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        達成鐵路IMS取代既有程控電話的方案研究

        2022-04-22 02:47:53周舟
        計算機應用文摘·觸控 2022年7期
        關鍵詞:組網(wǎng)規(guī)劃

        關鍵詞:IMS;程控交換;組網(wǎng);規(guī)劃

        中圖法分類號:TP393 文獻標識碼:A

        1背景

        鐵路語音系統(tǒng)主要承擔鐵路調(diào)度、生產(chǎn)、運營等多方面的任務,目前鐵路語音系統(tǒng)利用程控電話交換機來滿足通信業(yè)務需求。隨著通信技術的發(fā)展,采用電路交換技術的傳統(tǒng)程控電路交換機已超過使用年限,出現(xiàn)了無備板備件、網(wǎng)絡無法繼續(xù)擴容、廠商不再提供技術支持等問題,如何在保持接入網(wǎng)設備及V5接口不變的情況下,替換傳統(tǒng)程控交換設備,提升網(wǎng)絡穩(wěn)定性、節(jié)省運維成本、有效利用現(xiàn)有資產(chǎn)、節(jié)省投資成本,已成為一個不可忽視的問題。

        2達成鐵路程控電話交換機現(xiàn)狀

        目前,承載達成鐵路語音業(yè)務的接入網(wǎng)是在車站、貨運樓、牽引變電所(配電所)、動車運用所等設置接入網(wǎng)網(wǎng)絡單元(ONU),再利用傳輸系統(tǒng)提供的2Mb/s通道接入地區(qū)節(jié)點所設置的接入網(wǎng)局端設備(OLT設備,采用V5.2接口)與程控交換互聯(lián)來滿足通信業(yè)務需求。

        達成鐵路遂寧通信站及南充通信站設有1500L程控交換機1臺、OLT設備1套。其中,遂寧通信站管轄城廂、金堂、道觀音、淮口、隆盛、積金、梓潼、倉山鎮(zhèn)、大英、遂寧西、遂寧信號樓,溫家店、高板、轉(zhuǎn)龍、會龍、騎龍、玉峰、星光等站點的OUN設備;南充通信站管轄蓬溪、南充、蓬安、大通、南充東,營山、小橋、土溪等站點的ONU設備。萬州通信站程控機下掛在南充通信站既有程控交換機上。相關組網(wǎng)詳見圖1。

        由于ICT技術的發(fā)展以及生產(chǎn)廠家技術升級,傳統(tǒng)的電路交換技術已經(jīng)被淘汰,達成鐵路既有程控交換備品備件的采購及維修均存在很大困難。同時,隨著運量的增加,原有系統(tǒng)的容量已經(jīng)不能滿足生產(chǎn)需要。因此,如何對遂寧通信站和南充通信站的程控交換機進行升級改造已經(jīng)成為一個刻不容緩的問題。

        3達成鐵路IMS解決方案

        3.1整體網(wǎng)絡組網(wǎng)

        在成都鐵路局集團公司調(diào)度所設置IMS核心節(jié)點及中繼網(wǎng)關取代達成鐵路既有程控交換機,承擔和接管既往一切電話、數(shù)據(jù)等業(yè)務。利用新建中繼網(wǎng)關與運營商網(wǎng)絡及既有程控交換機對接ISUP中繼,通過E1接口與既有遂寧通信站、南充通信站、萬州通信站的OLT對接V5中繼。整體網(wǎng)絡架構(gòu)詳見圖2。

        3.2VPN規(guī)劃

        建議成都鐵路局集團公司承載網(wǎng)采用MPLSVPN方式實現(xiàn)不同業(yè)務在數(shù)據(jù)通信網(wǎng)上的隔離。本方案需要在IP承載網(wǎng)中增加一個VPN,即IMSVPN,用來承載IMS媒體和信令信息。

        IMS網(wǎng)管系統(tǒng)需要根據(jù)成都鐵路局集團公司的規(guī)劃承載IP承載網(wǎng)。由于IMS網(wǎng)管系統(tǒng)不存在跨域的管理需求[1],因此在成都鐵路局集團公司中心機房單獨集中設置IMS網(wǎng)管系統(tǒng),以滿足IMS管理需求。為此,需規(guī)劃一個網(wǎng)管VPN進行承載。

        成都鐵路局集團公司IP承載網(wǎng)中新增IMSVPN實現(xiàn)端到端承載IMS媒體和信令信息。

        3.3IP地址規(guī)劃

        為保證網(wǎng)絡安全,IMS核心網(wǎng)元應做到各類IP地址和業(yè)務流的物理端口隔離。對于IP地址的規(guī)劃,按照功能進行劃分,即按照信令、媒體、運營和維護、運營商網(wǎng)絡IP中繼互通等功能需求,分別規(guī)劃IP地址,使功能的各異IP地址盡量保持連續(xù)性。

        3.4接入層規(guī)劃

        成都鐵路局集團公司的V5用戶接入既有OLT設備,通過AGCF中繼網(wǎng)關接入IMS網(wǎng)絡;普通用戶接入新建IAD,通過IP承載網(wǎng)接入IMS網(wǎng)絡。

        3.5互聯(lián)互通方案

        IMS的互聯(lián)互通涉及與電信運營商交換網(wǎng)絡的互聯(lián)互通、與當前網(wǎng)絡的互聯(lián)互通及IMS域內(nèi)用戶互聯(lián)互通[2]。IMS網(wǎng)絡域內(nèi)用戶通過S?CSCF和I?CSCF進行互通。IMS網(wǎng)絡與運營商網(wǎng)絡及既有網(wǎng)絡互通的主要設備是MGCF,IM?MGW,BGCF和MGCF,以實現(xiàn)SIP信令與ISUP的映射。其中,IM?MGW在用戶層面進行協(xié)議轉(zhuǎn)換,同時提供編碼格式轉(zhuǎn)換、回聲抑制等功能;MGCF對IM?MGW的行為進行控制[3]。

        (1)與電信運營商交換網(wǎng)互通

        成都鐵路局集團公司的IMS網(wǎng)絡通過MGCF和IM?MGW與當?shù)剡\營商語音交換設備實現(xiàn)ISUP中繼互通。IMS網(wǎng)絡通過綜合接入網(wǎng)關實現(xiàn)與當?shù)剡\營商的語音互通;綜合接入網(wǎng)關與運營商語音交換設備通過ISUP中繼互通;綜合接入網(wǎng)關通過ISUP中繼與IMS互通。相關組網(wǎng)詳見圖3。

        (2)與現(xiàn)網(wǎng)程控交換機的互通方案IMS網(wǎng)絡通過MGCF和IM?MGW與成都鐵路局集團公司既有語音交換設備進行ISUP中繼互通。

        IMS網(wǎng)絡通過成都鐵路局集團公司的綜合接入網(wǎng)關實現(xiàn)與南充通信站既有語音交換設備互通;成都鐵路局集團公司調(diào)度所與既有語音交換設備進行ISUP中繼互通;綜合接入網(wǎng)關通過ISUP中繼與IMS互通。相關組網(wǎng)詳見圖4。

        (3)IMS域內(nèi)用戶互通方案

        IMS交換網(wǎng)用戶呼叫本域IMS用戶,信令媒體均在IMS內(nèi)部實現(xiàn),主叫S?CSCF基于本域ENUM/DNS解析將呼叫路由信令傳送至被叫I?CSCF,被叫I?CSCF通過查詢HSS得到被叫服務的S?CSCF,從而將話路路由信令傳送至被叫設備。

        3.6IMS網(wǎng)管方案

        成都鐵路局集團公司中心機房設置網(wǎng)管服務器。維護人員可以分散在各個地方,通過IP網(wǎng)絡遠程登錄到網(wǎng)管服務器進行遠程維護。網(wǎng)管服務器采用分權分域管理方式,便于各地區(qū)或各部門維護。網(wǎng)管服務器可對S?CSCF,I?CSCF,BGCF,P?CSCF,HSS,MGCF,IM?MGW,MRFC,MRFP,ENS(ENUM/DNS)等設備進行管理。

        4結(jié)論

        (1)達成鐵路利用IMS系統(tǒng)取代即將淘汰的程控交換機,在不改變現(xiàn)有程控交換系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)上,最大程度上兼容了成都鐵路局集團公司已建成的接入網(wǎng)系統(tǒng),節(jié)省了資金投入,不會對既有達成鐵路通信系統(tǒng)造成影響。IMS系統(tǒng)為達成鐵路程控交換改造提供了最佳解決方案,其不僅可以實現(xiàn)達成鐵路所需的VoIP業(yè)務,更重要的是IMS系統(tǒng)將更有效地對網(wǎng)絡資源、用戶資源及應用資源進行管理,提高網(wǎng)絡的智能化水準。在成都鐵路局集團公司構(gòu)建IMS系統(tǒng)能很好地解決各條鐵路既有程控交換系統(tǒng)維護難、擴容難、業(yè)務種類單一等問題。

        (2)隨著通信技術的發(fā)展,采用電路交換技術的傳統(tǒng)程控電路交換機已超過使用年限,既有鐵路電話交換網(wǎng)絡普遍存在達成鐵路所面臨的問題。IMS系統(tǒng)取代既有程控電話交換網(wǎng)絡是技術發(fā)展和鐵路語音業(yè)務發(fā)展的必然趨勢。達成鐵路IMS系統(tǒng)的開通和使用,為今后既有鐵路程控交換機改造提供了理論依據(jù)和實踐經(jīng)驗,具有借鑒和指導意義。

        (3)在IMS系統(tǒng)取代既有程控電話交換機的改造工程中,需要注意提前做好傳輸通道測試及帶寬劃分工作,在充分利舊既有設備的情況下,不改變使用單位的維護習慣,做好VPN和IP地址及接入層的規(guī)劃,提前做好與電信運營商交換網(wǎng)絡的互聯(lián)互通的方案與申報以及做好IMS域內(nèi)用戶互通方案。

        作者簡介:

        周舟(1983—),本科,工程師,研究方向:鐵路通信設計。

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