接入網在鐵路通信中的應用

高煜鴻

(集通鐵路通信有限責任公司安全技術部，內蒙古 呼和浩特 010010)

接入網在電信運用十分廣泛，隨著多媒體和寬帶業務需求不斷增長，集語音、數據、圖像于一體的綜合業務接入網逐步占據市場，實現了DDN、PSTN、ISDN業務及局域網互聯業務。接入網是指本地交換機到用戶終端設備之間的部分，主要完成交叉連接、復用、傳輸功能，而對于鐵路接入網通信主要分為專用業務和自動業務兩類。專用業務主要包括音頻二、四線業務，數字數據業務和音頻疊加業務;自動業務主要依靠接入網的V5接入方式，經光纖網絡傳輸到中心站的光纖線路終端，通過V5接口實現與中心交換機通信，進而將鐵路用戶納入ISDN網絡［1］。

1 專用業務的實現

(1)通過二/四線接口實現音頻業務。在鐵路專網中，通過音頻通道實現點對點數據傳輸時采用。單板可提供音頻二線、四線業務，具有二/四線轉換、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務，接口阻抗主要與600 Ω的設備匹配。如要實現某兩地點對點的四線音頻會議業務，兩地均需配置音頻二/四線接口板，在接入網網管中將兩模塊音頻端口通過半永久連接配置實現音頻對接。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整，以達到最佳通話效果。

另一種鐵路常用業務是閉塞熱線業務，該種業務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務，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，這種業務常用于兩站之間閉塞電話或聯絡使用。

(2)利用數字板實現數字業務傳輸。64 kbit·s－1數據業務一般用于實現客貨票業務，點對點利用各自數字數據接口板通過半永久連接實現，雙方端口類型選擇64 kbit·s－1數據業務，終端設備通過協議轉換器接入端口。

(3)利用音頻疊加板實現共線調度業務。音頻疊加業務多用于多點共線的鐵路調度電話系統。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。音頻疊加業務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時隙進行預分配，一般只有搶占HW的0－15TS才有效，如不進行TS預分配，則系統啟動后不給疊加單板分配時隙，但可在啟動后動態設定數據，時隙一旦分配則不再釋放，除非重新設定。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各模塊疊加業務，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”網絡，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的用戶實現互相通話的功能［2］。

2 V5接口業務的實現

2.1 V5接口

V5接口是接入網與交換機之間一種開放的、標準化的數字接口。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，可經過SDH設備透明傳輸［3］。

圖1 V5接口

2.2 數據配置

2.2.1 接入網側數據配置

(1)接入網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。通過網管配置V5接口數據，確定與LE的接口標識及PSTN協議通信通道標識。接口標識是AN和LE間接口的唯一標識，只有兩側取值相同，接口才能正常對接。PSTN子協議的數據鏈路可在任一主用物理C通信通道上復用，與保護組主用物理C通道所用的邏輯通信通道對應。

(2)接入網OLT側建立物理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側核實邏輯C通道的惟一標識，只有當該物理C通道為主用時，才有效。

(3)接入網OLT側接口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，在配置數據時，鏈路號即E1的PCM編號與該E1鏈路的物理位置的關系是固定的，在填寫鏈路號時，要與該E1實際連接位置所對應的PCM號一致。

(4)接入網ONU側建立與OLT間二級V5接口，該接口可復用模塊間接口，作為傳輸音頻業務的備用通道。

2.2.2 交換機側數據配置

(1)在創建V5接口前，要確定交換機側數字中繼板及V5信令板，并根據實際情況確定需要的數量;同時要和接入網側協商以下數據:V5接口標識符、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通道標識(LCCID)。

(2)在后臺操作維護系統進行V5接口配置，設置保護組1，指定主次鏈路，設置承載使用的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電話號碼對應一個L3協議地址，電話號碼在交換機側不占用用戶板實際物理位置，接入網與ASL板的端口一一對應。

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協議，PSTN協議和國內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用戶端口一一對應連接，沒有承載通路連接協議進行動態分配承載通路的過程。V5.2接口的PSTN協議、控制協議、鏈路控制協議、承載通路連接控制BCC協議、通信通路保護協議都屬于V5.2接口協議結構的第三層網絡層L3.而每條協議消息都由協議鑒別語、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議。用主叫局用戶2000呼叫V5用戶3505，先設定用戶3505的協議地址為3。測試流程圖如圖2所示。分析消息內容

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協議消息類型。Establish是一條雙向消息。

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

(2)第二條消息是分配Allocaton消息，它屬于BCC協議消息類型，是一條由LE發向AN的單向消息。

分析其數據:因為該消息屬于BCC協議，所以消息中的第三層地址的編碼包括源標識和BCC參考號碼，其參考號碼192是由AN或LE協議實體生成的隨機數(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議地址3。

(4)第四條消息是分配完成ALLOCATION COMP消息，它屬于BCC協議消息類型，是一條由AN發向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發給LE的。用戶摘機，給出被叫協議地址3，并給出該消息的信息元素類型等內容。

(6)第六條消息是信號確認SIGNAL ACK消息，它也屬于PSTN協議消息類型，是一條雙向消息。這里是接入網用戶摘機，所以摘機確認信號是由LE發給AN的。交換機得到接入網用戶的摘機信號后，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協議消息類型，是一條LE發向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協議消息類型，是一條雙向消息。前面由LE發給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，接入網需給交換機回送解除分配完成消息，至此，一個呼叫結束。

從以上測試流程可以看出呼叫接入網用戶到呼叫結束，在V5接口上只需要啟用PSTN和BCC協議即可。

4 相關注意事項

(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。在話務量較大的情況下，需要增加PCMLINK和C通路。

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

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

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

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

5 結束語

接入網不僅在鐵路行業廣泛運用，在PSTN網絡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 等多種標準接口，方便地將“最后一公里”納入各種專用網絡，為數據業務的發展提供了良好的基礎。

［1］吳承治，徐敏毅，光接入網工程［M］.北京:人民郵電出版社，1999.

［2］王延堯，用戶接入網技術與工程［M］.北京:人民郵電出版社，2007.

［3］曲樺.接入網與V5接口［M］.北京:人民郵電出版社，1999.