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利用IP电话技术解决语音交换机的话务扩容问题

2014/05/13 Tang

1 宁东供电局语音交换系统概况
宁东供电局语音交换系统使用的是西门子Hipath4000行政调度二合一的程控交换机,容量为400门。交换机有数字中继板3块,其中,将7号信令包打包到1块数字中继板上,提供2个7号信令接口,分别接电信及通信公司行政2M;另外1块数字中继板使用调度专用协议接通信公司调度2M,其中调度台,计费系统,网管系统均通过网口接入交换机,完成相应功能。具体设备连接情况如图1所示。随着变电站及职工人数的不断增加,交换机的使用率已达到70%,若继续使用号码资源将给交换机的运行安全带来极大的威胁。其次,为解决办公场所紧张的问题,食堂、车库等地被改建为办公室,而这些地点在建设时未敷设大对数电缆,存在无法接入电话的问题。另外,由于盐池县局及乡镇供电所距离远、分布广,没有光缆覆盖,也没有专用数字程控交换机,一直未接入宁东供电局。为满足正常的电话需求,就必须解决交换机的扩容问题。

交换机接口连接


2 方案分析

根据宁东供电局通信系统设备情况,要解决语音交换系统扩容的问题,可采取如下3种方案:
方案1:增加行政交换机用户板及相关物理连接介质。首先,在原有行政电话交换机的基础上,扩充用户板块,实现对模拟电话的扩容,其次,增加音频配线模块。敷设一定数量的大对数电缆,另外,给盐池县局及乡村供电所配置专用数字交换机,并进行综合布线。

方案2:新增行政交换机与已有交换机连接。在需要增加号码的办公场所安装小交换机,并配置PDH设备,利用光缆与西门子交换机2M接口相连,同样需要增加音频配线模块,并进行综合布线。

方案3:利用IP电话技术,使用现有通信及信息网络资源解决语音交换系统的扩容问题。利用现有95598系统提供的lP电话交换功能,对语音信号进行压缩封装,转换成IP包,在基于以太网技术的局域网上传输IP话音,并通过2M接口将客服交换机与西门子交换机连接,使语音信号在局内信息网、局内电话网和公众电话网之间进行转换,从而实现行政电话资源的增加。由于目前使用的是临时办公场所,方案1及方案2都存在投资大、工期长、重复建设的问题。而选用方案3可以在原来只能传送数据的网络上获得增值的话音服务,能和现有语音交换机整合,无需再另外租用或者购买单独用于话音的设备和线路,可以大大降低投资等费用。在不影响内部电话使用,不影响工作效率的前提下,有效地控制投资,降低成本,选择方案3最为合理。

3 IP交换机现状及工作原理
3.1 IP交换机的发展和现状
IP电话的发展已经历了3代,第三代Internet普及的产物。在以太网接口直接入户越来越普遍的今天,一种带有RJ-45以太网接口、直接连入Internet使用更加方便的IP电话受到了越来越多用户的关注。第三代IP交换机能够实现端到端的IP语音通信,同时,其内置功能能够满足用户将业务、办公、客户服务等应用系统与电话系统简单连接,从而实现数据与语音的同时传送,用户在打电话时,可以直接拨叫远端的电话号码,通过网闸把所拨的电话号码转换成远端电话的IP地址,从而建立起通话连接。与第二代IP电话终端不同的是,第三代IP电话终端直接把输人语音信号数字化,并按照一定的语音压缩编码标准算法(如G.728,G.729等)完成对输入语音信号的实时压缩,使带宽从64kbps降低到8kbps甚至8kbps以下,大大提高了信道的利用率。

3.2 IP电话系统的基本组成
IP电话系统一般应有3部分组成:电话(Phone)、网关(Gateway和网守(Gatekeeper)。电话(Phone)是指可以通过电话网连到本地网关的电话终端。网关是通过网络提供电话到电话连接,完成话音通信的关键设备,即信息网络与电话网之间的接口设备。通过它可完成语音压缩。将64kbps的语音信号压缩成低码率的语音信号;完成寻址与呼叫控制。网守负责用户注册与管理,它具有将被叫号码的前几位数字对应网关的IP地址;对接入用户的身份认证(即确认),防止非法用户接人;做呼叫记录并有详细数据,从而保证收费正确;完成区域管理等功能,多个网关可由1个网守进行管理。本文中所说的客服交换机就是1个IP交换机,它与其它系统的连接方式见图2。

IP语音通信系统拓扑图

3.3 IP交换机的工作原理
打电话的历程是一个语音信号互相传递的历程。IP电话与传统电话相比较,有许多不相同的地方。IP电话以信息网络为传输媒介,运用分组交换技术,信息根据IP协议分成一个一个分组进行传输,每个分组上都有目的地址与分组序号,到目的地后再还原成原来的信号,而且分组可以沿不同的途径到达目的地。目前,宁东供电局已经建设好了内部的数据通信网络,到各分县局、变电站都有1条2MSDH光纤线路,局内各楼之间有光纤连接,已建成1000M骨干网络与100M到桌面的信息系统,同时VPN系统已覆盖的各乡镇供电所、营业站,而每路IP语音话路仅占用64kbps通讯带宽(采用压缩方式仅8kbps),信息VPN通道带宽最低512kbps。全网的信息设备可以保证数据通信网络性能高,稳定、可靠地运行,为IP业务在数据网络上的承载、为语音的实时传输,提供了很好的业务支撑平台。对于方案3中的IP电话信息传送采用分组交换方式,终端数字话机拨号、通话时把数字化的信息按一定的长度“分组”、打“包”,每个“包”加上地址标识和控制信息,在网络中以“存储一转发”的方式传送,并不占用固定的电路或信道。在传送到客服交换机后,它首先识别主叫的身份,检查权限和计费等信息,若目的号码为虚拟数字话机号码,则直接将语音信息包送到目的地后再复原、合成为原来的语音信号给接收端用户;若目的号码为语音交换机模拟号码,则通过客服交换机对打包数据进行还原,并通过2M接口传送到语音交换机进行处理。

4 实施步骤
(1)将客服交换机与西门子交换机联网:将客服语音交换机CISCO3845与西门子行政交换机采用PRI信令,通过2M接口进行DID联网调试。
(2)分配号段,实现拨号:IP语音系统电话号码由西门子行政交换机分配号段,号码的管理由西门子交换机及计费系统来管理。
(3)调整网络路由方案:根据目前的网络配置,信息系统网络方案必须进行必要的调整,需要增加95598客户服务系统与盐池局、VPN系统、8O网段的路由,同时必须按照 IP语音电话的通道设置要求,在单机与网络交换机的协议中增加Qos设置及语音VLAN。
(4)IP电话参数设置在上述3个过程完成并经过测试后,剩下的工作就是在有网络连接的地方插入IP电话,对相关参数进行设置,包括分配给该电话的IP地址、对应的话机号码等。

5 结束语
方案3的实施将传统电话的实现方式与网络结合起来,利用IP电话技术成本较低地实现了电话功能。截止2008年底,宁东供电局利用IP电话技术先后完成了38部IP电话的安装,语音交换系统扩容问题得到了根本的解决。IP电话系统正在被越来越广泛地应用,通过此项技术实现了宁东局语音交换容量的扩大,实现了各办公场所及乡镇供电所电话的大面积部署,实现了95 5598系统到各抢修网点的部署,充分发挥了现有网络资源的优势。当然,在IP电话的使用中还存在一些缺陷,如安全性不佳、断线率高等,这些都是在以后的维护工作中需要注意的问题。

IP电话, 网络

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