接入网在铁路通信中的应用

高煜鸿

(集通铁路通信有限责任公司安全技术部，内蒙古 呼和浩特 010010)

接入网在电信运用十分广泛，随着多媒体和宽带业务需求不断增长，集语音、数据、图像于一体的综合业务接入网逐步占据市场，实现了DDN、PSTN、ISDN业务及局域网互联业务。接入网是指本地交换机到用户终端设备之间的部分，主要完成交叉连接、复用、传输功能，而对于铁路接入网通信主要分为专用业务和自动业务两类。专用业务主要包括音频二、四线业务，数字数据业务和音频叠加业务;自动业务主要依靠接入网的V5接入方式，经光纤网络传输到中心站的光纤线路终端，通过V5接口实现与中心交换机通信，进而将铁路用户纳入ISDN网络［1］。

1 专用业务的实现

(1)通过二/四线接口实现音频业务。在铁路专网中，通过音频通道实现点对点数据传输时采用。单板可提供音频二线、四线业务，具有二/四线转换、编解码、过压保护、测试功能，一般多用于点对点的半永久连接业务，接口阻抗主要与600 Ω的设备匹配。如要实现某两地点对点的四线音频会议业务，两地均需配置音频二/四线接口板，在接入网网管中将两模块音频端口通过半永久连接配置实现音频对接。需要说明的是，在音频端口描述中需将所用端口描述为四线运用方式，同时对端口电平进行调整，以达到最佳通话效果。

另一种铁路常用业务是闭塞热线业务，该种业务需要用户板提供馈电，它是通过点对点的模拟用户接口板之间开通半永久连接业务，由于模拟用户板有振铃和电压功能，一方提机，对方自动电话就会响铃，这种业务常用于两站之间闭塞电话或联络使用。

(2)利用数字板实现数字业务传输。64 kbit·s－1数据业务一般用于实现客货票业务，点对点利用各自数字数据接口板通过半永久连接实现，双方端口类型选择64 kbit·s－1数据业务，终端设备通过协议转换器接入端口。

(3)利用音频叠加板实现共线调度业务。音频叠加业务多用于多点共线的铁路调度电话系统。音频叠加的基本方法是将所有输入信号相加后，减去各自的输入信号作为各自的输出信号。音频叠加业务需进行时隙占用和叠加端口的描述。首先对音频叠加单板能占用的HW时隙进行预分配，一般只有抢占HW的0－15TS才有效，如不进行TS预分配，则系统启动后不给叠加单板分配时隙，但可在启动后动态设定数据，时隙一旦分配则不再释放，除非重新设定。其次是描述音频叠加单板上用于叠加的时隙，同时对音频端口、中继时隙端口进行滤波和增益设置，以有效解决衰耗和匹配问题。第三是配合音频接口板通过对端口的描述和半永久连接描述实现各模块叠加业务，一般站和站之间通过占用叠加时隙对接，本站通过叠加时隙与音频接口板连接，组成一个“三通”网络，也就是通常所说的分级叠加，这些时隙定义为同一个共线组，这样在同一个共线组内的用户实现互相通话的功能［2］。

2 V5接口业务的实现

2.1 V5接口

V5接口是接入网与交换机之间一种开放的、标准化的数字接口。目前使用的V5.2接口具有1～16个E1，这些E1接口由交换机和接入网的E1接口板提供，每个E1称为一条链路，这样一个V5.2接口最多可达到16条链路，而每条链路可提供30个语音通道。E1接口由75 Ω/120 Ω电缆连接，可经过SDH设备透明传输［3］。

图1 V5接口

2.2 数据配置

2.2.1 接入网侧数据配置

(1)接入网OLT与交换机LE之间建立V5接口。对二者之间物理链路对接，可通过查看信号是否LOS进行判断连接是否正确。通过网管配置V5接口数据，确定与LE的接口标识及PSTN协议通信通道标识。接口标识是AN和LE间接口的唯一标识，只有两侧取值相同，接口才能正常对接。PSTN子协议的数据链路可在任一主用物理C通信通道上复用，与保护组主用物理C通道所用的逻辑通信通道对应。

(2)接入网OLT侧建立物理C通信通道，选择V5通信通道即物理C通道所占用的E1链路作为保护组主备链路。需要说明，该处物理C通道上所承载的逻辑C通道，是与LE侧核实逻辑C通道的惟一标识，只有当该物理C通道为主用时，才有效。

(3)接入网OLT侧接口E1链路配置，增加V5接口的E1链路，确定AN与LE间有几条2M链路，在配置数据时，链路号即E1的PCM编号与该E1链路的物理位置的关系是固定的，在填写链路号时，要与该E1实际连接位置所对应的PCM号一致。

(4)接入网ONU侧建立与OLT间二级V5接口，该接口可复用模块间接口，作为传输音频业务的备用通道。

2.2.2 交换机侧数据配置

(1)在创建V5接口前，要确定交换机侧数字中继板及V5信令板，并根据实际情况确定需要的数量;同时要和接入网侧协商以下数据:V5接口标识符、V5接口主次链路号、V5接口主次链路时隙、V5接口承载通道链路号、V5接口逻辑C通道标识(LCCID)。

(2)在后台操作维护系统进行V5接口配置，设置保护组1，指定主次链路，设置承载使用的V5链路、逻辑通信通道。如果地址映射是分组映射则还需配置ISDN地址封装。最后指配V5通信链路，分别选定物理通信通道和链路。

(3)进行L3地址指配和V5号码分配。每个V5电话号码对应一个L3协议地址，电话号码在交换机侧不占用用户板实际物理位置，接入网与ASL板的端口一一对应。

3 V5信令消息流程测试分析

由于V5.2接口PSTN用户呼叫需要BCC协议，PSTN协议和国内呼叫实体之间共同配合完成。而V5.1接口用户由于承载通路与接入网用户端口一一对应连接，没有承载通路连接协议进行动态分配承载通路的过程。V5.2接口的PSTN协议、控制协议、链路控制协议、承载通路连接控制BCC协议、通信通路保护协议都属于V5.2接口协议结构的第三层网络层L3.而每条协议消息都由协议鉴别语、第三层地址、消息类型和其他信息单元组成。

下面用信令跟踪测试分析V5.2信令消息的第三层协议。用主叫局用户2000呼叫V5用户3505，先设定用户3505的协议地址为3。测试流程图如图2所示。分析消息内容

图2 测试的流程图

(1)第一条消息是建立连接Establish消息，它属于PSTN协议消息类型。Establish是一条双向消息。

可以看出消息内容是用16进制表示。第一项48表明其协议鉴别语为0×48，是属于V5信令协议，因为V5信令协议的协议鉴别语同一规定为0×48，用来区别其它协议。第二项为第三层地址，对于PSTN协议表示AN的具体端口，这里其协议参数为3，与该用户的协议地址一致。第三项03表示的是第三层地址的低比特位。第四项00表明该协议的消息类型，是一条建立连接消息。其他几项是该协议消息的其他信息单元部分，指出该消息信息元素、时长等内容。

(2)第二条消息是分配Allocaton消息，它属于BCC协议消息类型，是一条由LE发向AN的单向消息。

分析其数据:因为该消息属于BCC协议，所以消息中的第三层地址的编码包括源标识和BCC参考号码，其参考号码192是由AN或LE协议实体生成的随机数(0～8191)。在其他信息单元部分中，说明使用端口ID号及V5时隙ID号等内容，所使用的V52 Mbit·s－1链路ID号为0，占用的V5时隙是第5时隙。

(3)第三条消息是建立确认Establish Ack消息，它属于PSTN协议消息类型，是一条双向消息。由于是本局建立的连接，故要由AN来确认连接，所以这里是AN送给LE的消息。给出了被叫用户的协议地址3。

(4)第四条消息是分配完成ALLOCATION COMP消息，它属于BCC协议消息类型，是一条由AN发向LE的单向消息。给出了BCC参考号码192。同时给被叫用户振铃，听到用户的回铃音。

(5)第五条消息为信号 SIGNAL消息，它属于PSTN协议消息类型，是一条双向消息。这里是被叫的摘机信号，是AN发给LE的。用户摘机，给出被叫协议地址3，并给出该消息的信息元素类型等内容。

(6)第六条消息是信号确认SIGNAL ACK消息，它也属于PSTN协议消息类型，是一条双向消息。这里是接入网用户摘机，所以摘机确认信号是由LE发给AN的。交换机得到接入网用户的摘机信号后，回送一个确认信号，双方即进入通话阶段。

(7)第七条消息是拆线DISCONNECT消息，属于PSTN协议消息类型，它是一条双向消息。这里是主叫先挂机，由LE通知AN拆线。

(8)第八条消息是解除分配DEALLOCATION消息，属于BCC协议消息类型，是一条LE发向AN的单向消息。用户挂机后，需要将它们占用的时隙释放。给出释放的V52 Mbit·s－1链路号及时隙号。

(9)第九条消息是拆线完成DISCONNECT COMP消息，属于PSTN协议消息类型，是一条双向消息。前面由LE发给AN一拆线信号，AN接到后回送一个拆线完成消息，通知本局拆线完成。给出释放的用户的协议地址。

(10)最后一条消息是解除分配完成DEALLOCATION COMP消息，属于BCC协议消息类型，是一条AN～LE的单向消息。同样，交换机给AN解除分配消息后，接入网需给交换机回送解除分配完成消息，至此，一个呼叫结束。

从以上测试流程可以看出呼叫接入网用户到呼叫结束，在V5接口上只需要启用PSTN和BCC协议即可。

4 相关注意事项

(1)在建立V5信令链路时，如配有多于一块的V5信令板，主次链路尽量配置在不同的信令板上。在话务量较大的情况下，需要增加PCMLINK和C通路。

(2)AN侧与LE侧V5保护组中的链路数量要保持一致，即双方主次链路数量应相同，否则会引起一侧接口正常，而另一侧接口中断，导致电话不通。

(3)在激活V5接口前，应先用宏命令ALARM查看一下链路的告警状态;LNK查看PCMLINK是否处在等待激活状态。

(4)为避免由于插拔中继板或复位MP引起LE和ANV5链路重建导致AN侧用户端口闭塞，用户无法呼入呼出，需在交换机侧选择“重新启动PSTN”、“同步用户端口”以防止V5链路重建后，AN侧不能解闭用户端口或不能使端口状态回到上次状态等问题。

(5)V5接口建立失败，存在诸多原因，要考虑硬件、线路、时钟、数据等问题，通过自环或用E1误码仪测试，进行逐项排除，也可利用接入网提供的信令分析软件进行消息跟踪，通过对比正常消息发送情况，查找出是哪方发的消息错误或无消息响应，进一步确认故障方。

5 结束语

接入网不仅在铁路行业广泛运用，在PSTN网络中也起着重要的作用，由于它有着 TCP/IP、V5.2、V.35、V.24、RS232、X.25 等多种标准接口，方便地将“最后一公里”纳入各种专用网络，为数据业务的发展提供了良好的基础。

［1］吴承治，徐敏毅，光接入网工程［M］.北京:人民邮电出版社，1999.

［2］王延尧，用户接入网技术与工程［M］.北京:人民邮电出版社，2007.

［3］曲桦.接入网与V5接口［M］.北京:人民邮电出版社，1999.