作者：白汝慶，王偉，苑青云

IP電話不僅可以在Internet或Intranet上實現(xiàn)，還可以在局域網(wǎng)上實現(xiàn)。局域網(wǎng)IP電話不僅可以使內(nèi)部的數(shù)據(jù)網(wǎng)和話音網(wǎng)合一，而且可以大幅度降低電話系統(tǒng)費用。目前，高速公路通信網(wǎng)正在成為是一個多業(yè)務、傳輸距離長的專用多媒體傳輸系統(tǒng)，但大多高速公路緊急電話、指令電話、業(yè)務電話一般采用程控電話交換系統(tǒng)實現(xiàn)，通話費用較高，且業(yè)務單一。如果能夠在現(xiàn)有數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)的基礎(chǔ)上綜合語音業(yè)務和數(shù)據(jù)業(yè)務，可以降低電話網(wǎng)建設成本，且組網(wǎng)靈活，同時，以軟交換作為數(shù)字語音控制平臺，能夠?qū)崿F(xiàn)廣泛的智能語音業(yè)務，業(yè)務開發(fā)和實施非常方便。

VoIP在高速公路通信網(wǎng)中的實現(xiàn)依據(jù)

LAN、MAN和WAN環(huán)境中吉比特以太網(wǎng)、密波分復用和Packet over SDH等新技術(shù)的實現(xiàn)，允許以更低的價位為數(shù)據(jù)網(wǎng)絡提高更多的帶寬。因此，基于高速公路通信網(wǎng)VoIP實現(xiàn)網(wǎng)絡電話是非常有效的，它在滿足高速公路管轄區(qū)域內(nèi)的日常行政業(yè)務電話通信的同時，使IP語音更有效地介入到高速公路收費業(yè)務中，使IP專網(wǎng)的利用效率更高，收費服務的質(zhì)量更好，突出體現(xiàn)了VoIP技術(shù)的應用價值和發(fā)展前景。

VoIP是以IP分組交換網(wǎng)絡為傳輸平臺，對模擬的話音信號進行壓縮、打包等一系列的特殊處理，使之可以采用無連接的UDP協(xié)議進行傳輸。為了在一個IP網(wǎng)絡上傳送語音信號，要求幾個元素和功能。最簡單形式的網(wǎng)絡由兩個或多個具有VoIP功能的設備組成，這些設備通過一個IP網(wǎng)絡連接。VoIP模型的基本結(jié)構(gòu)如圖1所示。從圖可以看出VoIP設備把語音信號轉(zhuǎn)換成IP數(shù)據(jù)流，并把這些數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)發(fā)到IP目的地，IP目的地又把它們轉(zhuǎn)換回到語音倍號。兩者之間的網(wǎng)絡必須支持IP傳輸，且可以是IP路由器和網(wǎng)絡鏈路的任意組合。

圖1 VoIP模型結(jié)構(gòu)

高速公路通信系統(tǒng)是高速公路現(xiàn)代化運營管理的支撐系統(tǒng)，它要實現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)和收費系統(tǒng)的數(shù)據(jù)、話音和圖像等信息準確而及時的傳輸，要保持高速公路管理部門之間業(yè)務聯(lián)絡通信的暢通，并要為高速公路內(nèi)部各部門與外界建立必要的聯(lián)系。由于聯(lián)網(wǎng)收費和聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控的需求，特別是視頻圖像數(shù)據(jù)的交互，高速公路通信系統(tǒng)采用了基于IP數(shù)據(jù)網(wǎng)的多級IP網(wǎng)絡。現(xiàn)代通信網(wǎng)絡為分層結(jié)構(gòu)，從功能上將網(wǎng)絡分為業(yè)務網(wǎng)、傳送網(wǎng)和支撐網(wǎng)，這很好的融合了VoIP模型結(jié)構(gòu)。

高速公路通信網(wǎng)絡分割是基于實際的物理連接來劃分的，可分為用戶網(wǎng)、接入網(wǎng)和核心網(wǎng)（或局域網(wǎng)、接入網(wǎng)和骨干網(wǎng)）。高速公路通信專網(wǎng)按此劃分為一個三層網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，如圖2所示。

圖2 高速公路通信層次結(jié)構(gòu)

高速公路主干網(wǎng)主要為上傳業(yè)務和跨本地網(wǎng)業(yè)務提供高速信息通道，具有傳輸容量大、距離跨度大、電路質(zhì)量要求高、重要性強等特點，現(xiàn)有主干網(wǎng)主要基于同步數(shù)字序列（SDH）技術(shù)。高速公路通信系統(tǒng)接入網(wǎng)是SDH主干網(wǎng)的延伸，是路段的通信平臺，適合高速公路通信網(wǎng)的多業(yè)務接入。位于低層的是采用常見的以太網(wǎng)方式的計算機局域網(wǎng)，由各收費站的計算機、服務器、路由器所組成。接入網(wǎng)在整個高速公路通信網(wǎng)建設中占50％以上的投資，而且接入網(wǎng)直接面對廣大的用戶和各種應用系統(tǒng)，能完成語音數(shù)據(jù)圖像等綜合業(yè)務。目前，接入網(wǎng)基本采用了OLT-ONU接入方式，在路段通信分中心設置OLT，在各收費站、服務區(qū)配置ONU。收費和監(jiān)控系統(tǒng)的各種數(shù)據(jù)就近接入ONU，整合傳送到分中心的OLT，OLT接到ADM接口，連到SDH主干網(wǎng)。這種接入方式接口豐富，雖以2M數(shù)字接口為基本單元，但經(jīng)內(nèi)部的各類接口板，拆分為2/4線音頻話路接口、子速率接口、ISDN 2B+D、ISDN 30B+D等速率固定的接口。

基于IP的以太網(wǎng)接入方式的應用有更大的優(yōu)勢。它在路段通信分中心設置以太網(wǎng)交換機和EOS（Ethernet Over SDH）設備，在各收費站、服務區(qū)配置以太網(wǎng)交換機，以太網(wǎng)接入直接提供了計算機網(wǎng)的平臺，便于調(diào)用各種相關(guān)的軟件，堅固可靠，便于網(wǎng)絡互聯(lián)。收費和監(jiān)控系統(tǒng)的各種信息接入附近的以太網(wǎng)交換機，實現(xiàn)接入網(wǎng)的全程IP化。這些都很好的兼容了VoIP網(wǎng)語音通信接入技術(shù)的要求。

高速公路VoIP系統(tǒng)的實現(xiàn)

高速公路采用VoIP技術(shù)，系統(tǒng)具體實現(xiàn)結(jié)構(gòu)如圖3所示。實現(xiàn)方式可以實現(xiàn)收費車道對講及對外通信、部門間的業(yè)務電話的通信和IP電話網(wǎng)與外部公眾電話通信。

圖3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

首先，要加裝硬件設備。為充分利用收費車道現(xiàn)有計算機，實現(xiàn)收費車道對講及對外通信，有兩種方案選擇方式：一是聲卡、麥克風和揚聲器等利用車道計算機實現(xiàn)語音的傳輸，這種方案易于實現(xiàn)、成本低，但話音質(zhì)量需要提高；二是可選用PC機插卡式或外置產(chǎn)品專門開發(fā)專用的語音處理產(chǎn)品，采用DSP技術(shù)可實現(xiàn)回波消除，話音的質(zhì)量較好。其次，要在收費站計算機上安裝對講軟件。軟件用來提供對講的控制界面，顯示用戶圖標。如需要了解收費車道情況，即點選用戶圖標，然后選擇“對講”或“監(jiān)聽”模式；如需廣播呼叫，則選擇所需呼叫的用戶和群呼模式。在收費亭，收費員按下“對講”鍵，即向站監(jiān)控室提出對講要求，站內(nèi)響應后 即可講話。用戶間的對講級別和相互關(guān)系，根據(jù)管理的要求由軟件設置。

基于收費車道對講及對外通信的實現(xiàn)，這種方式還實現(xiàn)了部門間的業(yè)務電話。業(yè)務電話系統(tǒng)接入可采用與PBX相結(jié)合的IP電話網(wǎng)關(guān)，利用現(xiàn)有的電話設備和IP電話網(wǎng)關(guān)接入計算機網(wǎng)絡。將部門內(nèi)的業(yè)務電話接入PBX后，再通過網(wǎng)關(guān)接入廣域網(wǎng)。網(wǎng)關(guān)的主要功能是信令處理、語音編碼和解碼以及路由協(xié)議處理等功能，提供IP網(wǎng)絡連接的接口。當電話用戶撥號時，IP電話網(wǎng)關(guān)便作出響應，接受輸入的對方電話號碼，并以此電話號碼為依據(jù)，向“關(guān)守（gatekeeper）”查詢作為分組發(fā)送目的地的IP電話網(wǎng)關(guān)的IP地址。知道了IP地址后，IP電話網(wǎng)關(guān)通過呼叫控制協(xié)議完成它同對方的IP電話網(wǎng)關(guān)之間建立連接。這個呼叫控制協(xié)議規(guī)定了IP電話網(wǎng)關(guān)之間交換電話號碼信息和線路設定信息時的操作過程，以及與關(guān)守交換信息時所需要的操作過程。在建立連接之后，與對方的IP電話網(wǎng)關(guān)之間，開始使用RTP傳送實際的話音數(shù)據(jù)。

這種方式不僅實現(xiàn)了收費車道對講及對外通信、部門間業(yè)務電話通信，它還可以使IP電話網(wǎng)和現(xiàn)有的PSTN公眾電話網(wǎng)互連互通。為實現(xiàn)與公眾電話的互通，需要把IP電話網(wǎng)關(guān)連接于電話公司的用戶交換機中繼線路接口上，同時還與No.7共路信令網(wǎng)相連接，IP電話網(wǎng)關(guān)便能和現(xiàn)有的長途電話公司的中繼交換機一樣地工作。電話用戶只要在對方電話號碼之前，通過在公眾網(wǎng)電話號碼前撥打識別號碼，就能夠經(jīng)由No.7共路信令網(wǎng)，把對方的電話號碼等呼叫設定信息傳送給IP電話網(wǎng)關(guān)，進行IP電話與普通PSTN用戶的通信，如圖4所示。

圖4 IP電話網(wǎng)與外網(wǎng)電話通信示意圖

這種實現(xiàn)方案主要考慮使用現(xiàn)有的網(wǎng)絡線路實現(xiàn)語音的傳輸，完全利用現(xiàn)有網(wǎng)絡資源，可節(jié)省通信資源且利用網(wǎng)絡能實現(xiàn)以前無法實現(xiàn)的多級對講，如分中心等能直接與車道交流情況，提高管理水平；對于沒有建立專用通信網(wǎng)絡，通信條件較差的普通高速公路的管理系統(tǒng)更為經(jīng)濟實用，能大大提高網(wǎng)絡的利用率并降低電話費。

VoIP電話在收費系統(tǒng)中的應用

為了保障各個管理站和收費道口的業(yè)務秩序和服務質(zhì)量，需要有合理的通信技術(shù)和設備對全業(yè)務管理區(qū)域進行遠程、實時的服務質(zhì)量和交通安全全程監(jiān)控管理，其中就包括很重要的通信監(jiān)控管理。雖然全區(qū)域總部已設有控制中心平臺，并配備了錄像監(jiān)控系統(tǒng)，但仍需要配備語音通信監(jiān)控系統(tǒng)，這一語音通信監(jiān)控系統(tǒng)就由VoIP技術(shù)來實現(xiàn)。通過采用IP包交換的VoIP技術(shù)的使用，控制中心可以實時監(jiān)控各個收費道口的現(xiàn)場語音交流情況并通過語音進行干預，或者進行全路監(jiān)聽、錄音以及事后查詢；收費管理站可以參與監(jiān)聽、廣播和錄音，直接參與應急突發(fā)事件的干預和日常業(yè)務的協(xié)調(diào)；收費道口的工作人員可在日常服務中接受來自控制中心和管理站的監(jiān)控管理。

VoIP網(wǎng)絡電話提供了低成本、高靈活性、高生產(chǎn)率及效率的增強應用等優(yōu)點，高速公路通信網(wǎng)融合了VoIP網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和接入要求，因此，基于高速公路通信網(wǎng)實現(xiàn)VoIP網(wǎng)絡電話是非常有效的。它在滿足高速公路管轄區(qū)域內(nèi)的日常行政業(yè)務電話通信的同時，使IP語音更有效地介入到高速公路收費業(yè)務中，使IP專網(wǎng)的利用效率更高，收費服務的質(zhì)量更好，突出體現(xiàn)了VoIP技術(shù)的應用價值和發(fā)展前景。

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