)關(guān)，警務(wù)區(qū)采用語(yǔ)音網(wǎng)關(guān)，實(shí)現(xiàn)VoIP電話功能。

3 鄭州軌道交通1號(hào)線警用通信系統(tǒng)技術(shù)要求

地鐵分局警用電話系統(tǒng)是地鐵公安管理部門的專網(wǎng)電話，其是整個(gè)鄭州市乃至全省公安專線電話的一部分，公安系統(tǒng)的專用性和保密性決定了警用電話系統(tǒng)必須與其上級(jí)單位電話系統(tǒng)緊密聯(lián)系、完全透明、融為一體，實(shí)現(xiàn)省廳、市局對(duì)分局值班電話的強(qiáng)插強(qiáng)拆等調(diào)度功能，分局值班電話對(duì)警務(wù)區(qū)、站點(diǎn)電話的強(qiáng)插強(qiáng)拆等調(diào)度功能。

地鐵分局與市公安局電話網(wǎng)程控交換機(jī)聯(lián)網(wǎng)，要采用DPNSS信令組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)整個(gè)公安網(wǎng)功能透明，能強(qiáng)插強(qiáng)拆等功能，支持IP PBX功能；與市話公網(wǎng)采用PRI信令組網(wǎng)或中國(guó)1號(hào)信令組網(wǎng)。實(shí)現(xiàn)市公安局電話對(duì)地鐵公安分局電話的強(qiáng)插強(qiáng)拆功能。

地鐵公安分局程控交換機(jī)一期本局出108門電話，可以接入6條線的軌道交通警務(wù)電話，每個(gè)警務(wù)站接4部警用電話，警務(wù)區(qū)接48部警用電話；具有集中維護(hù)管理系統(tǒng)，通過(guò)系統(tǒng)直接或調(diào)制解調(diào)器群對(duì)本地和遠(yuǎn)距離的交換機(jī)實(shí)現(xiàn)集中維護(hù)管理、話務(wù)統(tǒng)計(jì)、告警處理、內(nèi)外線測(cè)量等。具有完善的計(jì)費(fèi)功能。國(guó)際/國(guó)內(nèi)長(zhǎng)途、市話及單位內(nèi)部、全費(fèi)/半費(fèi)/任意優(yōu)惠比例、人機(jī)對(duì)話管理、漢字顯示打印。

為實(shí)現(xiàn)上述系統(tǒng)要求及適用性，該系統(tǒng)在設(shè)計(jì)上采用了國(guó)家統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，主要考慮到程控?cái)?shù)字用戶自動(dòng)電話交換機(jī)通用技術(shù)的基本要件，特別是在業(yè)務(wù)性能和呼叫處理功能上及信令對(duì)接上，滿足國(guó)家統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。在自動(dòng)交換網(wǎng)管理中，多頻記發(fā)器信號(hào)方式采用了多頻編碼、連續(xù)互控、端到端的傳送方式。為了提高多頻記發(fā)器傳遞的可靠性，必要時(shí)也可以由轉(zhuǎn)接所轉(zhuǎn)發(fā)多頻記發(fā)器信號(hào)。網(wǎng)關(guān)設(shè)備技術(shù)上，結(jié)合現(xiàn)有基礎(chǔ)條件，按照IP電話網(wǎng)關(guān)設(shè)備技術(shù)要求增強(qiáng)了實(shí)時(shí)通信保障功能。

4 鄭州軌道交通1號(hào)線IP語(yǔ)音網(wǎng)關(guān)的技術(shù)路線與設(shè)計(jì)

警務(wù)區(qū)是通信保障的重點(diǎn)，在技術(shù)路徑上，各警務(wù)區(qū)配置均按照48個(gè)普通模擬電話接口和1個(gè)10/100Mb/s的要求設(shè)置以太網(wǎng)接口的語(yǔ)音網(wǎng)關(guān)。在警務(wù)站配置具有4個(gè)普通模擬電話接口和1個(gè)10/100Mb/s的以太網(wǎng)接口的語(yǔ)音網(wǎng)關(guān)。為了滿足高峰時(shí)應(yīng)急處理要求，在技術(shù)性能上，擴(kuò)展了功能要求。

語(yǔ)音網(wǎng)關(guān)接口為以太網(wǎng)接口，符合IEEE802.3定義的100Base T 以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，連接方式為RJ45接口，工作速率10/100Mb/s自適應(yīng)；網(wǎng)關(guān)設(shè)備在協(xié)議上支持SIP、H.323、H.255.0、H.245、LAN通信協(xié)議、TCP/IP、Telnet和SNMP等協(xié)議；語(yǔ)音編解碼支持G.729、G.723編碼算法；認(rèn)證方式可以根據(jù)用戶的電話號(hào)碼進(jìn)行認(rèn)證，也可根據(jù)用戶的卡號(hào)和密碼進(jìn)行認(rèn)證；網(wǎng)關(guān)設(shè)備具備交互式應(yīng)答（IVR）功能，具有DTMF檢測(cè)和生成功能，具有自動(dòng)識(shí)別語(yǔ)音和傳真功能，支持TCP/UDP/IP協(xié)議簇，支持RTP/RTCP協(xié)議，支持H.235安全性協(xié)議；支持T.30和T.38協(xié)議，并支持IP傳真通信；具備IP電話的QoS管理功能，通過(guò)SNMP協(xié)議，實(shí)現(xiàn)設(shè)備功能模塊的配置，向主管站報(bào)告啟動(dòng)、接口狀態(tài)變化、網(wǎng)關(guān)錯(cuò)誤等緊急事件；采用冗余和容錯(cuò)技術(shù)提高可靠性并保證用戶數(shù)據(jù)、管理數(shù)據(jù)及信息流的安全。

為保障上述要求，技術(shù)指標(biāo)的核心如下。

網(wǎng)關(guān)的用戶呼叫建立時(shí)間<5s，接通率>90%；語(yǔ)音編碼動(dòng)態(tài)切換時(shí)間<60ms；根據(jù)ITU-T P.861語(yǔ)音客觀評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，網(wǎng)絡(luò)條件好時(shí)，PSQM（感知話音質(zhì)量測(cè)量法）<1.5；網(wǎng)絡(luò)條件好時(shí)，語(yǔ)音主觀評(píng)定MOS（平均評(píng)定的分法）>4.0；網(wǎng)關(guān)設(shè)備的時(shí)延：TG.729<150ms， TG.723.1<200ms；傳真呼叫時(shí)間<20s，在良好的情況下，主觀評(píng)定MOS>4.0；網(wǎng)關(guān)的QoS管理定時(shí)發(fā)送RTCP檢測(cè)包，網(wǎng)關(guān)設(shè)備的抖動(dòng)時(shí)間<10ms，網(wǎng)關(guān)處理時(shí)延抖動(dòng)的緩沖時(shí)間<80ms。

5 鄭州軌道1號(hào)線語(yǔ)音通信系統(tǒng)構(gòu)成及應(yīng)用

5.1 通信系統(tǒng)構(gòu)成

鄭州軌道1號(hào)線語(yǔ)音通信系統(tǒng)（鄭州地鐵分局警用電話系統(tǒng)）采用與鄭州市公安局警用電話系統(tǒng)程控交換機(jī)同一品牌SOPHO-IS3050數(shù)字程控交換機(jī)1套，2個(gè)外圍層架，局機(jī)關(guān)樓采用傳統(tǒng)電話108門。配置OMT中文維護(hù)軟件1套，BCT話務(wù)臺(tái)系統(tǒng)1套，WINDOWS計(jì)費(fèi)系統(tǒng)1套。

系統(tǒng)LICENSE配置分機(jī)許可1 216門，IP許可240門，總共可裝1 216門電話，交換設(shè)備具備接入6條軌道交通警務(wù)電話的能力。

地鐵分局配置500回線機(jī)架式配線柜，配線柜內(nèi)內(nèi)線側(cè)與外線側(cè)左右分明，跳線方便，采用科龍卡接模塊。配置總?cè)萘?0%保安端子（250個(gè)），通過(guò)大樓綜合布線配線至各個(gè)辦公室各個(gè)語(yǔ)音點(diǎn)。

外駐單位警務(wù)區(qū)和警務(wù)站點(diǎn)通過(guò)警用電話系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)利用警用傳輸系統(tǒng)設(shè)置的RPR網(wǎng)絡(luò)傳輸電話信息。各警務(wù)區(qū)、警務(wù)站通過(guò)專用以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，接入語(yǔ)音網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)IP電話功能。

3個(gè)警務(wù)區(qū)采用48口MG3000-R96語(yǔ)音網(wǎng)關(guān)，本次實(shí)裝24個(gè)電話，通過(guò)各警務(wù)區(qū)綜合布線配線，滿足該單位內(nèi)各辦公室專網(wǎng)電話需要[2]。

20個(gè)警務(wù)站臺(tái)采用MG3000-A4語(yǔ)音網(wǎng)關(guān)，實(shí)裝電話2個(gè)。

配置1個(gè)E1與市公安局SOPHO-IS3090匯接機(jī)組DPNSS信令網(wǎng)，配置1個(gè)E1與聯(lián)通公司組PRI信令網(wǎng)，配置1個(gè)E1與移動(dòng)公司組PRI信令網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)警務(wù)通手機(jī)組網(wǎng)。

電話號(hào)碼字冠為8626****，具體后5位由市局通信處和分局協(xié)商。

網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淙鐖D2所示。

5.2 應(yīng)用接口描述

電話系統(tǒng)IP語(yǔ)音網(wǎng)關(guān)通過(guò)傳輸系統(tǒng)提供的30M共享以太網(wǎng)通道組網(wǎng)，接口類型為RJ45。指揮大廳坐席電話語(yǔ)音信息在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)錄音服務(wù)器中實(shí)現(xiàn)記錄，接口在地鐵公安分局綜合配線柜外線側(cè)。

與電源系統(tǒng)的接口上，警用電源系統(tǒng)為警用電話系統(tǒng)提供220V交流電源，接口位置在警用電源系統(tǒng)配電柜輸出端。與市公安局接口，警用通信電話系統(tǒng)與市公安局設(shè)備接口，接口位置在地鐵公安分局的警用通信綜合配線柜，具體接口類型為2M、接口協(xié)議DPNSS和接口數(shù)量4個(gè)E1。與電信運(yùn)營(yíng)商接口上，警用通信電話系統(tǒng)與電信運(yùn)營(yíng)商設(shè)備接口，接口位置在地鐵公安分局的警用通信綜合配線柜，具體接口類型2M、接口協(xié)議PRI信令，接口數(shù)量4個(gè)E1，聯(lián)通移動(dòng)各2個(gè)。

5.3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)功能

系統(tǒng)建成后，整個(gè)地鐵分局的辦公電話、警務(wù)區(qū)、地鐵站的IP電話，與鄭州市公安局警用通信電話系統(tǒng)完全融合，鄭州市公安局110指揮中心可以指揮調(diào)度、強(qiáng)插強(qiáng)拆地鐵分局值班電話和地鐵站警務(wù)區(qū)的值班電話，地鐵分局總值班電話也可以指揮調(diào)度、強(qiáng)插強(qiáng)拆警務(wù)區(qū)、地鐵站的值班電話。地鐵分局所有電話與網(wǎng)內(nèi)電話可以呼叫轉(zhuǎn)移、跟蹤，電話之間可以在忙時(shí)或無(wú)人應(yīng)答時(shí)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)回叫、三方通話等功能，實(shí)現(xiàn)真正的無(wú)縫對(duì)接。

地鐵IP電話與鄭州市公安局原有語(yǔ)音電話網(wǎng)完全融合，除了具有傳統(tǒng)電話功能外，還有以下優(yōu)勢(shì)。

①結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，節(jié)省費(fèi)用。與傳統(tǒng)電路通信組網(wǎng)方式相比，安裝在公安網(wǎng)（或局域網(wǎng)）內(nèi)，節(jié)省諸如光端機(jī)、PCM之類的傳輸設(shè)備，而且IP電話網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的投資相對(duì)于同樣規(guī)模的傳統(tǒng)電路交換網(wǎng)絡(luò)低得多，并且建設(shè)安裝方便、快捷，借助網(wǎng)絡(luò)即可實(shí)現(xiàn)通信。

②維護(hù)方便。網(wǎng)內(nèi)任何一臺(tái)終端登錄都可以維護(hù)語(yǔ)音網(wǎng)關(guān)，維護(hù)簡(jiǎn)單直觀。

③兼容當(dāng)前電路交換網(wǎng)絡(luò)，保護(hù)原有投資，充分利用已往語(yǔ)音建設(shè)的設(shè)備如PBX、模擬話機(jī)等，同時(shí)能支持新型IP話機(jī)的使用。

④可改變電話通信時(shí)空理念。終端號(hào)碼具有可攜帶性，與傳統(tǒng)電話機(jī)的固定地點(diǎn)、固定號(hào)碼不同，具有固定號(hào)碼的IP電話用戶不受地點(diǎn)的限制，只要可以接入公安網(wǎng)的地方就可以使用自己的號(hào)碼實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音通信。

6 結(jié)語(yǔ)

實(shí)踐證明，IP電話在鄭州軌道交通1號(hào)線投入運(yùn)行的幾年中一直運(yùn)行穩(wěn)定，從未出現(xiàn)大的通信故障。此外，在隨后鄭州軌道交通5號(hào)線、城郊線等幾條線中都采用這種IP電話模式，效果良好。

參考文獻(xiàn)：

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