公安通信网解决方案

概述
　　信息时代的来临给公安工作信息化发展提供了有利条件，各种基于网络的应用正蓬勃的发展。比如：公安综合信息查询、接处警系统、人口信息系统、办公自动化系统、公安3G/3S系统等，信息化的应用需要强大、成熟的信息网络进行支撑。北京华环电子股份有限公司是由清华大学控股的股份制高新科技企业。华环以清华大学为技术支撑，拥有雄厚的技术实力和储备，以信息网络为主要方向研制各类通信传输和接入设备，致力于推动我国民族信息产业的进步。

　　“自强不息,厚德载物”是华环人的精神和传统。华环的研发理念是——最先进的技术和最适用的产品。凭借精湛的技术和卓越的服务，以最先进、最适用、最成熟的产品应用于公安网络建设中，推动公安各业务信息化，实现公安信息网的高速公路的畅通无阻。
　　公安系统综合通信网络可分为四个等级的网络。从公安部到各省公安厅是一级网络，从省公安厅到市公安局是二级网络，从市公安局到县公安局是三级网络，从县公安局到分局、各乡镇派出所是四级网络。每一级网络的租用线路不尽相同，但大部分情况下，每一种业务都是单独租用线路来构建的。不可避免地存在线路带宽利用低、投资大、维护管理难、扩容升级不方便。基于此，各级网络纷纷重新租用线路，统筹规划，组建新网络。近几年来，由于光纤、光传输设备和2M租用价格的下降，普遍采用光和2M线路来传输各种业务。

　　公安系统综合通信网络的拓扑结构如图1所示。

　　华环公司经过深入调研、综合分析了公安系统一级网络、二级网络、三级网络、四级网络的当前网络现状、业务需求、功能要求、性能要求、具体组网需求基础上,根据不同的传输通道采用相应的设备进行组网和业务接入。
　　2 业务需求
　　◆ 电话/传真业务
　　◆ 数据业务
　　◆ 电视会议业务(相对而言不是很迫切)
　　 3 公安网络解决方案
　　◆ 光纤接入解决方案
　　◆ 租用2M解决方案
　　◆ 租用DDN 解决方案
　　◆ 集中交换解决方案
　　◆ IP解决方案

光纤接入解决方案
　　1 方案特点：
　　¨ 光纤直接入户（FTTH）,符合网络发展，扩展性强;
　　¨ 网络设备与提供2M传统电路光端设备集于一身，节省用户投资，性价比高;
　　¨ 语音采用传统的TDM方式实现，可靠性高，语音质量达到电信级标准;
　　¨ 技术成熟。应用实例丰富;
　　¨ 以最小代价、最高性能改造原有网络;
　　¨ 系统有集中网管，便于维护和操作;

　　本方案可完全满足公安对三级网的数据带宽的要求，并且带宽提供极大的富裕度。所有设备安装在公安局自己的机房，通过租用运营商的光纤，完成三、四级网络的组建。语音提供电信级的质量，专用的光纤线路，保证公安专线电话的保密性的要求。
　　解决方案关键设备：H10MO-1684、H10MO-60B、H5P-14、H5PCM。
　　采用公司的H10MO-1684设备和H10MO-60B设备组建光及网络传输系统。H10MO-60B是我公司针对用户即要求宽带的网络接入、又要求高质量的语音接入及提供其它2M用途（视频会议）设计的小型光传输设备。设备可以提供二个2M端口和一个百兆的以太网端口。百兆以太网为真正意义的点对点百兆网络，搭起信息的高速公路。随着局域网络的规模的扩大，网络广拨成为网络设计中必需考虑的因素。抑制广拨的功能的增加为用户局域网络的稳定、高效运行提供保障，完全的网桥的实现冲破了局域网的根据地域、物理距离划分WAN、MAN、LAN的概念，使网络设计平面化，更加有利于管理和配置。

　　语音接入系统总体设计思想是采用目前最成熟的语音接入方案，即程控之间用2M数字中继连接，无程控的地方用PCM实现语音的接入。目前的VOIP技术，代表着语音技术的发展方向。但VOIP技术还不是很成熟，语音质量难以达到电信级标准，话音清晰度不高。一般的VOIP技术语音采用压缩算法，比如G.723、G.728、G.729等。语音上有损伤，再加上IP网络是基于包传输的方式，网络数据量较大时在带宽不足的网络段产生碰撞，更加恶化了语音的质量，严重的造成语音不能接通，满足不了公安对电话的要求。
　　本方案的语音质量属于电信级标准，采用的语音接入设备是技术早已成熟，性能可靠、经过公安、电力、水利、军方等各个用户实践检验的产品，在各个行业有广

租用2M解决方案（一）
　　方案特点
　　－ 成熟的电路复用技术，提高带宽利用率。能充分满足公安网络的应用要求。
　　－ 充分利用已有资源，保护原有投资，延长设备技术寿命。
　　－ 丰富的业务接口，预留通道服务，为开展新业务（视频会议）提供便利条件。
　　－ 电信级的语音解决方案，室内布线连接，线路不受外界影响，减少了环境对线路的腐蚀，多年使用也不会出现语音质量下降的状况。

　　由于中国经济发展的不平衡，沿海、南方经济发展迅速，西北、东北等地经济发展相对迟缓。公安部门是行政部门，不同地、市公安系统会根据财政的支持，选择适用于自己的公安三级网建设租用方案。考虑到租用多个2M电路引成租用成本大幅度上升，经济欠发达地区对成本比较敏感，多个2M的成本使财政支出入不敷出。此时复用2M电路，提高2M电路的利用率解决公安对网络和语音的需求就成为当务之需，华环公司的多功能综合业务设备可以把语音、数据（异步、同步、以太网）等信号复用到一个2M中去，从而节约租用费用，也降低了设备总投资成本。
　　解决方案关键设备：H5P-14、H5PCM。
　　H5PCM设备结构紧凑，业务接口丰富，业务接口由不同的功能子卡实现，配置灵活。设备稳定运行可靠，功耗小，易于安装和维护。H5P-14是H5PCM设备的集中型产品，插卡式设计，分布式供电方式，杜绝了单板失效引起的系统不稳定现象的发生。
　　公安网络中可利用多业务综合接入设备的丰富接口，适宜公安目前已有设备的联网和改造，充分利用已有的投资，延长原有投资设备的使用寿命。合理整合资源，做到物尽其用，避免不必要的浪费。比如：已有程控的市局、县局可通过多业务综合接入设备提供的环路中继接口、四线EM接口、磁石中继接口进行程控联网。没有程控的县局可利用多业务综合提供的话路延伸功能实现语音的互通。设备中配置的以太网模块提供以太网数据的接入，在中心局由网络交换机进行汇聚。这样在同一传输通道中实现语音、数据的共同复用，充分利用了2M带宽，提高利用率，节省设备投资费用和租用2M费用。
　　另外，随着通信的发展及业务的需要，还可以通过PCM设备解决视频会议，实现县局及所属分局和派出所开视频会议的需要。

　　示意图见下图。

派出所

租用2M解决方案（二）
　　有客户提出我想在一个2M内即要提供N路语音，N路数据，数据即能提供IP数据通道，又能提供视频电路道，还想要……。
　　想客户之所想，急客户之所急，客户需求就是华环公司服务的方向。
　　现在，我们考虑一个具体的要求。某市市局与分局、县局已配置有通过64K DDN网互联的路由器，并且已有满足分局、县局语音需求的集团电话，分、县局与市局的语音联系通过电信的搭建的专线电路进行沟通。随着公安信息化建设的加速发展，各种应用对互联带宽提出了更高和要求，64K的DDN通道带宽已远远不能满足要求，带宽的增加已势在必行。再者语音方面，由于线路的老化，电信提供的话路专线多半语音质量严重下降，甚至接通也成了问题。鉴于以上种种，网络改造不可避免。目前做专网E1通道是最佳的选择，而语音和数据要想同时在一个E1通道中传输，就需要复用设备来完成。
　　完成以上改造，需要复用设备提供路由器的广域网接口（WAN接口），此接口一般为同步接口－V.35，为以后视频会议的需要，还需要预留一个V.35接口。市局、分县局的PBX也要通过复用设备提供的模拟中继进行联网。华环公司的多功能综合接入设备在此充分体现了其丰富的接口和强大的复用功能，可满足公安对传输复用的各种要求。
　　解决方案关键设备：H0P-12、H2EVDF-16、H5MUX。

图4

租用DDN解决方案
　　由于有些地区受经济环境、地理位置等因素影响，县局至派出所铺设光缆又很大的困难，而电信的DDN网络基本是电话能到的地方就可以开通DDN链路，租用的带宽从64K至512K。DDN网络利用现有的铜线资源传输数据应用，满足用户的各种专线的需求。
　　华环公司针对这一基本应用开发出具有语音和数据压缩功能的多功能压缩复用设备，来满足公安四级网对语音和数据的要求。

　　 2.4.1 专用设备
　　多功能压缩复用设备(H6DVM)，可实现在DDN线路上同时传输语音和数据（以太网或者v.35）。设备采用先进的压缩算法，在64K链路可传输2路语音，可用于普通电话及传真电话;同时提供一路数据，数据和语音采用“语音优先、无语音链路动态调整给数据”的动态分配、语音优先算法。既保证语音的畅通无阻，也可保证数据的带宽。在窄窄的带宽上实现了多种应用，是公安四级网解决方案的好方式。
　　H6DVM是一种语音数据压缩复用器，自带HDSL远传模块，在铜线可传输4.1KM。H6DVM设备支持多种传输速率：64k、128k、256k。用户可根据租用的费用调整租用带宽。
　　本设计方案采用H6DVM设备通过租用DDN链路为传输媒体，在设备中有以太网转换模块，可实现以太网数据的联网要求，其带宽为租用DDN线路的带宽（不打电话时）。

　　2.4.2设备主要特点
　　u 设备采用先进的语音压缩技术和时隙动态分配技术，既保证了语音的质量，又提高了频带利用率，最大限度地满足数据传输的需要。
　　－ 具有语音、传真、以太网数据接口；
　　－ 接口速率可变（64kbps、128kbps、256kbps），用户可根据需要灵活选择；
　　－ 线路接口为V.35接口，可与DDN网络接口直接相接， 也可采用内置的数据基带调制解调器，实现在双绞线上的远距离传输；
　　－ 设备集成度高、体积小、重量轻，可采用壁挂和19英寸标准架安装方式。
　　－ 与华环公司的智能PCM设备、SDH/PDH光传输设备相 结合可满足用户的各种联网需要。

　　2.4.3 接入方式
　　A、派出所的语音接入方式描述：由分局或者县局的程控交换机的用户线直接连到H6DVM设备的FXO接口，然后由H6DVM设备进行语音压缩，变为数据信号，通过DDN链路传输至派出所H6DVM设备，进行语音解压缩，由H6DVM提供FXS接口，连到用户话机上。可称为压缩型的用户延长线。
　　B、派出所的以太网数据接入描述：各派出所的以太网数据通过H6DVM提供的以太网数据板采用先进的算法，和语音信号压缩处理板在CPU控制下进行合帧在DDN链路上传输至县局机房，再由县局的H6DVM设备相反的转换，还原出以太网数据，汇聚至县局的网络交换机。县局数据再通过三级网提供的网络平台汇聚至市局机房的网络交换机。
　　解决方案设备配置：H6DVM-C、H6DVM。

网络示意图：