公路交通應急指揮平臺統一通訊系統的研究工學論文

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摘要:文章通過對江蘇公路局通訊現狀的剖析,研究整合現有資源形成省局、市處與大隊、支隊之間視訊會議的級聯和雙流的互通,並建立一套SIP語音會議系統融合PSTN、VOIP、SIP語音,探索了SIP語音會議與視訊會議的融合方案與方法。最後通過與桌面通訊軟體的整合,在全省公路系統內部形成統一通訊的平臺,為江蘇公路應急指揮和日常辦公提供通訊保障。

公路交通應急指揮平臺統一通訊系統的研究工學論文

關鍵字:應急指揮;統一通訊;視訊會議;SIP服務;通訊平臺圖

1全省的三級音視訊中心及移動視訊的融合1.應急指揮系統主要的通訊方式國內外應急指揮通訊手段有很多種,主要包括電臺通訊、衛星通訊、電話通訊、多媒體整合通訊等。多媒體應急通訊和江蘇省交通運輸廳公路局的應急指揮通訊需求有類似之處,不同的是江蘇省交通運輸廳公路局的應急指揮通訊是建立在自己的資訊化專網上,資料更安全可靠,網路頻寬更有保障,更適合使用現代化多媒體通訊手段。

2.統一通訊系統

(1)統一視訊系統。

本方案將江蘇省交通運輸廳公路

局系統內的省、市、地方三級視訊融合在一起,方便應急指揮中心組織各種會議。同樣,將移動終端視訊,包括手機視訊和應急指揮移動車視訊,通過移動視訊閘道器與現有的MCU級聯,納入到會議室一起協同工作。全省的三級音視訊中心與移動視訊融合(如圖1所示),系統結構的特點如下。

①省級指揮中心部署核心視訊

MCU會議,要求具有良好的相容性,能支援原省級、地市級不同品牌的MCU接入,包括寶利通、騰博、中興、鼎視通等主流品牌。

②13個市處通過MCU級聯的方式

接入江蘇省交通運輸廳公路局MCU視訊會議,市處下屬的縣級MCU視訊通過級聯市處的方式接入到省廳公路局,10個路政支隊和48個大隊的視訊直接接入省廳公路局,以滿足其相互開視訊會議。因此,要求具有滿足同時接入40路視訊,並能組建併發多組多分屏高清會議能力的視訊MCU裝置。

③省級級聯能與地市級視訊會議

的MCU同時互聯,各地市MCU不要求雙向呼叫。

④留有移動手機視訊通過3G網路

接入視訊會議功能,並許可其他軟體端接入,包括PC機、PDA和手機上的軟終端。

多種品牌的移動視訊終端接入視

頻會議,能支援H.323通訊協議,管理軟體可配置移動視訊閘道器地址、埠,以及協議。

根據網路情況,有以下兩種接入方式,公共2G/3G網路和專有VPDN網路接入移動終端視訊。

①通過公共2G/3G公共網路接入

移動終端視訊。

②通過專有網路VPDN的移動視

頻接入。通過VPDN方式接入,PC機、PDA、手機終端能夠直接接入江蘇公路交通訊息化專網,獲得內部IP地址,方便開展工作。

(2)電話融入音視訊會議。

普通電話撥打特定電話會議號碼,即可接入視訊會議參與討論。主要通過視訊MCU作為SIP語音伺服器的一個SIP終端,使參與視訊MCU會議的人員能和電話參與者開闢一個電話會議,實現了兩個會議的混音。

省級視訊會議系統包括省級視訊

MCU、省級視訊終端、省級3G移動視訊閘道器、PC視訊軟客戶端。級聯的MCU將江蘇省交通運輸廳公路局下屬各市處的現有視訊MCU級聯起來,不改變現有平臺的視訊MCU,後續各市同樣可以在現有的4種品牌(寶利通、騰博、中興、鼎視通)中任意選擇,所以級聯的必須滿足以下功能和特性,即終端無關性、支援標準H323和SIP協議、高清視訊和高清音訊效果和安全可靠的網路部署。

系統部署、升級和維護要求自動升級功能,方便使用者的使用。支援視訊通訊模式調整、文字互動、後臺廣播、錄製播放、使用者管理、頻道管理、許可權管理、資料加密等功能。基於Web的方式來進行後臺管理,操作簡單,介面直觀。

3G移動視訊閘道器的主要作用就是

將3G手機移動使用者接入到音視訊會議室,及時有效的將第一現場展現到專家會議室。同時,可充分擴充套件專家們現場感,能夠及時地延伸專家、領導的視覺,使得感知到達最前沿的事件現場。

3G移動視訊閘道器是為了實現將公

網的手機使用者整合到現有的視訊MCU中來的一個可選裝置。目前,江蘇省交通運輸廳公路局採用了定製3G的VDPN,可直接接入視訊MCU,但必須在手機上安裝配套的移動視訊接入軟體。

(3)統一語音系統。

基於SIP的VOIP語音、基於PSTN

的電話語音、基於視訊會議的語音和SIP電話的語音多網異構融合(詳見圖2)。

電話語音會議包括VoIP電話、SIP電話和普通PSTN電話。SIP的英文全稱Session Initiation Protocol,中文意思是會話初始協議。主要用於多方多媒體通訊,SIP支援多裝置功能調整和協商。如果服務或會話啟動了視訊和語音,則仍然可以將語音傳輸到不支援視訊的裝置,也可以使用其他裝置功能,如單向視訊流傳輸功能。本方案採用SIP協議最大的意義在於,SIP能夠滿足江蘇省交通運輸廳公路局建立統一通訊系統的需求,可將現有的、獨立的視訊會議、VoIP電話、SIP電話、普通PSTN電話融合一體。

本方案的精髓在於通過SIP協議將多種語音通話融合,能夠開展多種方式語音的多方語音會議。SIP協議是其中的靈魂,將其聯成一體。因為VoIP就是基於SIP協議上IP電話,SIP電話完全採用SIP協議,而SIP伺服器也有PSTN電話的多種介面方式,將PSTN電話整合起來。本方案不要求公路局上下都使用SIP硬終端或軟終端一種語音方式,而是根據自己的網路情況,選擇適合自身的語音方式。例如:應急車輛到現場勘察,可以使用手機,也可使用SIP協議的移動終端,手機的通話質量依賴運營上提供的服務,SIP協議移動終端的通話質量依賴運營商提供的2G/3G網路。

SIP伺服器為核心將其他語音裝置融合到一起,多種語音通話方式通過SIP伺服器提供的語音橋功能任意組合的開語音會議。其中具有SIP協議的MCU通過SIP協議作為一個語音終端圖2 SIP、PSTN、VoIP融合結構圖註冊到SIP伺服器,VoIP話機基於底層的SIP協議與語音閘道器的定址接入SIP伺服器,PSTN電話和手機通過語音閘道器上的E1介面也接入到SIP伺服器。

這些語音裝置通過核心SIP元件提供的功能方便地組織多種方式組合的電話語音會議。通話的終端形式多樣,可以是智慧手機、具有網路的PDA、計算機、固定電話、SIP終端手機。

(4)多媒體融合的會議系統。

①監控視訊與視訊會議的融合。

監控視訊可以充分利用視訊會議

系統,監控影象在視訊會議系統中實現快速共享。

雙流共享模式是通過視訊MCU互

通中的雙流功能,展示到視訊會議室為專家和領導決策指揮提供實施依據。固定點視訊和車載移動視訊接入相應的流媒體伺服器,省級視訊會議中心可以通過MCU的雙流功能檢視監控視訊。省級可檢視遠端市級計算機呼叫的監控視訊,而不需要安裝和管理一套監控系統,也不必從繁多的監控視訊中選擇。

接入視訊終端模式是用解碼器將當地流媒體的視訊流解碼成模擬訊號,接入到視訊終端上的VGA或DVI端子上,實現監控視訊和會議視訊同步共享。

②視訊會議與語音會議的融合。

無縫的將音視訊會議與電話會議

結合起來,整個視訊會議室都作為SIP終端接入SIP伺服器進行語音通話。會議室的每個人都能通過面前的耳麥與參與電話會議室的遠方專家進行討論。

基本方案是將視訊會議納入到電話語音會議系統,只要讓MCU與SIPServer融合即可,理論上需要在兩者之間架設一臺SIP-323的閘道器中央伺服器,經過反覆驗證,具有SIP協議的MCU作為SIP終端接入SIP伺服器會使整個融合流程簡單化。這樣可以實現的語音會議與視訊會議的融合,具有SIP電話功能的任何終端撥入特定的會議室號碼,即可參加視訊會議和語音會議。

3.統一通訊管理軟體系統

統一通訊軟體的整合程度依賴江蘇省交通運輸廳公路局視訊MCU介面和SIP服務介面,介面開放程度越高,整合度就越高,整合的功能也就越多。

視訊會議系統的會議管理通過對

MCU的管理完成,通常會有專門的MCU控制軟體來完成會議模板的建立,實現會議使用者、會議許可權、會議室管理以及分屏方式,會議中視訊、語音廣播的控制等。軟體整合則需要將這些功能統一到一個平臺集中管理,免除管理員登入不同的軟體介面,減少頻繁的切換介面控制相應的應用,提供工作效率。

通過對前期參與測試的MCU視訊廠家提供的二次開發介面API的深入分析研究,廠家對上述功能做了很好的包裝,方便整合軟體商利用介面做第三方整合開發。廠家採用的是面對服務的開放模式,符合當前開放程式設計理念,即基於HTTP協議基礎上,利用XML-RPC訊息呼叫機制實現。把想要做的事件用XML格式封裝,提交到WEB服務,服務將執行結果用XML包裝響應給相應的呼叫者,呼叫者解析這些XML格式資訊就可以得到想要的資訊。

(1)管理軟體功能。

①系統整合。

a.整合MCU視訊的管理系統。

b.整合SIP伺服器的管理系統。

c.整合簡訊介面。

d.整合郵件系統。

②會議室管理。

a.視訊會議室的建立、修改、刪除。

b.語音會議室的建立、修改、刪除。

c.會議室的列表和狀態查詢。

d.會議室成員的列表和狀態查詢。

③通話管理。

a.任意兩個SIP客戶端之間可以直接進行通話。

b.任何有許可權的使用者都可以通過系統管理會議室,包括:建立、修改和刪除,並可以將系統內的任意SIP客戶端、固定電話和行動電話加入到語音會議室中。

c.主動加入會議室,使用者只要撥打已經開會的會議室號碼,通過簡單的提示音操作就可以進入會議室。

④狀態顯示。SIP電話會議系統能夠顯示SIP客戶端的狀態,SIP客戶端分有三種狀態:線上等待、線上接聽和離線(未註冊)。

(2)介面要求。

①遵循現有簡訊介面規則。

②遵循郵件系統整合規則。

③遵循與現有使用者許可權系統整合

規則。

④對外提供二次開發介面,至少包含的功能有:MakeCall發起撥號;End-Call終止通話;GetUserState獲取使用者狀態;GetUserInfo獲取使用者資訊;Make-Meeting發起會議;EndMeeting終止會議;AddMeetingUser加入使用者到會議;

RemoveMeetingUser刪除會議使用者。