CN104883461A - 一种基于软交换的ip指挥调度*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于软交换的IP指挥调度***，包括业务层、控制层、传输层和接入层，所述控制层为包括软交换及SIP模块组成的通信服务器，所述业务层是由各种拓展服务器组成，挂在IP网上包括通信录服务器、录音服务器、调度服务器、会议服务器、调度台、调度键盘；所述传输层为IP专用局域网组成；所述接入层为各种接入网关和接入设备组成，本发明不仅提高了语音质量，提供快速的、灵活的指挥调度功能，还大大增加了***的可靠性。

Description

一种基于软交换的IP指挥调度***

技术领域

本发明涉及一种通信***，具体是一种基于软交换的IP指挥调度***。

背景技术

传统的指挥调度***，无论是模拟的或者数字的，它们都是用面向连接的方式来完成交换、调度、会议等基本的功能。这就带来了设备体积庞大，组成***的设备众多，可靠性不高，变换业务非常困难，等不可克服的缺陷。

随着信息技术的快速发展和互联网的迅速普及，人们对通信的需求呈现宽带化、个性化、综合化的特征。基于传统通信网络的IP化和宽带化，进而实现NGN的目标是通信网络发展的必然趋势。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于软交换的IP指挥调度***，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于软交换的IP指挥调度***，包括业务层、控制层、传输层和接入层，所述业务层是由各种拓展服务器组成，挂在IP网上包括通信录服务器、录音服务器、调度服务器、会议服务器、调度台、调度键盘，提供拓展服务；所述控制层为包括软交换及SIP模块组成的通信服务器；所述传输层为IP专用局域网组成；所述接入层为各种接入网关和接入设备组成，用户接入网关和用于传真机、模拟电话机共同组成用户接入层，音频接入网关和用于数字会议室音频设备共同组成音频接入，无线接入网关和用于集群、短波、超短波的电台共同组成无线接入，SBC网关用于公众IP网的接入，数字环路中继网关用于PSTN和PBX的E1和FXO中继线接入。

作为本发明进一步的方案：所述接入层的用户接入网关用于传真机、模拟电话机的接入，所述用户接入网关包括用户信令信号转换和对音频信号进行VOIP的调制和解调，所述用户接入网关将模拟话机的占用、拆线、寻址用户信令信号，转换成SIP信令送入控制层，同时也把控制层SIP信令转换成相应的模拟信令信号，所述用户接入网关按照G711对音频信号进行采样、量化、编码、最后打包形成媒体流送入控制层，也对控制层来的媒体流进行拆包、解码、平滑后变成模拟信号送出。

作为本发明再进一步的方案：所述接入层的音频接入网关用于数字会议室、调音台音频设备的接入，所述音频接入网关对输入的音频进行采样、量化、编码、打包形成媒体流送入控制层，同时把控制层送来的媒体流进行拆包、解码、平滑VOIP的调制及解调过程。

作为本发明再进一步的方案：所述接入层的无线接入网关用于集群、短波、超短波电台的接入，所述集群、短波、超短波无线设备的音频信号和PTT信号送入无线接入网关，PTT信号通过转换变成相应的SIP协议，音频信号通过网关进行采样、量化、编码、打包形成媒体流送入控制层，也对控制层来的媒体流进行拆包、解码、平滑后变成模拟信号送出，同时也把控制层来的SIP协议转换成PTT信号送出。

作为本发明再进一步的方案：所述SBC网关用于internet网的接入，在业务提供商网络中，扮演网络接入终端的角色，隐藏网络互连用户的真实IP地址，网络互连时隐藏业务提供商网络结构的细节，从互联网登录时，充当网络防火墙，防止黑客攻击，拒绝服务攻击，传输服务质量信息被不同业务提供商使用时，完成不同机制间的转换，在呼叫建立时，管理连接，监管发送数据包的数目，为计费和结算提供详细的呼叫性息，处理NAT穿越，允许运营商不必要求用户升级防火墙就可以给他们提供服务。

作为本发明再进一步的方案：所述接入层的数字中继网关用于PSTN或PBX的E1的中继接入，所述数字中继网关把PSTN侧的NO7、ISDN信令转换成SIP协议，送入控制层，同时也把控制层过来的SIP协议转换成相应的PSTN侧信令送出；所述接入层的环路中继网关用于PSTN或PBX的FXO的中继接入，所述环路中继网关把PSTN侧的FXO环路中继模拟信令转换成SIP协议，送入控制层，同时也把控制层过来的SIP协议转换成相应的PSTN侧FXO环路中继模拟信令送出。

作为本发明再进一步的方案：所述业务层的通信录服务器主要用于给指挥调度***提供一个庞大的通信录服务，所述通信录服务器由数据库组成，具有多种检索方式，可以方便、快捷、准确地从庞大的通信录中检索到需要的号码；所述业务层的录音服务器主要用来完成指挥调度***不可缺少的录音功能，所述录音服务器把每一次通话的语音包都行成文件型式，保存于数据库中，并且具有多种检索方式，可以方便、快捷、准确地从庞大的录音文件库中检索到需要的文件；所述业务层的会议服务器主要用来实现指挥调度***的会议功能，在电话会议中每个会话参与者终端所产生的媒体流都汇集在会议服务器的会议桥，由会议桥完成媒体混合功能后，将混合后的媒体流发送给每个会话参与者终端，一个高性能会议桥，其用于通过语音活动探测及采用高效混音算法，保证混合后的语音质量清晰；所述业务层的调度服务器主要用来实现指挥调度***的调度功能，所述调度服务器具有强接、强拆、强插、监听、转接、群呼、选呼调度功能。

作为本发明再进一步的方案：所述控制层的通信服务器由软交换模块和SIP模块组成，以通信服务器为核心与接入层的网关和业务层的服务器共同完成信令的控制和媒体的交换。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：提供了一种集成多种功能，包括交换、调度、会议为一体的基于VOIP技术的IP指挥调度***，不仅提高了语音质量，提供快速的、灵活的指挥调度功能，还大大增加了***的可靠性。

附图说明

图1为基于软交换的IP指挥调度***的网络拓扑图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明实施例中，一种基于软交换的IP指挥调度***，包括业务层、控制层、传输层和接入层，所述控制层为包括软交换及SIP模块组成的通信服务器，SIP作为一种NGN网络中的核心协议，在基于NGN网络的各种业务中有非常广泛的应用场景，例如最常用的语音、视频通话，以及基于音视频和数据的多媒体指挥、调度、会议业务等，都是基于SIP协议进行会话的建立和媒体的协商；所述业务层是由各种拓展服务器组成，挂在IP网上包括通信录服务器、录音服务器、调度服务器、会议服务器、调度台、调度键盘等，提供拓展服务，这样不仅提高了语音质量，提供了快速的、灵活的指挥调度功能，还大大增加了***的可靠性；所述传输层为IP专用局域网组成；所述接入层为各种接入网关和接入设备组成，用户接入网关和用于传真机、模拟电话机共同组成用户接入层，音频接入网关和用于数字会议室音频设备共同组成音频接入，无线接入网关和用于集群、短波、超短波的电台共同组成无线接入，SBC网关用于公众IP网的接入，数字环路中继网关用于PSTN和PBX的E1和FXO中继线接入。

所述接入层的用户接入网关用于传真机、模拟电话机的接入，所述用户接入网关包括用户信令信号转换和对音频信号进行VOIP的调制和解调，所述用户接入网关将模拟话机的占用、拆线、寻址等用户信令信号，转换成SIP信令送入控制层，同时也把控制层SIP信令转换成相应的模拟信令信号，所述用户接入网关按照G711对音频信号进行采样、量化、编码、最后打包形成媒体流送入控制层，也对控制层来的媒体流进行拆包、解码、平滑后变成模拟信号送出，所述接入层的音频接入网关用于数字会议室、调音台等音频设备的接入，所述音频接入网关对输入的音频进行采样、量化、编码、打包形成媒体流送入控制层，同时把控制层送来的媒体流进行拆包、解码、平滑等VOIP的调制及解调过程，所述接入层的无线接入网关用于集群、短波、超短波电台的接入，所述集群、短波、超短波等无线设备的音频信号和PTT信号送入无线接入网关，PTT信号通过转换变成相应的SIP协议，音频信号通过网关进行采样、量化、编码、打包形成媒体流送入控制层，也对控制层来的媒体流进行拆包、解码、平滑后变成模拟信号送出，同时也把控制层来的SIP协议转换成PTT信号送出，用于internet网的接入SBC（会话边缘控制器）网关，在业务提供商网络中，扮演网络接入终端的角色，隐藏网络互连用户的真实IP地址，网络互连时隐藏业务提供商网络结构的细节，如服务器的数量和位置，从互联网登录时，充当网络防火墙，防止黑客攻击，拒绝服务攻击，传输服务质量信息被不同业务提供商使用时，完成不同机制间的转换，在呼叫建立时，管理连接，监管发送数据包的数目，为计费和结算提供详细的呼叫性息，处理NAT穿越，允许运营商不必要求用户升级防火墙就可以给他们提供服务；所述接入层的数字中继网关用于PSTN或PBX的E1的中继接入，所述数字中继网关把PSTN侧的NO7、ISDN等信令转换成SIP协议，送入控制层，同时也把控制层过来的SIP协议转换成相应的PSTN侧信令送出；所述接入层的环路中继网关用于PSTN或PBX的FXO的中继接入，所述环路中继网关把PSTN侧的FXO环路中继模拟信令转换成SIP协议，送入控制层，同时也把控制层过来的SIP协议转换成相应的PSTN侧FXO环路中继模拟信令送出。

所述业务层的通信录服务器主要用于给指挥调度***提供一个庞大的通信录服务，所述通信录服务器由数据库组成，具有多种检索方式，可以方便、快捷、准确地从庞大的通信录中检索到需要的号码；所述业务层的录音服务器主要用来完成指挥调度***不可缺少的录音功能，所述录音服务器把每一次通话的语音包都行成文件型式，保存于数据库中，并且具有多种检索方式，可以方便、快捷、准确地从庞大的录音文件库中检索到需要的文件；所述业务层的会议服务器主要用来实现指挥调度***的会议功能，在电话会议中每个会话参与者终端所产生的媒体流都汇集在会议服务器的会议桥（conference bridge），由会议桥完成媒体混合功能后，将混合后的媒体流发送给每个会话参与者终端，一个高性能会议桥，其用于通过语音活动探测及采用高效混音算法，保证混合后的语音质量清晰；所述业务层的调度服务器主要用来实现指挥调度***的调度功能，所述调度服务器具有强接、强拆、强插、监听、转接、群呼、选呼等调度功能；所述控制层的通信服务器由软交换模块和SIP模块组成，以通信服务器为核心与接入层的网关和业务层的服务器共同完成信令的控制和媒体的交换。

本发明采用的主要技术包括：

（1）信令技术：采用目前被广泛接受的VoIP控制信令体系的会话初始化协议SIP，保证指挥调度命令的顺利实现和话音质量；SIP协议支持单点播送及群播功能，具有强接，强拆，强插，监听，转接，群呼，选呼等指挥调度功能。

（2）编码技术：话音压缩编码技术是IP电话技术的一个重要组成部分，G.703可将经过经过采样的64Kbit/s话音以几乎不失真的质量压缩至4Kbit/s；此外，静音检测技术和回声消除技术也是VoIP中十分关键的技术。静音检测技术可有效剔除静默信号，从而使话音信号的占用带宽进一步降低。回声消除技术主要利用数字滤波器技术来消除对通话质量影响很大回声干扰，保证通话质量。这点在时延相对较大的IP分组网络中尤为重要。

（3）实时传输技术：主要是采用实时传输协议RTP，RTP是提供端到端的包括音频在内的实时数据传送的协议。

（4）QOS保障技术：所谓QOS就是要保证达到语音传输的最多延迟率（300毫秒）及封包遗失率（5-8%），IP化指挥调度***建设还应遵循：延时400毫秒的基本原则、99.9999%可靠电信原则、网络的可开发原则和后方管理的保障原则。

（5）网络传输技术：oIP中网络传输技术主要是TCP和UDP，由于实时传输协议RTP提供具有实时特征的、端到端的数据传输业务，因此VoIP可用RTP来传送话音数据，采用RTP协议的VoIP格式，将多路话音***话音数据段中，这样提高了传输效率，VoIP通讯跟其它通过因特网的IP封号有一样的安全危险性。也因此，他们适用相同的安全解决方案。公司可以对VoIP的通讯进行加密，以保护通话内容的隐密性，同时VoIP装备的实体保护，必须跟网络服务器与工作站一样的实体保护是一样的标准。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种基于软交换的IP指挥调度***，包括业务层、控制层、传输层和接入层，其特征在于，所述业务层是由各种拓展服务器组成，挂在IP网上包括通信录服务器、录音服务器、调度服务器、会议服务器、调度台、调度键盘，提供拓展服务；所述控制层为包括软交换及SIP模块组成的通信服务器；所述传输层为IP专用局域网组成；所述接入层为各种接入网关和接入设备组成，用户接入网关和用于传真机、模拟电话机共同组成用户接入层，音频接入网关和用于数字会议室音频设备共同组成音频接入，无线接入网关和用于集群、短波、超短波的电台共同组成无线接入，SBC网关用于公众IP网的接入，数字环路中继网关用于PSTN和PBX的E1和FXO中继线接入。

2.根据权利要求1所述的基于软交换的IP指挥调度***，其特征在于，所述接入层的用户接入网关用于传真机、模拟电话机的接入，所述用户接入网关包括用户信令信号转换和对音频信号进行VOIP的调制和解调，所述用户接入网关将模拟话机的占用、拆线、寻址用户信令信号，转换成SIP信令送入控制层，同时也把控制层SIP信令转换成相应的模拟信令信号，所述用户接入网关按照G711对音频信号进行采样、量化、编码、最后打包形成媒体流送入控制层，也对控制层来的媒体流进行拆包、解码、平滑后变成模拟信号送出。

3.根据权利要求1所述的基于软交换的IP指挥调度***，其特征在于，所述接入层的音频接入网关用于数字会议室、调音台音频设备的接入，所述音频接入网关对输入的音频进行采样、量化、编码、打包形成媒体流送入控制层，同时把控制层送来的媒体流进行拆包、解码、平滑VOIP的调制及解调过程。

4.根据权利要求1所述的基于软交换的IP指挥调度***，其特征在于，所述接入层的无线接入网关用于集群、短波、超短波电台的接入，所述集群、短波、超短波无线设备的音频信号和PTT信号送入无线接入网关，PTT信号通过转换变成相应的SIP协议，音频信号通过网关进行采样、量化、编码、打包形成媒体流送入控制层，也对控制层来的媒体流进行拆包、解码、平滑后变成模拟信号送出，同时也把控制层来的SIP协议转换成PTT信号送出。

5.根据权利要求1所述的基于软交换的IP指挥调度***，其特征在于，所述SBC网关用于internet网的接入，在业务提供商网络中，扮演网络接入终端的角色，隐藏网络互连用户的真实IP地址，网络互连时隐藏业务提供商网络结构的细节，从互联网登录时，充当网络防火墙，防止黑客攻击，拒绝服务攻击，传输服务质量信息被不同业务提供商使用时，完成不同机制间的转换，在呼叫建立时，管理连接，监管发送数据包的数目，为计费和结算提供详细的呼叫性息，处理NAT穿越，允许运营商不必要求用户升级防火墙就可以给他们提供服务。

6.根据权利要求1所述的基于软交换的IP指挥调度***，其特征在于，所述接入层的数字中继网关用于PSTN或PBX的E1的中继接入，所述数字中继网关把PSTN侧的NO7、ISDN信令转换成SIP协议，送入控制层，同时也把控制层过来的SIP协议转换成相应的PSTN侧信令送出；所述接入层的环路中继网关用于PSTN或PBX的FXO的中继接入，所述环路中继网关把PSTN侧的FXO环路中继模拟信令转换成SIP协议，送入控制层，同时也把控制层过来的SIP协议转换成相应的PSTN侧FXO环路中继模拟信令送出。

7.根据权利要求1所述的基于软交换的IP指挥调度***，其特征在于，所述业务层的通信录服务器主要用于给指挥调度***提供一个庞大的通信录服务，所述通信录服务器由数据库组成，具有多种检索方式，可以方便、快捷、准确地从庞大的通信录中检索到需要的号码；所述业务层的录音服务器主要用来完成指挥调度***不可缺少的录音功能，所述录音服务器把每一次通话的语音包都行成文件型式，保存于数据库中，并且具有多种检索方式，可以方便、快捷、准确地从庞大的录音文件库中检索到需要的文件；所述业务层的会议服务器主要用来实现指挥调度***的会议功能，在电话会议中每个会话参与者终端所产生的媒体流都汇集在会议服务器的会议桥，由会议桥完成媒体混合功能后，将混合后的媒体流发送给每个会话参与者终端，一个高性能会议桥，其用于通过语音活动探测及采用高效混音算法，保证混合后的语音质量清晰；所述业务层的调度服务器主要用来实现指挥调度***的调度功能，所述调度服务器具有强接、强拆、强插、监听、转接、群呼、选呼调度功能。

8.根据权利要求1所述的基于软交换的IP指挥调度***，其特征在于，所述控制层的通信服务器由软交换模块和SIP模块组成，以通信服务器为核心与接入层的网关和业务层的服务器共同完成信令的控制和媒体的交换。