IP軟交換技術(shù)在福建高速公路機(jī)電系統(tǒng)中的擴(kuò)展與應(yīng)用

■陳至坤

（福建省高速公路集團(tuán)有限公司三明管理分公司，三明 365000）

1 引言

福建高速公路現(xiàn)有的傳輸架構(gòu)、傳輸模式及技術(shù)所采用軟交換內(nèi)線(xiàn)辦公電話(huà)網(wǎng)絡(luò)是個(gè)十分穩(wěn)定的系統(tǒng)，而且有著十分良好的擴(kuò)展性，同時(shí)福建省高速公路現(xiàn)有的綜合網(wǎng)、監(jiān)控業(yè)務(wù)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)可以覆蓋到任何一座高速隧道。本文將利用以上優(yōu)勢(shì)為高速公路長(zhǎng)隧道緊急電話(huà)及廣播系統(tǒng)提供更為經(jīng)濟(jì)可靠的方案。

2 福建省高速公路軟交換系統(tǒng)現(xiàn)狀

福建省高速公路軟件換系統(tǒng)由業(yè)務(wù)層、控制層、核心傳輸層、邊緣接入層、接入終端五層組成，如圖1軟交換平臺(tái)結(jié)果示意圖。軟件換系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠性及覆蓋面的廣度主要取決于控制層能力及穩(wěn)定性和核心傳輸層覆蓋面積。

目前福建省的軟交換系統(tǒng)的控制層由兩臺(tái)中興公司的核心控制設(shè)備ZXSS10 SS1b組成主備的核心控制層（即主用匯接局設(shè)備福州市高速通信匯聚中心，另一套備用輔助匯接局設(shè)備在泉州區(qū)域數(shù)據(jù)匯聚中心），從而整體提升了全省軟交換系統(tǒng)的可靠性。由于福建高速公路生產(chǎn)管理部門(mén)遍布全省各個(gè)地市及縣鎮(zhèn)，結(jié)合福建高速公路這一結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，將采用集中交換處理，分散中繼控制，所以寧德、莆田、泉州、廈門(mén)、漳州、龍巖、三明和南平八個(gè)市匯聚中心也各部署一套軟交換綜合媒體網(wǎng)關(guān)，使整個(gè)系統(tǒng)最大容量可以達(dá)到600萬(wàn)用戶(hù)/100萬(wàn)中繼，而目前福建高速公路的辦公電話(huà)使用量不足5萬(wàn)門(mén)，所以該系統(tǒng)的存在著巨大的冗余量和拓展空間。

圖1 軟交換平臺(tái)結(jié)果示意圖

其次核心傳送層也極為重要，它關(guān)系在整個(gè)系統(tǒng)的可靠性以及該系統(tǒng)在福建高速公路集團(tuán)公司里的覆蓋面積。只有核心傳送層傳輸能力足夠強(qiáng)大，分布足夠廣泛，才能將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)送達(dá)到福建高速公路集團(tuán)公司每一個(gè)角落。

隨著福建高速公路不斷延伸發(fā)展，全省高速公路逐步形成“三縱、八橫、三環(huán)、二十五聯(lián)”的網(wǎng)絡(luò)格局中，已經(jīng)完成福建省高速公路核心傳送網(wǎng)建設(shè)。而且目前核心傳送網(wǎng)處于升級(jí)換代階段，因此福建高速公路擁有兩個(gè)數(shù)據(jù)傳輸平臺(tái)來(lái)支撐集團(tuán)公司的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)傳輸，其中一個(gè)是基于SDH的傳輸系統(tǒng)平臺(tái)，另一個(gè)是基于OTN光傳輸系統(tǒng)平臺(tái)。兩套系統(tǒng)分別組成兩個(gè)數(shù)據(jù)傳送環(huán)網(wǎng)，鑒于福建高速公路綜合網(wǎng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的重要性，兩個(gè)傳輸平臺(tái)共同承載綜合網(wǎng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，將綜合網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸做了1+1備份保護(hù)，從而提高該局域網(wǎng)的穩(wěn)定可靠性。兩個(gè)數(shù)據(jù)傳輸平臺(tái)還分兩級(jí)建設(shè)即省骨干網(wǎng)環(huán)和分中心本地網(wǎng)環(huán)，骨干網(wǎng)環(huán)負(fù)責(zé)將九地市分公司數(shù)據(jù)上傳省集團(tuán)公司，而分中心本地網(wǎng)環(huán)是將綜合網(wǎng)的觸角伸入各個(gè)地市所管轄高速公路的各個(gè)角落，這將保證核心傳送層無(wú)死角的覆蓋，為軟件換數(shù)據(jù)在福建省高速公路全覆蓋提供了可能條件。福建高速公路綜合網(wǎng)傳輸結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示。

綜合以上內(nèi)容主要想體現(xiàn)福建省高速公路的軟件換系統(tǒng)采用主備核心交換設(shè)備、多路由多平臺(tái)傳送層等結(jié)構(gòu)，足以為整個(gè)集團(tuán)公司的提供一個(gè)安全、穩(wěn)定、可靠的辦公電話(huà)網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)也可以為擴(kuò)展的隧道緊急電話(huà)及廣播系統(tǒng)提供一個(gè)良好的環(huán)境，從而為廣大司乘人員提供一條安全、穩(wěn)定、可靠的生命信息救援通道。

3 基于福建省高速公路軟交換系統(tǒng)上擴(kuò)展運(yùn)用隧道緊急電話(huà)及廣播系統(tǒng)

由于長(zhǎng)隧道的手機(jī)信號(hào)可能無(wú)法完全覆蓋，加上特殊的環(huán)境要求，根據(jù)交公路發(fā)【2005】495號(hào)文精神，需要加強(qiáng)長(zhǎng)和特長(zhǎng)隧道的緊急電話(huà)及廣播系統(tǒng)的建設(shè)，保證突發(fā)事件的信息能夠準(zhǔn)確及時(shí)的傳出，為司乘人員提供一條可靠的施救信息傳達(dá)通道。

目前的福建省高速公路的緊急電話(huà)及廣播系統(tǒng)，正從光纖串接型向IP型過(guò)度階段，從目前福建省使用的某品牌系統(tǒng)來(lái)看存在著如下問(wèn)題：整個(gè)系統(tǒng)設(shè)備價(jià)格高，建設(shè)成本投入大，后期維護(hù)費(fèi)用高，設(shè)備的穩(wěn)定安全性能不足，且系統(tǒng)設(shè)備將長(zhǎng)期受制于人。隨著“一市一中心”管理體制的改革，現(xiàn)有的緊急電話(huà)及廣播系統(tǒng)已經(jīng)不能滿(mǎn)足新體制下的功能擴(kuò)展要求，且升級(jí)改造難度大，成本高。對(duì)此，筆者將基于福建省軟交換辦公網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的冗余部分設(shè)計(jì)一個(gè)更為經(jīng)濟(jì)可靠的高速公路隧道的緊急電話(huà)及廣播系統(tǒng)解決方案。具體結(jié)構(gòu)如圖3福建高速公路隧道緊急電話(huà)及廣播系統(tǒng)拓?fù)鋱D所示。

3.1 隧道緊急電話(huà)設(shè)計(jì)方案

從拓?fù)鋱D上可以看出，隧道緊急電話(huà)系統(tǒng)由兩部分組成，通話(huà)基本功能由利用軟交換辦公電話(huà)網(wǎng)絡(luò)的冗余量，并通過(guò)開(kāi)通對(duì)應(yīng)報(bào)警電話(huà)的立即熱線(xiàn)功能來(lái)實(shí)現(xiàn)，而隧道緊急電話(huà)系統(tǒng)要求的事件錄音、事件位置定位、事件統(tǒng)計(jì)等輔助功能由錄音系統(tǒng)及軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)，兩者之間各司其職，互不影響。

圖2 福建高速公路綜合網(wǎng)傳輸結(jié)構(gòu)示意圖

圖3 高速公路隧道緊急電話(huà)及廣播系統(tǒng)拓?fù)鋱D

該設(shè)計(jì)方案相對(duì)于目前福建高速公路在用的隧道緊急電話(huà)系統(tǒng)有如下優(yōu)點(diǎn)：

（1）由于通話(huà)功能基因集團(tuán)公司的辦公電話(huà)網(wǎng)絡(luò)，相對(duì)于目前在用的某品牌緊急電話(huà)采用系統(tǒng)主機(jī)來(lái)控制而言，其系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠性有過(guò)之而無(wú)不及。

（2）整個(gè)系統(tǒng)由軟交換系統(tǒng)和錄音系統(tǒng)組成，兩者之間各司其職，互不影響。也就是說(shuō)即使錄音系統(tǒng)故障，也能夠保證突發(fā)的信息及時(shí)傳出，為司乘人員提供及時(shí)引導(dǎo)和幫助。

（3）該方案的隧道末端設(shè)備將簡(jiǎn)化成一臺(tái)普通IP電話(huà)終端。從建設(shè)成本來(lái)看，僅僅三明市地區(qū)就有1100臺(tái)左右的隧道緊急電話(huà)，由于終端簡(jiǎn)化，終端的成本將僅為原來(lái)的10%，而且無(wú)需建設(shè)系統(tǒng)主機(jī)設(shè)備，由此將大大降低建設(shè)成本；從后期維護(hù)上看，由于終端是普通的IP電話(huà)，維護(hù)成本也將大幅度減低，后期維護(hù)工作也變的十分簡(jiǎn)單，同時(shí)終端設(shè)備選擇性廣，將不受制于人。

（4）隨著我省高速公路機(jī)電信息體制改革的推進(jìn)，原有的省、市、路段三級(jí)網(wǎng)體制調(diào)整為省、市兩級(jí)，并將交通監(jiān)控與路網(wǎng)信息二者管理職能合并，形成一市一中心的管理體制，這要求每個(gè)市下轄分中心的緊急電話(huà)接警匯聚到市中心統(tǒng)一由市中心人員接警受理并調(diào)度，目前福建高速公路采用的緊急電話(huà)系統(tǒng)，想實(shí)現(xiàn)集中統(tǒng)一接警受理必須增加相應(yīng)的二級(jí)接警系統(tǒng)方能實(shí)現(xiàn)，像三明市地區(qū)的高速公路存在3代的隧道緊急電話(huà)系統(tǒng)，想實(shí)現(xiàn)將十分復(fù)雜且需要先對(duì)大量的資金投入。但本文提供的方案，可以簡(jiǎn)單地解決這一問(wèn)題，在集團(tuán)公司的軟交換系統(tǒng)的立即熱線(xiàn)功能的接警話(huà)機(jī)，可以是任意一個(gè)號(hào)碼的電話(huà)機(jī)，也就是說(shuō)只要更改立即熱線(xiàn)的對(duì)應(yīng)號(hào)碼即可實(shí)現(xiàn)緊急電話(huà)接警匯聚到市中心統(tǒng)一由市中心人員接警受理并調(diào)度的功能，無(wú)需增加任何設(shè)備。

（5）錄音系統(tǒng)的錄音數(shù)量可自由選擇配置，自由搭配轄區(qū)內(nèi)的緊急電話(huà)，這樣可優(yōu)化管轄接警資源的合理分配，從而最大程度解決電話(huà)占線(xiàn)問(wèn)題。相對(duì)于目前在用的某品牌緊急電話(huà)系統(tǒng)僅有2臺(tái)接警電話(huà)而言將更為優(yōu)化。

筆者對(duì)該設(shè)計(jì)方案搭建了一個(gè)簡(jiǎn)易的平臺(tái)，以實(shí)現(xiàn)隧道緊急電話(huà)的報(bào)警事件錄音、事件位置定位、事件統(tǒng)計(jì)等功能詳見(jiàn)平臺(tái)的效果圖（圖4、圖5）。

3.2 隧道廣播系統(tǒng)解決方案

由于福建高速公路軟件換辦公電話(huà)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)僅能實(shí)現(xiàn)3人電話(huà)會(huì)議的功能，無(wú)法利用該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)隧道廣播系統(tǒng)的群呼廣播功能，所以針對(duì)隧道廣播系統(tǒng)采用成熟的網(wǎng)絡(luò)IP廣播系統(tǒng)。該系統(tǒng)由網(wǎng)絡(luò)麥克風(fēng)、功放一體式IP廣播終端和后臺(tái)軟件組成，同時(shí)緊急電話(huà)錄音軟件系統(tǒng)與隧道網(wǎng)絡(luò)IP廣播系統(tǒng)將共用一臺(tái)工作站，且兩個(gè)子系統(tǒng)也是各司其職，也互不影響。

該方案相對(duì)于目前福建高速公路在用的隧道廣播系統(tǒng)有如下優(yōu)點(diǎn)：

（1）通過(guò)后臺(tái)軟件實(shí)現(xiàn)廣播呼叫，不需要廣播主機(jī)來(lái)控制。

圖4 高速公路隧道緊急電話(huà)接警主界面

圖5 高速公路隧道緊急電話(huà)接警統(tǒng)計(jì)界面

（2）在一市一中心的管理體制改革中，隧道IP廣播系統(tǒng)的匯聚也很簡(jiǎn)單，只要在市中心的工作站安裝軟件并導(dǎo)入基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，同時(shí)將網(wǎng)絡(luò)麥克風(fēng)遷移至市中心即可實(shí)現(xiàn)對(duì)全市的隧道廣播進(jìn)行呼叫控制。

（3）可以根據(jù)不同的突發(fā)事件提前合成文字內(nèi)容的語(yǔ)音，而且可以同時(shí)對(duì)全市不同地點(diǎn)的隧道發(fā)生不同突發(fā)事件播放提醒相應(yīng)的語(yǔ)音信息。該功能現(xiàn)有在用的廣播系統(tǒng)即使完成二級(jí)廣播控制也無(wú)法實(shí)現(xiàn)該功能。

（4）可以對(duì)接火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)信號(hào)，在隧道發(fā)生火災(zāi)時(shí)自動(dòng)播放隧道火災(zāi)事件的語(yǔ)音信息，第一時(shí)間告知現(xiàn)場(chǎng)的司乘人員。

4 結(jié)束語(yǔ)

福建高速公路若采用以上方案對(duì)隧道緊急電話(huà)及廣播系統(tǒng)進(jìn)行建設(shè)和對(duì)舊系統(tǒng)升級(jí)改造，將使整個(gè)緊急電話(huà)及廣播系統(tǒng)更為穩(wěn)定可靠，系統(tǒng)功能更為豐富，同時(shí)將大幅度降低建設(shè)及后期維護(hù)成本，還能簡(jiǎn)單快速地滿(mǎn)足目前管理體制改革的統(tǒng)一指揮調(diào)度要求，為司乘人員提供一條更為可靠、穩(wěn)定的生命救援信息通道。