软交换在黄河防汛应急通信中的应用研究

徐莉

(黄河水利委员会信息中心,河南 郑州 450004)

软交换在黄河防汛应急通信中的应用研究

徐莉

(黄河水利委员会信息中心,河南 郑州 450004)

本文介绍了软交换技术特点,分析了黄河防汛应急通信的业务需求,通过软交换应用测试结果分析,总结了软交换在黄河防汛应急通信中所能产生的应用成效。

软交换;黄河防汛应急通信;指挥调度;多媒体通信

应急通信是一项重要的黄河防洪非工程保障措施,具有突发性、应用环境不确定性和服务保障高可靠性的特点,当有灾情和险情发生时,通过应急通信技术将前方的语音、数据和视频等多媒体信息实时传递到后方,直接关系防汛指挥调度、决策会商、应急抢险等各项工作的顺利开展,它是抢救人民生命财产、挽回经济损失的一条绿色生命通道。

黄河沿岸分布的各水文站、闸管所和堤防养护班等基层一线单位是各类防汛抢险事件的易发地段,当有应急通信需求时,必须确保一线人员能依托现有的通信网络和通信终端,与各级防汛指挥部门间搭建一个快速、灵活、实时、可靠的通信服务平台。这就要求应急通信技术必须具备灵活的组网能力、多业务综合接入服务能力以及高可靠通信服务质量保障能力。同时,还应考虑技术应用的扩展性和集成性,是否能与防汛抢险各信息通信系统进行有效的集成应用,从而能为应急通信提供更广的应用面,以及决策部署响应能力更强的通信服务保障功能［1］。

软交换是一种基于IP架构的多业务融合通信技术,它具有组网灵活、业务丰富、接入方式多样以及集成扩展的业务服务功能,在通信网络IP化和多业务融合的发展趋势下,软交换技术得到了广泛成熟的应用［2］。

根据黄河防汛应急通信业务需求,研究软交换在黄河防汛应急通信中的应用功能,将对提升网络的应急通信保障能力起到积极的作用。

1 黄河防汛应急通信需求

在新的发展形势下,黄河防汛应急通信的应用需求主要包括：

1.1 应急通信功能的需求

应急通信要求可以利用身边的各种终端,利用现有的各种网络,灵活、快速地建立通信。这就要求系统具有以下功能：

1.1.1 支持模拟电话、可视电话、IP电话、移动手机、PC等终端接入网络。

1.1.2 支持利用黄河通信目前具有的宽带无线接入系统以及Internet、Wifi、3G/4G、数据专线等资源,快速、灵活地接入各种终端。

1.2 应急防汛指挥调度功能的需求

黄河防汛抢险、抗旱救灾、突发事件的指挥调度工作,需要系统具有以下功能：

1.2.1 支持语音、视频、文档、数据等多种信息的传输,以方便汛情险情、水情雨情、工程设施、人员物资等多种信息的采集和传送。

1.2.2 具有即时或预约召开多媒体会议功能,支持各类终端利用各种网络共享各类信息,以方便各方进行会商。

1.2.3 支持将同一用户的多个办公电话、住宅电话、移动电话、软终端等进行绑定,呼叫时同时振铃或轮流振铃；支持将不同用户分组,进行群呼、组呼,以便在紧急的情况下以最快的速度,联系到相关人员。

1.3 系统互联互通扩展集成需求

系统应具备扩展性和灵活性,提供标准的开放接口,能实现与目前黄河防汛电话通信专网互联互通,以及与黄委目前运行的MCU传统视频会议系统对接。

2 软交换特点

2.1 技术特点

软交换是一种新的呼叫控制技术,具有分层的体系架构、基于IP分组传输、能够提供多种接入方式。在这种体系架构中,业务与控制、接入与承载分离；各个网元设备之间采用标准的协议进行通信；支持标准的业务开发接口实现独立于网络的业务开发模式；能够为用户提供语音、数据和多媒体等各种业务。

2.2 应用架构

系统应用架构分成五个层次,分别为终端层、接入层、网络层、控制层以及业务管理层。

终端层支持多种接入方式,满足用户灵活接入需求。包括：IP电话、可视电话、模拟电话、传真、PC软终端、手机软终端以及IPAD软终端

接入层包括信令网关、媒体网关和接入网关三种设备,分别从控制信令、物理接口和媒体数据实现对业务的接入控制。

网络层体现了组网的灵活性,使用户可以利用现有的网络传输资源,方便进行业务传输。包括：IP承载网、传统程控交换网、INTERNET、移动网络以及WIFI网络。

控制层是整个体系结构的核心控制与交换部分,负责完成呼叫控制、信令处理和业务转发。

业务层包括业务管理和业务应用,业务管理为用户提供账号管理、功能维护、系统管理和第三方集成等功能,业务应用为用户提供多媒体会议、统一通信、即时消息、状态呈现和通信录等应用功能。

3 软交换应用测试

为了研究软交换技术在黄河防汛应急通信中的应用模式,黄委信息中心于2014年12月搭建了一个软交换试验测试网,并于2015年7月完成了相关应用测试。

3.1 试验网拓补图

3.2 测试内容

3.2.1 多终端接入能力

为IAD、视频电话、IP电话和PC软终端配置办公网IP地址,测试各终端通过办公网接入系统情况；测试移动终端通过WIFI、3G/4G网络接入系统情况。

3.2.2 防汛指挥调度功能测试

根据防汛指挥调度要求及人员配置建立相应的群组,群组建立后把所有相关人员添加进来,测试群组消息、语音会议、多媒体视频会议以及数据共享等应用功能；通过在注册网关配置数据,为防汛用户开通一号通业务,将用户办公电话、住宅电话、移动电话进行绑定,设置相同或不同优先级,进行同振或顺振,测试业务接通情况［3］。

3.2.3 与黄委防汛电话通信专网对接测试

软交换核心控制设备与黄委防汛电话通信专网之间开通PRA中继,测试拨打黄河专网,语音信号质量。

3.2.4 与黄委视频会议系统对接测试

软交换核心控制设备与黄委传统MCU视频会议系统之间开通SIP中继,测试系统之间的对接方式、软交换移动终端、PC终端、IP电话和视频电话能否作为终端用户接入MCU系统以及能否实现对会场的控制管理和数据文档共享功能,以及移动软终端在WIFI、3G/4G的网络接入环境下,会场视频和语音的信号传输质量等测试内容。

3.3 测试结果

系统能支持多类终端通过办公网接入,防汛抢险一线单位可利用移动软终端通过WIFI、宽带无线接入系统、3G、4G网络接入系统。各终端拨打黄河防汛专网电话接续快速、语音质量良好。

群组消息能在群内、组内快速发布文本、图片等即时消息；能快速召开多方语音电话会议,通过即时添加或预先设定会议成员,能一键实现对会议所有成员呼叫,语音质量清晰流畅；视频会议支持PC软终端和手机软终端侧的共享桌面、电子白板、数据文档等服务,传输质量良好, PC软终端能支持多路视频实现模式,手机软终端能支持多路切换,但是只能显示1路,图像流畅,无明显卡断,图像质量一般,可达标清显示效果；办公电话、住宅电话和移动电话能同时振铃或者依据设定的优先级大小,顺序振铃,无漏拨电话情况。

通过SIP中继能实现与传统MCU的对接,软交换移动终端、PC终端、IP电话和视频电话只能作为终端用户接入MCU系统,但不能实现对会场的控制,移动软终端可通过WIFI、3G/4G、宽带无线网络接入会场,会场视频和语音的信号传输质量清晰、流畅。

4 软交换应用分析

通过对软交换上述应用功能测试可见,软交换技术在灵活组网、多业务接入和通信质量保障方面确实体现出了显著的应用优势,能满足黄河防汛应急通信在应急接入、指挥调度和系统扩展集成上的应用需求,可以考虑在黄河防汛通信网中积极引入该技术,从而提升网络的应急通信保障服务能力。其应用模式如下：

4.1 应用软交换的多终端接入能力,可满足应急通信接入需求

当有灾情和险情发生时,各级防汛部门可通过多终端多网络接入系统。防汛抢险一线人员可通过手机软终端依托黄河宽带无线接入系统、3G/4G网络接入,对临时出差在外的重要防汛人员,只要能接入INTERNET网,就可通过PC和手机软终端进行远程接入。可拨打各级防汛指挥部门专线电话,将前方水情、险情和灾情的实时视频图像发送到后方指挥调度中心,实现重要防汛人员远程接入决策会商现场,从而确保各项指挥调度工作的顺利开展,真正实现只要“网络可达、业务就可达”的应急通信保障需求。

4.2 应用群组呼、一号通以及多媒体会议,可满足应急通信指挥调度功能需求

根据防汛抢险工作要求,预先设定好防汛抢险工作群或组,当有突发事件发生时,可在最短的时间内一键呼叫所有人员,发布水、雨、灾情各类信息和图片,以最快的速度安排部署指挥调度各项工作任务。

应用一号通业务,将防汛人员的多个联系电话进行一号绑定,可防止在防汛应急抢险时漏接电话,确保能及时联系相关人员。

软交换系统所提供的多媒体会议,是在其本身支持的H.323、SIP、H.248协议基础上发展完善而成,虽然没有传统MCU会议系统的图像传输质量,但是它充分利用了IP承载网的开放性特点,实现了业务的灵活接入,只要IP网络可达,就能实现在各级防汛单位之间搭建一个快速、灵活的集数据、语音、视频于一体的多业务通信服务平台。前方抢险现场的语音、视频信息能实时传送到后方各级防汛指挥中心,后方防汛决策领导层的各项工作安排部署又可同步传达到各级防汛部门,而且能提供PC和手机软终端共享桌面、文档、电子白板等数据资源,为防汛应急指挥调度提供服务支撑。

4.3 系统具备开放扩展性,能实现与黄委现行防汛通信系统互联互通

系统能提供数字中继接口,实现与黄河防汛电话通信专网互通,为防汛应急通信提供可靠电话通信保障服务。

系统可通过SIP中继与黄委现行传统MCU系统对接,虽然软交换系统只能作为终端接入MCU参加会议,不具备会控管理功能,但是,它为传统MCU系统提供了会场延伸功能,在不具备MCU终端会场的各级应急通信部门,只要能接入黄委办公网、INTERNET网、3G/4G网络,就可以通过软交换系统,接入MCU会场,将大大提升应急通信的决策部署响应能力。

［1］魏红.软交换技术在通信系统中的应用现状及前景［J］.信息技术与信息化,2015(1):50一51.

［2］李政.我国应急通信技术发展现状与展望［J］.现代电信科技,2011(Z1):44一47.

［3］李念龙.防汛应急通信体系建设［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,硕士,高级工程师,研究方向:黄河防汛通信交换网的规划设计、运行维护工作。