VoIP应用于政务 信息化加速消防调度（转贴）

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导读】运用VoIP技术，通过技术整合，将传统的湖北省消防总队IP和PSTN语音业务，与传统LAN数据业务合二为一，使之能够在一个网络上实现低成本的IP语音和IP数据服务。

    运用VoIP技术，通过技术整合，将传统的湖北省消防总队IP和PSTN语音业务，与传统LAN数据业务合二为一，使之能够在一个网络上实现低成本的IP语音和IP数据服务。

    建设部建筑智能化系统工程设计专家工作委员会常务专家陈德水先生，在给编辑部的反馈意见中说：“近年来，在媒体的宣传报道下，已经出现了一些大中型企业单位对VoIP的向往。但是，以往的VoIP多属分立的事例，而在大中型企业中多为数网合一的网络，这样VoIP实施起来，就会出现网络的安全问题。”并且他“希翼能刊登有关实例文章”。

    语音与数据，合二为一

    运用VoIP技术，通过技术整合，将传统的湖北省消防总队IP和PSTN(公共电话交换网络)语音业务，与传统LAN数据业务合二为一，使之能够在一个网络上实现低成本的IP语音和IP数据服务，这对于增强湖北省消防总队IP-LAN网络非IP呼叫处理能力、扩展其使用功能、降低湖北省消防总队IP成本费用(长途电话、传真、视频会议、语音多媒体网络信息服务等)具有非常重要的现实意义。

    湖北省消防总队IP网实施VoIP技术，采用了2种以上的组网方案，具有多种VoIP的实现形式，应该说各有其特点。

    因此，重要的是在能够保证系统所需功能和在QoS的前提下，能够满足湖北省消防总队IP，要能够根据自身网络的不同情况和需求，按网络整合最低投资成本，在众多可供选择的配套IP-PBX(专用交换机或集团电话)设备投标方案中，做出最合理的选择，以避免给实施VoIP技术带来盲目性。

    VoIP技术的成熟，给湖北省消防总队IP网现阶段融合VoIP技术带来了新的扩展空间，满足了湖北省消防总队IP对外信息交流能力的需求，同时也为湖北省消防总队IP网未来，逐步向多媒体宽带网过渡奠定了基础。

    系统建成后，湖北省消防总队下属的任一支队的干部，在自己的办公室里，都可以任意拨打全省消防部队的另一部电话，且不产生任何话费。

    技术整合，也要因地制宜

    湖北省消防总队原有的IP-LAN，本身不具有对非IP话音的交换功能，PBX系统同样也不具有IP数据交换功能，使得PBX网络系统与LAN系统两者相互独立，不能直接相互访问，网络带宽和速率不能得到进一步的挖掘和利用，这些都限制了湖北省消防总队IP对新的、大量的多媒体业务信息的需求。
  
    在这种情况下，湖北省消防总队提出了利用VoIP技术，在IP网环境应用条件下的技术整合。然而，与商用网VoIP技术应用情况不同的是，湖北省消防总队IP-LAN网络的专用性特别强，构成情况也比较复杂，所以需要根据IP-WAN的不同情况，来考虑实施VoIP技术的可行性。

    拥有PBX交换系统的湖北省消防总队IP，在电信PSTN市话局中，相当于市话局的一个用户端局，接入到地市PSTN系统，使IP网络和PBX交换系统，占有PSTN市话系统独立的中继局向和若干中继号码资源，并将IP内部话务量，按一定比例集中分配到与市话网连接的中继线上。

    这一切，实际上是一种传统的基于物理端口或电路交换形式的固定连接方式，它必须使PBX的每一部用户分机，与交换机的某一物理端口相关联。在用户位置发生变化时，用户电缆的物理配置相应地也要发生变化，这使网络的扩展性与系统配置的灵活性，受到了很大的限制。因此湖北省消防总队，希翼能够通过VoIP网络整合技术来解决此问题。

    在LAN上，语音低成本增值

    在湖北省消防总队IP级VoIP系统中，终端设备之间的连接主要是基于逻辑上的网络结构。一个基于电路连接的物理端口，可以对应于若干个逻辑端口，逻辑端口数目可由语音网守定义，设备IP地址按逻辑信息进行标识，通过包交换形式，不仅同样可以从PBX的前向话音时隙交换中，分离出话音信号和呼叫控制信号，达到在LAN数据网络上，实现对语音信号的数字转换和传送的目的。

    同时，还可以通过呼叫服务器对设备的IP地址进行管理(增加、删除和修改)。因此在网络扩容或用户变更时，不需要对交换机物理端口进行配置，仅需要对部分或个别逻辑端口，重新定义或对IP地址进行修改即可。例如，用户可以随意把话机插入任意可用的网络端口中，网络根据电话IP地址来识别用户，而不需要知道话机的具体位置。

    这种基于逻辑上的定义和连接的网络结构，作为通过LAN网络实现话务量重新分配的一种新方法，在IP PBX设备上，可以同时完成数据与语音的交换，达到真正实现在一个LAN网络上，建立低成本的语音增值业务服务的目的。

    消防特性，有别于商用

    与VoIP商用网不同的是，湖北省消防总队IP网络，在考虑实施VoIP技术方案中，需要考虑对语音业务的不同需求和数据传输的实时性要求，来确定采用VoIP技术的适宜性。同时，需要根据网络现有结构，确定采用哪种VoIP接入形式，IP网络设计传输的话务量有多大(涉及网络拥塞和数据包优先级丧失等问题)；需要充分了解各支队中的所适合采用的各种VoIP语音网关设备(独立语音网关、模块化语音网关、IP PBX语音网关)及协议(H.323/H.245或SIP)的兼容性等问题。

    同时，还需要按照网络可能发生的最大呼叫数量和设备的信息处理能力，预测网络需求的带宽，确定合适的端口数目；具体要了解到每种语音网关设备的IP包编码方式、压缩方法及优先级排序方式(影响时延的3个因素)，并考虑是否需要像语音网守这样的语音网关管理App问题等，以最大限度地发挥系统拟定实现的设计功能，尽量减少设备的投资成本。

    依托IP，建立整合方案

    按照湖北省消防总队IP网络不同情况，从网络构成形式上，建立了两种易于整合的IP级解决方案。

    小改原系统，应用大扩展


上图是一套基于PBX系统的IP交换扩展方案(GW232+PBX)。在湖北省消防总队IP已建立起的PBX话音交换系统中，适当地增加对VoIP网络设备的投资，可实现使PBX具有对TCP/IP LAN直接访问的功能，以作为由PBX向IP-PBX过渡的一个技术解决方案。

    它是通过在原PBX系统中，加入线路接口卡(或中继接口卡，两者均应具有Ethernet接口功能)，语音网关服务和与语音网守服务所构成的一种VoIP网络结构。具体而言，系统核心部件是插接在PBX机架中的IP线路接口卡。它担当桥接PBX TDM系统与IP LAN系统之间的语音网关，完成TDM 64 Kbit/S基本时隙与Ethernet数据包的格式转换，具有识别IP包格式、压缩/还原数据、分离/合成VoIP语音和数据的功能。

    这样，在PSTN用户呼叫时，经PBX对TDM话音或传真信息进行交换后，由线路接口卡对语音进行分组和压缩，将其转换成IP数据包，连同生成的IP地址一起送到LAN网络，再通过路由器转接到WAN，最后按IP地址直达被呼叫的Internet用户。

    其中，语音网关的功能，是基于PBX的一种语音模拟与数字转换的设备。它负责控制呼叫如何被接受、排队，提供话务统计和管理报告。因此，它在系统的主要功能是，实现话音信息的接续控制与转移，包括话音的搭道、控制信令的交互、语音的接入和呼出等服务。

    语音网守(GK，GateKeeper)的主要功能是能够动态解析电话号码，同时具有相应的计费和管理的功能。因此，可设置1台博达SuperB GK300系列高性能语音网守。这个网守最大可注册3000个语音终端。

    GK为整个IP电话网络提供地址转换和路由管理等方面的控制，在H.323通信系统中，可对H.323终端提供呼叫控制服务。在整个IP电话网络中，不同的地域，可以存在一个或多个GK，并且它们之间可以互相通信。GK可以实现地址转换、呼叫鉴权控制、带宽控制、路由管理、流量监控、最短路径算法和最小费用选择路由等功能。

    按这种方式对原有系统升级，可达到对原有交换系统改动最小的目的，使传统的PBX的呼叫控制和话音传输被简单地扩展应用到IP网络，能够基本实现用户数据与语音信号的同时交换和传输。

    以IP为核心，实现TDM交换


上图是一套基于IP LAN网络的TDM交换扩展方案(SUPER MINI+PSTN)。

    针对这套方案，湖北省消防总队主要利用了IP网络，来作为实现具有TDM电路交换功能的一个复合系统。 由于它提供了附加的TDM总线的各种服务(模拟电话、传真、寻呼、Modem数据传输)，因而比较适合于处在电路端点的话音和数据交换。

    在IP网络上实现TDM交换的关键问题，在于必须要有一个基于IP核心、能够与其协调一致、具有多项呼叫代理功能的优化形式多媒体网络的支撑。这种优化网络形式，应具有比较强的本地呼叫处理能力，这意味着在IP与非IP网络之间，至少要有一个能够起到桥接作用的复合功能语音网关，以完成对TDM Bus及IP Bus内部网络节点的呼叫转换作用。

    为此，这套系统是通过设置一个IP呼叫服务器，来完成对同处在一个呼叫单元内的TDM总线信息、呼叫控制协议(H.245)、VoIP语音网关(H.323)协议，以及实时应用资源进行包交换处理。

    经过总队的IP网，一方面可实现从IP设备到IP设备之间的通信，完成IP呼叫的建立、拆卸以及Ethernet IP设备间的信令处理；另一方面，对非IP电路通信，可在IP呼叫服务器的协同下， 经由TDM电路交换总线，来处理本局模拟电话与PSTN之间，或PSTN服务之间的交换信息。

    大家都知道，由IETF MGCP工作组发起制定的媒体语音网关控制协议(MGCP)，定义了VoIP信息流的主体特征。尽管它允许采用各种速率的编码方案，但是为了照顾兼容性，所有符合H.323协议标准的终端和语音网关，都必须具有ITU_TG.711编解码器，即64Kbit/s PCM编解码器，以保证实现不同设备间的最低程度兼容。

    在正常工作时，由本端呼叫服务器语音网关从TDM BUS接收E1基本速率64Kibit/s时隙地址(PSTN电话号码)，然后向被叫呼叫服务器语音网守发送信令，由被叫语音网守提供对主叫语音网关或终端的认证，根据被叫号码查询所对应的语音网关，完成呼叫，建立会话。

    而所有的呼叫，除涉及语音网关定位和被叫号码信息外，还应涉及带宽限制信息、编解码协商信息、 呼叫控制及虚拟路由管理等功能。

    按照融合后网络系统的要求，呼叫服务器系统操作程序，还应具有实时跟踪网络运行情况的网络控制和管理功能，并以根据传输信息的路由情况，自动调整自己的操作，从而尽可能地缩小传输时延。为此，在VoIP语音网关H.323或SIP协议中，均包括了实时传输协议(RTP)和实时控制协议(RTCP)。

    对于已经拥有端到端2M专线的湖北省消防总队IP，通过路由器形成直达路由，可将IP网络直接升级到VoIP网络结构，形成一种最为直接的VoIP技术解决方案。它的特点是，连接方式比较简单，PSTN和VoIP之间可以做到自动切换。