CN105024903B - 一种集中通信系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种集中通信系统，包括中央交换模块，该交换模块采用与不同的通信系统分别相对应的通信协议与所述不同的通信系统进行通信。通过本申请提供的通信系统，集成形成一个大型的、无瓶颈的、网络安全和可靠性高的集各种语音/多媒体语音于一体的综合通信网络。通过网络集成实现现有各通信系统之间的互联互通，解决了通信指挥信息相互独立，资源分散、底数不清、沟通不畅、效率不高、控制能力不强等问题，极大地提升突发事件应急管理水平。

Description

一种集中通信系统

技术领域

本发明涉及通信系统。具体来说涉及一种工业企业使用的通信系统，其能够在不同通信方式和通信设备之间实现集中的互相通信。

背景技术

在当前的国内炼化行业中，同时存在例如行政电话、有线调度、无线通讯、扩音对讲、消防通讯等的多种通信方式。多数企业通信业务网络各自为阵，互不关联，缺乏统一规划、统一设计，使不同企业或机构中现有的通信设施之间不能更好发挥综合功能价值。

因此，如果能够将不同通信方式集成在一起，使得不同企业或者机构中的通信设施可以互相通信，将有效地提高人员沟通的及时性、促进管理调度效率的提高、优化对信息资源的有效利用、提高企业的核心竞争力。具有非常重要的实践意义。

发明内容

为了解决上述不同通信系统之间沟通不顺畅的问题，本发明的目的在于提供一种工业企业通信系统。

该通信系统以IP软交换/TDM电路交换为核心，使4G无线多媒体集群系统与IP软交换/TDM调度系统、“119”接警系统、行政电话（包括市话、手机）系统、扩音对讲系统等进行有效整合，是不同通信系统之间能相互通信。

本发明提供一种以IP软交换和时分复用电路交换为核心的集中通信系统，包括软交换系统、有线交换系统和调度台。所述软交换系统和有线交换系统分别与多个系统可通信地连接，并且软交换系统与有线交换系统之间可通信地连接。所述多个系统包括有线通信网络和无线通信网络，考虑网络连接的不稳定性，优先使用有线交换系统，当有线交换系统故障时，自动使用软交换系统。所述调度台包括数字调度台和IP调度台，数字调度台连接有线交换系统，IP调度台通过专用以太网连接软交换系统。

其中，所述软交换系统位于网络控制层，利用分别与不同系统相对应的通信协议与所述不同系统进行通信，并使用第二通信协议在所述软交换系统中进行不同系统之间的通信，实现了基于分组网利用软交换提供呼叫控制功能和媒体处理相分离的功能，所述第二通信协议为TCP/IP协议。

软交换系统的中央交换模块用唯一识别码对与其连接的不同通信系统编号，并且通过软交换的核心分组网与媒体层网关的交互，接收处理中的呼叫相关信息，根据呼叫信号中包含的该唯一识别码形成通话通路，而与用户使用的通信系统的网络或者通话终端的类型无关。

所述通信系统中的一个或多个还包括网关模块，通过该网关模块转换各自系统中的信号格式，并且提供对通信终端的IP地址指向，以与所述中央交换模块进行通信。

其中，所述第二通信协议与所述不同系统的协议中的一个或多个一致或不同。与所述集中通信系统进行通信的包括电信通信系统、4G无线通信系统、多媒体集群通信系统、报警系统、行政电话系统、扩音对讲系统。

所述通信系统中电信通信系统包括SS7信令网关，其利用SS7协议翻译、中继和/或终结信令消息；并且使用sigtran协议与所述中央交换模块进行通信。

通过本申请提供的通信系统，集成形成一个大型的、无瓶颈的、网络安全和可靠性高的集各种语音/多媒体语音于一体的综合通信网络。通过网络集成实现现有各通信系统之间的互联互通，解决了通信指挥信息相互独立，资源分散、底数不清、沟通不畅、效率不高、控制能力不强等问题，极大地提升突发事件应急管理水平。

附图说明

图1表示本发明的结构示意图；

图2表示本发明实施例中的程控交换机的结构；

图3表示程控交换机的工作流程；

图4表示时分复用的原理；

图5表示软交换的结构。

图中标号：1为调度台，2为调度通信系统TDM、IP，3为多媒体应用终端，4为消防通信系统，5为行政电话系统，6为扩音对讲系统，7为无线集群系统，8为有线调度话机，9为电信公网，10为4G集群。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例来对本发明的工业企业通信系统作进一步的详细说明。

本发明的工业企业通信系统以IP软交换/TDM（时分复用）电路交换为核心，包括有线通信网络和无线通信网络，并以有线通信网络为主，无线通信网络为辅。

有线通信网包括有线调度和行政电话（5），行政电话例如是中国电信公网（9）中使用电话；有线调度包括有线调度电话（8）、扩音对讲机（未示出）、用于消防接警处报警的消防通信系统（4）等。

无线通信网包括无线集群系统（7），其通常具备语音、数据（视频通话）等通信能力。

本发明使用调度通信系统和调度设备来实现上述不同通信系统之间的通信。其中调度通信系统在本文中特指信息的交换方式，可以使用软交换的方式实现。本领域中经常使用的基于IP地址的IP软交换，该技术为现有技术，在此不再赘述。在本申请中，调度设备使用硬件设备来实现。在调度通信系统中，使用现有的通讯协议实现IP软交换以及与TDM电路交换之间的通信，从而实现通信网络之间相互通信的目的。

“软交换”提供网络通讯与电路通讯的融合；通过诸如TDM电路交换的硬件交换电路实现电路之间的通讯，例如有线调度电话与行政电话、消防通讯之间的通信。从而达到通信网络的融合互通目的。

其中，实现软交换的交换服务器与硬件交换电路可通信地连接，这样，当硬件交换电路发生故障无法实现中转的情况下，通信系统会自动利用软交换完成这个呼叫的中转。考虑到网络连接的不稳定性，因此优选的将硬件交换电路与中转服务器硬件连接。

TDM电话交换机可以使用现有技术中的进行内部电话交换的专用有线交换机。其基本功能是完成单位内部用户的相互通话，也可以装有出入中继线与公用电话网相连接。由于这类交换机可根据用户需要增加若干附加性能以提供使用上的方便。因此这类交换机具有较大的灵活性。另外用户交换机在各单位分散设置，更靠近用户，因而缩短了用户线距离，节省了用户电缆；同时用少量的出入中继线接入市话网，起到话务集中的作用。从这些方面讲，使用用户交换机都有较大的经济意义。因此公用网建设中，用户交换机起着重要的作用。由于这种电话交换机已经在本领域中广泛的使用，是比较成熟的技术，在此不再赘述。

如图2所示，程控交换机采用计算机将各种控制功能、方法编成程序，存入存储器，利用对外部状态的扫描数据和存储程序来控制，管理整个交换系统的工作。

1．交换网络

交换网络的基本功能是根据用户的呼叫要求，通过控制部分的接续命令，建立主叫与被叫用户间的连接通路。在纵横制交换机中它采用各种机电式接线器（如纵横接线器、编码接线器、笛簧接线器等）。在程控交换机中目前主要采用由电子开关阵列构成的空分交换网络，和由存储器等电路构成的时分接续网络。

2.用户电路

用户电路的作用是实现各种用户线与交换网络之间的连接，通常又称为用户线接口电路（SLIC）。根据交换机制式和应用环境的不同，用户电路也有多种类型，对于程控数字交换机来说，目前主要使用的有模拟用户线电路（ALC），用于与模拟话机连接，还包括数字用户线电路用于与数据终端（或终端适配器）连接。

3．出、入中继器

出中继器和入中继器是中继线与交换网络之间的接口电路，用于交换机中继线的连接。它的功能和电路与所用的交换系统的制式及局间中继线信号方式有密切的关系。对于模拟中继接口单元（ATU），其作用是实现模拟中继线与交换网络的接口。它的基本功能一般包括：发送与接收表示中继线状态（如示闲、占用、应答、释放等）的线路信号、转发与接收代表被叫号码的记发器信号、向控制设备提供所接收的线路信号。

4.控制设备

控制部分是程控交换机的核心，其主要任务是根据外部用户与内部维护管理的要求，执行存储程序和各种命令，以控制相应硬件实现交换及管理功能。程控交换机控制设备的主体可以例如是微处理器，通常来说，按照配置与控制工作方式的不同，可以将控制设备分为集中控制和分散控制两类。为了更好的适应软硬件模块化的要求，提高处理能力及增强系统的灵活性与可靠性，目前程控交换系统的分散控制程度日趋提高，已广泛采用部分或完全分布式控制方式。

下面介绍程控交换机的基本工作流程。如图3所示，示出了本实施例中程控交换机的工作时序图。当用户在使用程控交换机网络中的电话时，每次通话都要分为：摘机、拨号、通话和挂线这四个步骤。

本发明采用时分复用来进行不同通信系统之间的通信。以下将参照图4说明时分复用的原理。

时分复用建立在抽样定理的基础上，因为抽样定理使连续的基带信号变成在时间上离散的抽样脉冲，参照图4，其中显示了“原始信号”和“数字化信号”两部分的3路信号波形。这样，当抽样脉冲占据较短时间时，在抽样脉冲之间就留出了时间空隙。利用这种空隙便可以传输其他信号的抽样值。因此，就有可能在一条信道同时传送若干个基带信号。参照图4中右部分的“复用后数据”。

时分复用以时间作为信号分割的参量，所以必须使各路信号在时间轴上互不重叠。由于每路数据总是使用每个时间片的固定时隙，所以这种时分复用也称为“同步时分复用”。如果媒体能达到的传输速率超过传输数据所需的数据传输速率，可以采用时分复用（TDM）技术，将一条物理信道按时间分成若干个时间片，然后轮流分配给多个信号使用。每一个时间片由复用的一个信号占用。这样，利用每个信号在时间上的交叉，就可以在一条物理信道上传输多个数字信号。时分复用不仅局限于传输数字信号，也可同时交叉传输模拟信号。

软交换，广义上来说，是泛指一种体系结构，利用它可以构件下一代网络，通常称之为软交换系统。从狭义上来说，是一个基于软件的分布式控制/交换平台，通常称之为软交换设备。是网络演进以及下一代分组网络的核心设备之一，这种分布式控制/交换平台独立于传输网络。软交换在当前的通信网络技术是经常使用的，对其原理不再赘述。在本申请中，说明书中所称的软交换包括实现软交换的软件和硬件组成，在权利要求中将实现软交换的软件称为中央交换模块。

下面参考图5介绍本实施例中采用的软交换的结构。

图5绘出了本申请通信系统的组成和网络连接关系。本申请中，以塔迪兰生产调度交换系统为核心，调度交换系统包括TDM电路交换系统（即图5中的调度交换机）和软交换系统（即图5中的调度软交换所示的系统）。

软交换系统位于网络控制层，它实现了基于分组网利用软交换提供呼叫控制功能和媒体处理相分离的功能。软交换系统的主要任务是在各点之间建立关系，这些关系可以是简单的呼叫，也可以是一个较为复杂的处理。软交换技术主要用于处理实时业务，如话音业务、视频业务、多媒体业务等。与软交换系统进行通信的不同类型的系统包括电信通信系统、4G无线通信系统、多媒体集群通信系统、报警系统、行政电话系统、扩音对讲系统。

IP调度台通过专用以太网连接软交换系统，软交换系统可以使用IP以太网，连接各式不同种类的IP终端和IP应用，在各个终端之间均利用同一个协议进行通信，这个协议例如可以是标准的TCP/IP协议，或者是依据需求进行规定的协议，或者可以是上述与软交换系统进行通信的终端系统中的任何一个或者多个所使用的通用协议。

其中这些不同类型的通信系统中的一个或多个还包括网关模块，通过该网关模块转换各自系统中的信号格式，并且提供对通信终端的IP地址指向，以与所述中央交换模块进行通信。软交换与不同类型的通信系统之间，以及软交换系统与软交换系统相互之间的通信通过接口实现。

软交换系统中，例如电信通信系统包括SS7信令网关，其利用SS7协议翻译、中继和/或终结信令消息；并且使用sigtran协议与所述软交换系统进行通信。再例如，软交换系统与多媒体终端通过SIP协议进行通信。以此实现多媒体数据的交流通信。

通过软交换的核心分组网与媒体层网关的交互，接收处理中的呼叫相关信息，指示网关完成呼叫。在软交换网络中，用唯一识别码对与其连接的不同通信系统编号，例如，将火警报警系统编号为2，对4G网络用户的编号为5等等。在使用本申请的通信系统进行通信时，用户将预定的编号作为呼叫号码的开头号码进行拨号。例如，如果用户需要呼叫火警系统中的XXX终端，该用户可以使用手头的通信终端拨号：2XXX。软交换通过首字母2判断出该通信时通往火警报警系统的，那么将该通信中转至火警报警系统。到达该系统中以后，由该系统中的网关或中继设备按照XXX的编号，呼叫XXX终端，以此建立起呼叫用户与XXX终端之间的通话通路。因此，本申请中的软交换系统可以根据呼叫信号中包含的该唯一识别码形成通话通路，而与用户使用的通信系统的网络或者通话终端的类型无关。

此外，TDM调度交换机连接数字调度台，并且连接多个终端设备。这些终端设备中的一部分或者全部还可以连接到软交换系统。

例如，将普通岗位的终端话机直接接入TDM程控交换系统；同时将重要岗位如动力电调、机运油品、码头等的终端配置带有24按键的模拟话机同时接入TDM交换机和软交换。这样充分保障了调度系统的专业稳定，又实现了调度系统的可靠备份。

再进一步详细的来说，例如，TDM电路交换系统和软交换系统分别通过1路2M数字中继连接电信行政交换系统；分别通过1路2M数字中继连接119系统；分别以6路FXS接口对应连接扩音对讲系统来实现有线调度和扩音对讲间的互联互通（优选的，也可将来根据用户需求扩展2M接口）；分别以1路2M数字中继与无线4G系统对应连接（实现有线调度和无线4G系统间的互联互通）；这样，TDM电路交换系统和软交换两个交换系统相互连接，互为备份（确保网络的安全）。

作为优选实时方式，本地主调度台（调度中心）选用触屏调度台，通过音频电缆连接各个终端电话，调度台的连接距离大于2千米。

在另一个实施例中，本申请的通信系统由数字程控调度交换主机（TDM电路交换机）、数字（按键）调度台、IP调度台、调度电话、IP电话终端、管理维护终端、录音设备、计费系统等组成。所述各个设备均为本申请通信系统的终端设备的示例，并不对本申请做出限制。所述终端设备分别被配置为：528门模拟电话端口、8部24按键模拟电话、4个2M数字中继（七号信令ISUP）。系统之间的连接信令方式如下：

1、TDM电路交换机（有线调度交换机）分别连接有：

1个2MISUP七号信令数字中继连接电信行政交换机（实现调度分机出局功能）；

1个2MISUP七号信令数字中继连接119系统；

1个2MISUP七号信令数字中继连接4G无线集群系统（实现有线、无线互联互通）；

1个2MISUP七号信令数字中继连接到软交换系统。

6路FXS接口连接到广播扩音系统，对应6个区域。

2、软交换系统分别连接有：

1个2MISUP七号信令数字中继连接电信行政交换机（实现调度分机出局功能）；

1个2MISUP七号信令数字中继连接119系统；

1个2MISUP七号信令数字中继连接LTE无线集群系统（实现有线、无线互联互通）；

1个2MISUP七号信令数字中继连接到TDM交换系统。

6路FXS接口连接到广播扩音系统，对应6个区域。

3、调度终端的连接：

数字调度台与TDM交换系统主机之间采用2B+D方式相连；

IP调度台与软交换之间通过IP方式连接。

调度中心的调度台负责全厂调度工作；

分布在各个车间或工作场所的多个按键调度分机分别以电路方式接入TDM交换机，负责各自部门的调度工作；

各普通岗位调度终端连接到TDM交换机；

各关键岗位设置模拟话机+IP话机或者双模话机终端，同时连接到TDM交换机和通过语音网关连接到软交换系统。

Claims (4)

1.一种以IP软交换和时分复用电路交换为核心的集中通信系统，包括软交换系统、有线交换系统和调度台，所述软交换系统和有线交换系统分别与多个系统可通信地连接，并且软交换系统与有线交换系统之间可通信地连接；所述多个系统包括有线通信网络和无线通信网络，考虑网络连接的不稳定性，优先使用有线交换系统，当有线交换系统故障时，自动使用软交换系统；所述调度台包括数字调度台和IP调度台，数字调度台连接有线交换系统，IP调度台通过专用以太网连接软交换系统；

其中，所述软交换系统位于网络控制层，利用分别与所述多个系统相对应的通信协议与所述多个系统进行通信，并使用第二通信协议在所述软交换系统中进行所述多个系统之间的通信，实现了基于分组网利用软交换提供呼叫控制功能和媒体处理相分离的功能，所述第二通信协议为TCP/IP协议；

软交换系统的中央交换模块用唯一识别码对与其连接的所述多个系统编号，并且通过软交换的核心分组网与媒体层网关的交互，接收处理中的呼叫相关信息，根据呼叫信号中包含的该唯一识别码形成通话通路，而与用户使用的通信系统的网络的类型无关；

所述多个系统中的一个或多个还包括网关模块，通过该网关模块转换各自系统中的信号格式，并且提供对通信终端的IP地址指向，以与所述中央交换模块进行通信。

2.根据权利要求1所述的集中通信系统，其特征在于，与所述集中通信系统进行通信的包括电信通信系统、4G无线通信系统、多媒体集群通信系统、报警系统、行政电话系统、扩音对讲系统。

3.根据权利要求2所述的集中通信系统，其特征在于，所述电信通信系统包括SS7信令网关，其利用SS7协议翻译、中继和/或终结信令消息；并且使用SIGTRAN协议与所述中央交换模块进行通信。

4.根据权利要求2所述的集中通信系统，其特征在于，所述中央交换模块与多媒体集群通信系统通过SIP协议进行通信。