徐冰青

（民航中南地區(qū)空中交通管理局，廣東 廣州 510405）

0 引言

目前國內空管使用的語音交換系統(tǒng)主要為以下三個品牌：奧地利FREQUENTIS、瑞士SCHMID、德國RS語言交換系統(tǒng)。

1 FREQUENTIS語音交換系統(tǒng)

FREQUENTIS語音交換系統(tǒng)是奧地利FREQUENTIS公司的產品，硬件版本為VCS 3020X。FREQUENTIS VCS 3020X基于PCM30/32和TDM原理設計的星型拓撲結構的系統(tǒng)，系統(tǒng)通信基于相互獨立的兩條High Way，為信令和語音提供無阻塞、冗余的通信[1]。

1.1 服務器單元

系統(tǒng)配有兩個并行運行的服務器單元，服務器單元間通過E1接口互聯(lián)實現(xiàn)時鐘同步，通過IP接口互聯(lián)實現(xiàn)數(shù)據(jù)同步。服務器單元由控制部分（CIF卡）和通信部分（JIF卡）組成，每塊CIF卡可接入15塊JIF卡，CIF卡和JIF卡通過服務器機框背板總線建立連接，背板提供JIF至到CIF上行時隙為125個，提供CIF至JIF下行時隙高達8000個。CIF卡提供連接監(jiān)控配置管理部分的IP接口、電源風扇等外部告警接口、外部時鐘接口和同步接口等；JIF卡提供8個E1接口，用于接連外部接口框（甚高頻、電話和聯(lián)網(wǎng)）、管制席位和記錄儀。

1.2 接口框單元

系統(tǒng)有電話、無線電和E1機框，均使用冗余E1接口連接至JIF卡。其中電話和無線電均使用BUT UIF框，共17個槽位，第1和17槽接GPIF卡（E1），第2-15槽接無線電或電話卡，第15槽用于串聯(lián)或放置RSIF卡（目前未用），同一BUT UIF框不能混合插入電話和無線電卡；PRI機框用于接入E1電話卡、E1甚高頻卡及IP-RADIO卡，E1電話卡提供30路，E1甚高頻卡提供28路；IP-RADIO卡為系統(tǒng)與VoIP電臺互聯(lián)接口，一塊卡提供25路接入。

1.3 席位單元

系統(tǒng)管制席位由IPIOS一體機、插孔盒、音箱組成。一體機通過冗余E1接口或IP接口與JIF卡兩連。席位接入的插孔盒和音箱數(shù)量由TMCS（系統(tǒng)監(jiān)控配置管理軟件）設置的Audio Matrix決定。席位提供雙直流電接口，交流電可通過直流轉換器接入[2]。

1.4 監(jiān)控配置管理單元

系統(tǒng)監(jiān)控配置管理單元由一臺Server和若干臺Client組成，小型系統(tǒng)可只配置一臺Server。Server提供4個IP接口，2個用于與并行服務器兩連，1個用于接入外部NTP時鐘信號，1個接口用于連接一臺Client或多臺Client組成的交換機。通過監(jiān)控配置管理單元，維護人員可實現(xiàn)對系統(tǒng)的實時監(jiān)控，軟硬件參數(shù)的修改及配置的導入導出和備份保存等。

1.5 系統(tǒng)優(yōu)缺點

目前國內用戶反映運行穩(wěn)定，主備服務器并行運行的方式使得服務器間實現(xiàn)無縫切換;星型架構，結構穩(wěn)定；接口框、席位及監(jiān)控配置管理單元與服務器間連接均為冗余配置，單個鏈路異常不影響系統(tǒng)整體通信；監(jiān)控配置管理軟件設計簡潔易操作[3]。

主備服務器為并行運行且與接口框為冗余連接，但電話和無線電板隨機連接至機框左右兩邊GPIF卡，當機框中其中一塊GPIF卡故障時，掛載在該GPIF卡上的電話和無線電通信將中斷，需要重新建立連接；系統(tǒng)E1卡（電話和甚高頻）和IP-RADIO卡與外部連接均為單路由，無冗余接口。

2 SCHMID語音交換系統(tǒng)

SCHMID語音交換系統(tǒng)是瑞SCHMIDS公司的產品，硬件版本為ICS 200/60。SCHMID ICS 200/60基于PCM30/32和TDM原理設計支持星型和環(huán)形兩種拓撲結構的系統(tǒng)。系統(tǒng)最多支持3700個電話或甚高頻接口，800個操作席位。

2.1 服務器單元

系統(tǒng)配有主備運行的兩個服務器，主服務器復雜控制和發(fā)布指令，備服務器工作于從狀態(tài)，準備時刻接管主服務器工作。主備服務器間通過IP接口互聯(lián)進行時鐘同步，通過E1接口互聯(lián)進行數(shù)據(jù)同步。服務器單元由控制部分（Controller卡）和通信部分（Sever卡）組成，Controller卡和Sever卡通過服務器機框背板總線建立連接，背板支持8000個時隙。目前ICS 200/60系統(tǒng)服務器單元有兩種型號，其中SZ.800.020供中小型系統(tǒng)使用，主備服務器部分均在一個機框內，均配置一塊Controller卡和兩塊Sever卡；SZ.800.030供大型系統(tǒng)使用，主備服務器部分布在兩個機框內，均配置一塊Controller卡和八塊Sever卡。Controller卡提供連接監(jiān)控配置管理部分的IP接口，服務器同步接口；Sever卡提供24個E1接口，用于接連外部接口框（甚高頻、電話和聯(lián)網(wǎng)）、管制席位。

2.2 接口框單元

系統(tǒng)使用的接口框可以混合插入電話、無線電和E1卡。目前系統(tǒng)接口框有1U和2U接口框，其中1U接口框包含2個電源卡、2個E1卡和8個外部接口卡；2U接口框也包含2個電源卡、2個E1卡，但分布于兩層，提供22個外部接口卡。

2.3 席位單元

系統(tǒng)管制席位由通信單元、觸摸屏、插孔盒和音箱組成。通信單元通過冗余的E1環(huán)路與Sever卡連接，若環(huán)路上只接一個席位，該席位與服務器連接為星型，一個環(huán)路最多可配置50個席位。席位通信單元一邊環(huán)路故障可通過另一邊完成與服務器單元的通信，即單邊環(huán)路工作。通信單元提供一交一直電源接口[4]。

2.4 監(jiān)控配置管理元

系統(tǒng)監(jiān)控配置管理單元由一臺Server和若干臺Client組成，小型系統(tǒng)可只配置一臺Server。Server提供4個IP接口，2個用于與主備服務器兩連，1個用于接入外部NTP時鐘信號，1個接口用于連接一臺Client或多臺Client組成的交換機。通過監(jiān)控配置管理單元，維護人員可實現(xiàn)對系統(tǒng)的實時監(jiān)控，軟硬件參數(shù)的修改及配置的導入導出和備份保存等。

2.5 系統(tǒng)優(yōu)缺點

目前國內用戶反映運行穩(wěn)定，席位支持星型和環(huán)形連接兩種模式，使用環(huán)形連接時環(huán)路物理線路簡單，便于傳輸和維護；接口框、席位及監(jiān)控配置管理單元與服務器間連接均為冗余配置，單個鏈路異常不影響系統(tǒng)整體通信。

兩服務器為主備運行模式，主備切換模式穩(wěn)定度低于并行運行模式；席位使用環(huán)路連接時，若席位環(huán)路內出現(xiàn)兩個斷點，兩個中斷點間的席位將失去與服務器單元的通信，無法使用；系統(tǒng)的監(jiān)控配置管理軟件設計邏輯復雜，對初學者不友好。

3 R&S語音交換系統(tǒng)簡介

R&S語音交換系統(tǒng)是德國Rohde&Schwarz公司的產品，硬件版本為VCS-4G。R&S VCS-4G基于VoIP原理設計的星型分布式拓撲結構的系統(tǒng)，系統(tǒng)網(wǎng)絡中的設備均使用自身媒體和信號資源進行服務管理。與傳統(tǒng)的PCM30/32和TDM原理設計的內話不同，VCS-4G系統(tǒng)采用標準化IP技術，SIP協(xié)議建立會話，使用RTP、RTCP和R2S協(xié)議進行數(shù)據(jù)包傳輸。系統(tǒng)最多支持3700個電話或甚高頻接口，800個操作席位。

3.1 VCMS/RRMC服務器

系統(tǒng)配有兩臺VCMS/RRMC服務器，通過該服務器上運行的R&S DB5400平臺能對無線電、電話和內部通話系統(tǒng)以及用戶訪問權限、操作角色和任務進行配置。服務器硬件使用HP Proliant DL360，軟件基于LINUX操作系統(tǒng)的本地應用程序PostgreSQL VCMS Server，此外還運行有一臺WEB服務器，該服務器可以使用戶通過網(wǎng)頁瀏覽器訪問設備的配置和監(jiān)控信息。VCMS/RRMC服務器提供雙交流電輸入接口，2個IP接口分別連接系統(tǒng)兩臺核心交換機。

3.2 無線電服務器

系統(tǒng)可選擇配置無線電服務器，通過該服務器提高鏈路的利用效率并減少基于VoIP的無線電設備的活動SIP會話。無線電服務器的主要功能是聚合和拆分無電線語音流，以優(yōu)化遠程無線電站點鏈路的帶寬消耗。服務器硬件使用HP Proliant DL360，軟件為64位LINUX操作系統(tǒng)。服務器提供雙交流電輸入接口，2個IP接口分別連接系統(tǒng)兩臺核心交換機[5]。

3.3 電話服務器

系統(tǒng)可選擇配置電話服務器，通過該服務器為系統(tǒng)會聚式會議電話和預定會議提供媒體會議資源；收集關于VoIP SIP電話用戶的狀態(tài)信息和發(fā)起/接收呼叫的相關信息，并將其發(fā)送至R&S DB5400服務器平臺以用于監(jiān)控。服務器硬件使用HP Proliant DL360，軟件為64位LINUX操作系統(tǒng)。服務器提供雙交流電輸入接口，2個IP接口分別連接系統(tǒng)兩臺核心交換機。

3.4 以太網(wǎng)核心交換機

以太網(wǎng)交換機是基于VoIP結構的語音交換系統(tǒng)最核心的單元，用于建立系統(tǒng)內所有設備間的局域網(wǎng)連接。系統(tǒng)基于一個建立在COTS Fast Ethernet 10/100 Base-T交換機上的以太網(wǎng)交換核心，其交換容量取決于所需端口數(shù)量。

3.5 席位單元

系統(tǒng)席位由處理單元、觸摸屏、插孔盒、錄音盒、音箱盒和音箱組成，處理單元通過冗余的IP接口與核心交換機連接。系統(tǒng)提供GB5400和GB5450兩種型號的席位單元，兩種型號外觀、風格和功能相似，區(qū)別在于物理尺寸和模塊化程度以及部署區(qū)域。席位均提供雙直流電接口，交流電可通過直流電轉換器接入。

3.6 監(jiān)控配置管理單元

系統(tǒng)監(jiān)控配置管理單元應用位于R&S DB5400平臺上，該應用有一個Web前端，技術人員可以通過可運行Microsoft Windows 7或Unix/LINUX桌面發(fā)行版的計算機訪問其控制和管理功能，無需使用其他特定的應用軟件。監(jiān)控配置管理使用的計算機需提供2個IP接口，連接系統(tǒng)兩臺核心交換機。

3.7 系統(tǒng)優(yōu)缺點

國內首套純VoIP應用的語音交換系統(tǒng)，系統(tǒng)結構無核心服務器單元概念；小型系統(tǒng)可不配置無線電和電話服務器；席位可直連VoIP電臺，作為IP-Back終端使用。

VoIP結構語音交換系統(tǒng)核心部分為以太網(wǎng)交換機，現(xiàn)R&S系統(tǒng)配置的交換機為貨架產品，未能監(jiān)控其狀態(tài)；目前使用該系統(tǒng)的現(xiàn)場均反映硬件故障率較高。

4 結語

文章分析國內三套主流語音交換系統(tǒng)的結構及詳細的硬件組成，結合管制人員和維護人員的使用情況，總結了三套系統(tǒng)明顯的優(yōu)缺點，可為語音交換系統(tǒng)的選購和搭建提供一定的指導經(jīng)驗。