軟交換在黃河防汛應急通信中的應用研究

徐莉

(黃河水利委員會信息中心,河南 鄭州 450004)

軟交換在黃河防汛應急通信中的應用研究

徐莉

(黃河水利委員會信息中心,河南 鄭州 450004)

本文介紹了軟交換技術特點,分析了黃河防汛應急通信的業務需求,通過軟交換應用測試結果分析,總結了軟交換在黃河防汛應急通信中所能產生的應用成效。

軟交換;黃河防汛應急通信;指揮調度;多媒體通信

應急通信是一項重要的黃河防洪非工程保障措施,具有突發性、應用環境不確定性和服務保障高可靠性的特點,當有災情和險情發生時,通過應急通信技術將前方的語音、數據和視頻等多媒體信息實時傳遞到后方,直接關系防汛指揮調度、決策會商、應急搶險等各項工作的順利開展,它是搶救人民生命財產、挽回經濟損失的一條綠色生命通道。

黃河沿岸分布的各水文站、閘管所和堤防養護班等基層一線單位是各類防汛搶險事件的易發地段,當有應急通信需求時,必須確保一線人員能依托現有的通信網絡和通信終端,與各級防汛指揮部門間搭建一個快速、靈活、實時、可靠的通信服務平臺。這就要求應急通信技術必須具備靈活的組網能力、多業務綜合接入服務能力以及高可靠通信服務質量保障能力。同時,還應考慮技術應用的擴展性和集成性,是否能與防汛搶險各信息通信系統進行有效的集成應用,從而能為應急通信提供更廣的應用面,以及決策部署響應能力更強的通信服務保障功能［1］。

軟交換是一種基于IP架構的多業務融合通信技術,它具有組網靈活、業務豐富、接入方式多樣以及集成擴展的業務服務功能,在通信網絡IP化和多業務融合的發展趨勢下,軟交換技術得到了廣泛成熟的應用［2］。

根據黃河防汛應急通信業務需求,研究軟交換在黃河防汛應急通信中的應用功能,將對提升網絡的應急通信保障能力起到積極的作用。

1 黃河防汛應急通信需求

在新的發展形勢下,黃河防汛應急通信的應用需求主要包括：

1.1 應急通信功能的需求

應急通信要求可以利用身邊的各種終端,利用現有的各種網絡,靈活、快速地建立通信。這就要求系統具有以下功能：

1.1.1 支持模擬電話、可視電話、IP電話、移動手機、PC等終端接入網絡。

1.1.2 支持利用黃河通信目前具有的寬帶無線接入系統以及Internet、Wifi、3G/4G、數據專線等資源,快速、靈活地接入各種終端。

1.2 應急防汛指揮調度功能的需求

黃河防汛搶險、抗旱救災、突發事件的指揮調度工作,需要系統具有以下功能：

1.2.1 支持語音、視頻、文檔、數據等多種信息的傳輸,以方便汛情險情、水情雨情、工程設施、人員物資等多種信息的采集和傳送。

1.2.2 具有即時或預約召開多媒體會議功能,支持各類終端利用各種網絡共享各類信息,以方便各方進行會商。

1.2.3 支持將同一用戶的多個辦公電話、住宅電話、移動電話、軟終端等進行綁定,呼叫時同時振鈴或輪流振鈴；支持將不同用戶分組,進行群呼、組呼,以便在緊急的情況下以最快的速度,聯系到相關人員。

1.3 系統互聯互通擴展集成需求

系統應具備擴展性和靈活性,提供標準的開放接口,能實現與目前黃河防汛電話通信專網互聯互通,以及與黃委目前運行的MCU傳統視頻會議系統對接。

2 軟交換特點

2.1 技術特點

軟交換是一種新的呼叫控制技術,具有分層的體系架構、基于IP分組傳輸、能夠提供多種接入方式。在這種體系架構中,業務與控制、接入與承載分離；各個網元設備之間采用標準的協議進行通信；支持標準的業務開發接口實現獨立于網絡的業務開發模式；能夠為用戶提供語音、數據和多媒體等各種業務。

2.2 應用架構

系統應用架構分成五個層次,分別為終端層、接入層、網絡層、控制層以及業務管理層。

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、手機軟終端以及IPAD軟終端

接入層包括信令網關、媒體網關和接入網關三種設備,分別從控制信令、物理接口和媒體數據實現對業務的接入控制。

網絡層體現了組網的靈活性,使用戶可以利用現有的網絡傳輸資源,方便進行業務傳輸。包括：IP承載網、傳統程控交換網、INTERNET、移動網絡以及WIFI網絡。

控制層是整個體系結構的核心控制與交換部分,負責完成呼叫控制、信令處理和業務轉發。

業務層包括業務管理和業務應用,業務管理為用戶提供賬號管理、功能維護、系統管理和第三方集成等功能,業務應用為用戶提供多媒體會議、統一通信、即時消息、狀態呈現和通信錄等應用功能。

3 軟交換應用測試

為了研究軟交換技術在黃河防汛應急通信中的應用模式,黃委信息中心于2014年12月搭建了一個軟交換試驗測試網,并于2015年7月完成了相關應用測試。

3.1 試驗網拓補圖

3.2 測試內容

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IP地址,測試各終端通過辦公網接入系統情況；測試移動終端通過WIFI、3G/4G網絡接入系統情況。

3.2.2 防汛指揮調度功能測試

根據防汛指揮調度要求及人員配置建立相應的群組,群組建立后把所有相關人員添加進來,測試群組消息、語音會議、多媒體視頻會議以及數據共享等應用功能；通過在注冊網關配置數據,為防汛用戶開通一號通業務,將用戶辦公電話、住宅電話、移動電話進行綁定,設置相同或不同優先級,進行同振或順振,測試業務接通情況［3］。

3.2.3 與黃委防汛電話通信專網對接測試

軟交換核心控制設備與黃委防汛電話通信專網之間開通PRA中繼,測試撥打黃河專網,語音信號質量。

3.2.4 與黃委視頻會議系統對接測試

軟交換核心控制設備與黃委傳統MCU視頻會議系統之間開通SIP中繼,測試系統之間的對接方式、軟交換移動終端、PC終端、IP電話和視頻電話能否作為終端用戶接入MCU系統以及能否實現對會場的控制管理和數據文檔共享功能,以及移動軟終端在WIFI、3G/4G的網絡接入環境下,會場視頻和語音的信號傳輸質量等測試內容。

3.3 測試結果

系統能支持多類終端通過辦公網接入,防汛搶險一線單位可利用移動軟終端通過WIFI、寬帶無線接入系統、3G、4G網絡接入系統。各終端撥打黃河防汛專網電話接續快速、語音質量良好。

群組消息能在群內、組內快速發布文本、圖片等即時消息；能快速召開多方語音電話會議,通過即時添加或預先設定會議成員,能一鍵實現對會議所有成員呼叫,語音質量清晰流暢；視頻會議支持PC軟終端和手機軟終端側的共享桌面、電子白板、數據文檔等服務,傳輸質量良好, PC軟終端能支持多路視頻實現模式,手機軟終端能支持多路切換,但是只能顯示1路,圖像流暢,無明顯卡斷,圖像質量一般,可達標清顯示效果；辦公電話、住宅電話和移動電話能同時振鈴或者依據設定的優先級大小,順序振鈴,無漏撥電話情況。

通過SIP中繼能實現與傳統MCU的對接,軟交換移動終端、PC終端、IP電話和視頻電話只能作為終端用戶接入MCU系統,但不能實現對會場的控制,移動軟終端可通過WIFI、3G/4G、寬帶無線網絡接入會場,會場視頻和語音的信號傳輸質量清晰、流暢。

4 軟交換應用分析

通過對軟交換上述應用功能測試可見,軟交換技術在靈活組網、多業務接入和通信質量保障方面確實體現出了顯著的應用優勢,能滿足黃河防汛應急通信在應急接入、指揮調度和系統擴展集成上的應用需求,可以考慮在黃河防汛通信網中積極引入該技術,從而提升網絡的應急通信保障服務能力。其應用模式如下：

4.1 應用軟交換的多終端接入能力,可滿足應急通信接入需求

當有災情和險情發生時,各級防汛部門可通過多終端多網絡接入系統。防汛搶險一線人員可通過手機軟終端依托黃河寬帶無線接入系統、3G/4G網絡接入,對臨時出差在外的重要防汛人員,只要能接入INTERNET網,就可通過PC和手機軟終端進行遠程接入。可撥打各級防汛指揮部門專線電話,將前方水情、險情和災情的實時視頻圖像發送到后方指揮調度中心,實現重要防汛人員遠程接入決策會商現場,從而確保各項指揮調度工作的順利開展,真正實現只要“網絡可達、業務就可達”的應急通信保障需求。

4.2 應用群組呼、一號通以及多媒體會議,可滿足應急通信指揮調度功能需求

根據防汛搶險工作要求,預先設定好防汛搶險工作群或組,當有突發事件發生時,可在最短的時間內一鍵呼叫所有人員,發布水、雨、災情各類信息和圖片,以最快的速度安排部署指揮調度各項工作任務。

應用一號通業務,將防汛人員的多個聯系電話進行一號綁定,可防止在防汛應急搶險時漏接電話,確保能及時聯系相關人員。

軟交換系統所提供的多媒體會議,是在其本身支持的H.323、SIP、H.248協議基礎上發展完善而成,雖然沒有傳統MCU會議系統的圖像傳輸質量,但是它充分利用了IP承載網的開放性特點,實現了業務的靈活接入,只要IP網絡可達,就能實現在各級防汛單位之間搭建一個快速、靈活的集數據、語音、視頻于一體的多業務通信服務平臺。前方搶險現場的語音、視頻信息能實時傳送到后方各級防汛指揮中心,后方防汛決策領導層的各項工作安排部署又可同步傳達到各級防汛部門,而且能提供PC和手機軟終端共享桌面、文檔、電子白板等數據資源,為防汛應急指揮調度提供服務支撐。

4.3 系統具備開放擴展性,能實現與黃委現行防汛通信系統互聯互通

系統能提供數字中繼接口,實現與黃河防汛電話通信專網互通,為防汛應急通信提供可靠電話通信保障服務。

系統可通過SIP中繼與黃委現行傳統MCU系統對接,雖然軟交換系統只能作為終端接入MCU參加會議,不具備會控管理功能,但是,它為傳統MCU系統提供了會場延伸功能,在不具備MCU終端會場的各級應急通信部門,只要能接入黃委辦公網、INTERNET網、3G/4G網絡,就可以通過軟交換系統,接入MCU會場,將大大提升應急通信的決策部署響應能力。

［1］魏紅.軟交換技術在通信系統中的應用現狀及前景［J］.信息技術與信息化,2015(1):50一51.

［2］李政.我國應急通信技術發展現狀與展望［J］.現代電信科技,2011(Z1):44一47.

［3］李念龍.防汛應急通信體系建設［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,高級工程師,研究方向:黃河防汛通信交換網的規劃設計、運行維護工作。