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公路交通應(yīng)急指揮平臺統(tǒng)一通信系統(tǒng)的研究工學(xué)論文
摘要：文章通過對江蘇公路局通信現(xiàn)狀的剖析，研究整合現(xiàn)有資源形成省局、市處與大隊、支隊之間視頻會議的級聯(lián)和雙流的互通，并創(chuàng)建一套SIP語音會議系統(tǒng)融合PSTN、VOIP、SIP語音，探索了SIP語音會議與視頻會議的融合方案與方法。最后通過與桌面通信軟件的集成，在全省公路系統(tǒng)內(nèi)部形成統(tǒng)一通信的平臺，為江蘇公路應(yīng)急指揮和日常辦公提供通信保障。
關(guān)鍵字：應(yīng)急指揮;統(tǒng)一通信;視頻會議;SIP服務(wù);通信平臺圖
1全省的三級音視頻中心及移動視頻的融合1.應(yīng)急指揮系統(tǒng)主要的通信方式國內(nèi)外應(yīng)急指揮通信手段有很多種，主要包括電臺通信、衛(wèi)星通信、電話通信、多媒體集成通信等。多媒體應(yīng)急通信和江蘇省交通運輸廳公路局的應(yīng)急指揮通信需求有類似之處，不同的是江蘇省交通運輸廳公路局的應(yīng)急指揮通信是建立在自己的信息化專網(wǎng)上，數(shù)據(jù)更安全可靠，網(wǎng)絡(luò)帶寬更有保障,更適合使用現(xiàn)代化多媒體通信手段。
2.統(tǒng)一通信系統(tǒng)
(1)統(tǒng)一視頻系統(tǒng)。
本方案將江蘇省交通運輸廳公路
局系統(tǒng)內(nèi)的省、市、地方三級視頻融合在一起，方便應(yīng)急指揮中心組織各種會議。同樣，將移動終端視頻，包括手機視頻和應(yīng)急指揮移動車視頻，通過移動視頻網(wǎng)關(guān)與現(xiàn)有的MCU級聯(lián)，納入到會議室一起協(xié)同工作。全省的三級音視頻中心與移動視頻融合(如圖1所示)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的特點如下。
�、偈〖壷笓]中心部署核心視頻
MCU會議，要求具有良好的兼容性，能支持原省級、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(lián)的方式
接入江蘇省交通運輸廳公路局MCU視頻會議，市處下屬的縣級MCU視頻通過級聯(lián)市處的方式接入到省廳公路局，10個路政支隊和48個大隊的視頻直接接入省廳公路局，以滿足其相互開視頻會議。因此，要求具有滿足同時接入40路視頻，并能組建并發(fā)多組多分屏高清會議能力的視頻MCU設(shè)備。
�、凼〖壖壜�(lián)能與地市級視頻會議
的MCU同時互聯(lián)，各地市MCU不要求雙向呼叫。
�、芰粲幸苿邮謾C視頻通過3G網(wǎng)絡(luò)
接入視頻會議功能,并許可其他軟件端接入，包括PC機、PDA和手機上的軟終端。
多種品牌的移動視頻終端接入視
頻會議，能支持H.323通信協(xié)議，管理軟件可配置移動視頻網(wǎng)關(guān)地址、端口，以及協(xié)議。
根據(jù)網(wǎng)絡(luò)情況，有以下兩種接入方式，公共2G/3G網(wǎng)絡(luò)和專有VPDN網(wǎng)絡(luò)接入移動終端視頻。
�、偻ㄟ^公共2G/3G公共網(wǎng)絡(luò)接入
移動終端視頻。
�、谕ㄟ^專有網(wǎng)絡(luò)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信息化專網(wǎng)，獲得內(nèi)部IP地址，方便開展工作。
(2)電話融入音視頻會議。
普通電話撥打特定電話會議號碼，即可接入視頻會議參與討論。主要通過視頻MCU作為SIP語音服務(wù)器的一個SIP終端，使參與視頻MCU會議的人員能和電話參與者開辟一個電話會議，實現(xiàn)了兩個會議的混音。
省級視頻會議系統(tǒng)包括省級視頻
MCU、省級視頻終端、省級3G移動視訊網(wǎng)關(guān)、PC視頻軟客戶端。級聯(lián)的MCU將江蘇省交通運輸廳公路局下屬各市處的現(xiàn)有視頻MCU級聯(lián)起來，不改變現(xiàn)有平臺的視頻MCU，后續(xù)各市同樣可以在現(xiàn)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(lián)的MCU必須滿足以下功能和特性，即終端無關(guān)性、支持標準H323和SIP協(xié)議、高清視頻和高清音頻效果和安全可靠的網(wǎng)絡(luò)部署。
系統(tǒng)部署、升級和維護要求自動升級功能，方便用戶的使用。支持視頻通信模式調(diào)整、文字交互、后臺廣播、錄制播放、用戶管理、頻道管理、權(quán)限管理、數(shù)據(jù)加密等功能�；赪eb的方式來進行后臺管理，操作簡單，界面直觀。
3G移動視訊網(wǎng)關(guān)的主要作用就是
將3G手機移動用戶接入到音視頻會議室，及時有效的將第一現(xiàn)場展現(xiàn)到專家會議室。同時，可充分擴展專家們現(xiàn)場感，能夠及時地延伸專家、領(lǐng)導(dǎo)的視覺，使得感知到達最前沿的事件現(xiàn)場。
3G移動視訊網(wǎng)關(guān)是為了實現(xiàn)將公
網(wǎng)的手機用戶集成到現(xiàn)有的視頻MCU中來的一個可選設(shè)備。目前，江蘇省交通運輸廳公路局采用了定制3G的VDPN，可直接接入視頻MCU，但必須在手機上安裝配套的移動視頻接入軟件。
(3)統(tǒng)一語音系統(tǒng)。
基于SIP的VOIP語音、基于PSTN
的電話語音、基于視頻會議的語音和SIP電話的語音多網(wǎng)異構(gòu)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(xié)議。主要用于多方多媒體通信，SIP支持多設(shè)備功能調(diào)整和協(xié)商。如果服務(wù)或會話啟動了視頻和語音，則仍然可以將語音傳輸?shù)讲恢С忠曨l的設(shè)備，也可以使用其他設(shè)備功能，如單向視頻流傳輸功能。本方案采用SIP協(xié)議最大的意義在于，SIP能夠滿足江蘇省交通運輸廳公路局建立統(tǒng)一通信系統(tǒng)的需求，可將現(xiàn)有的、獨立的視頻會議、VoIP電話、SIP電話、普通PSTN電話融合一體。
本方案的精髓在于通過SIP協(xié)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(xié)議是其中的靈魂，將其聯(lián)成一體。因為VoIP就是基于SIP協(xié)議上IP電話，SIP電話完全采用SIP協(xié)議，而SIP服務(wù)器也有PSTN電話的多種接口方式，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(jù)自己的網(wǎng)絡(luò)情況，選擇適合自身的語音方式。例如：應(yīng)急車輛到現(xiàn)場勘察，可以使用手機，也可使用SIP協(xié)議的移動終端，手機的通話質(zhì)量依賴運營上提供的服務(wù)，SIP協(xié)議移動終端的通話質(zhì)量依賴運營商提供的2G/3G網(wǎng)絡(luò)。
SIP服務(wù)器為核心將其他語音設(shè)備融合到一起，多種語音通話方式通過SIP服務(wù)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(xié)議的MCU通過SIP協(xié)議作為一個語音終端圖2 SIP、PSTN、VoIP融合結(jié)構(gòu)圖注冊到SIP服務(wù)器，VoIP話機基于底層的SIP協(xié)議與語音網(wǎng)關(guān)的尋址接入SIP服務(wù)器，PSTN電話和手機通過語音網(wǎng)關(guān)上的E1接口也接入到SIP服務(wù)器。
這些語音設(shè)備通過核心SIP組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，可以是智能手機、具有網(wǎng)絡(luò)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(tǒng)。
�、俦O(jiān)控視頻與視頻會議的融合。
監(jiān)控視頻可以充分利用視頻會議
系統(tǒng)，監(jiān)控圖像在視頻會議系統(tǒng)中實現(xiàn)快速共享。
雙流共享模式是通過視頻MCU互
通中的雙流功能，展示到視頻會議室為專家和領(lǐng)導(dǎo)決策指揮提供實施依據(jù)。固定點視頻和車載移動視頻接入相應(yīng)的流媒體服務(wù)器，省級視頻會議中心可以通過MCU的雙流功能查看監(jiān)控視頻。省級可查看遠端市級計算機調(diào)用的監(jiān)控視頻，而不需要安裝和管理一套監(jiān)控系統(tǒng)，也不必從繁多的監(jiān)控視頻中選擇。
接入視頻終端模式是用解碼器將當(dāng)?shù)亓髅襟w的視頻流解碼成模擬信號，接入到視頻終端上的VGA或DVI端子上，實現(xiàn)監(jiān)控視頻和會議視頻同步共享。
�、谝曨l會議與語音會議的融合。
無縫的將音視頻會議與電話會議
結(jié)合起來，整個視頻會議室都作為SIP終端接入SIP服務(wù)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。
基本方案是將視頻會議納入到電話語音會議系統(tǒng)，只要讓MCU與SIPServer融合即可，理論上需要在兩者之間架設(shè)一臺SIP-323的網(wǎng)關(guān)中央服務(wù)器，經(jīng)過反復(fù)驗證，具有SIP協(xié)議的MCU作為SIP終端接入SIP服務(wù)器會使整個融合流程簡單化。這樣可以實現(xiàn)的語音會議與視頻會議的融合，具有SIP電話功能的任何終端撥入特定的會議室號碼，即可參加視頻會議和語音會議。
3.統(tǒng)一通信管理軟件系統(tǒng)
統(tǒng)一通信軟件的集成程度依賴江蘇省交通運輸廳公路局視頻MCU接口和SIP服務(wù)接口，接口開放程度越高，集成度就越高，集成的功能也就越多。
視頻會議系統(tǒng)的會議管理通過對
MCU的管理完成，通常會有專門的MCU控制軟件來完成會議模板的創(chuàng)建，實現(xiàn)會議用戶、會議權(quán)限、會議室管理以及分屏方式，會議中視頻、語音廣播的控制等。軟件集成則需要將這些功能統(tǒng)一到一個平臺集中管理，免除管理員登錄不同的軟件界面，減少頻繁的切換界面控制相應(yīng)的應(yīng)用，提供工作效率。
通過對前期參與測試的MCU視頻廠家提供的二次開發(fā)接口API的深入分析研究，廠家對上述功能做了很好的包裝，方便集成軟件商利用接口做第三方集成開發(fā)。廠家采用的是面對服務(wù)的開放模式，符合當(dāng)前開放編程理念，即基于HTTP協(xié)議基礎(chǔ)上，利用XML-RPC消息調(diào)用機制實現(xiàn)。把想要做的事件用XML格式封裝，提交到WEB服務(wù)，服務(wù)將運行結(jié)果用XML包裝響應(yīng)給相應(yīng)的調(diào)用者，調(diào)用者解析這些XML格式信息就可以得到想要的信息。
(1)管理軟件功能。
�、傧到y(tǒng)集成。
a.集成MCU視頻的管理系統(tǒng)。
b.集成SIP服務(wù)器的管理系統(tǒng)。
c.集成短信接口。
d.集成郵件系統(tǒng)。
�、跁h室管理。
a.視頻會議室的創(chuàng)建、修改、刪除。
b.語音會議室的創(chuàng)建、修改、刪除。
c.會議室的列表和狀態(tài)查詢。
d.會議室成員的列表和狀態(tài)查詢。
�、弁ㄔ捁芾�。
a.任意兩個SIP客戶端之間可以直接進行通話。
b.任何有權(quán)限的用戶都可以通過系統(tǒng)管理會議室，包括：創(chuàng)建、修改和刪除，并可以將系統(tǒng)內(nèi)的任意SIP客戶端、固定電話和移動電話加入到語音會議室中。
c.主動加入會議室，用戶只要撥打已經(jīng)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。
�、軤顟B(tài)顯示。SIP電話會議系統(tǒng)能夠顯示SIP客戶端的狀態(tài)，SIP客戶端分有三種狀態(tài)：在線等待、在線接聽和離線(未注冊)。
(2)接口要求。
�、僮裱F(xiàn)有短信接口規(guī)則。
②遵循郵件系統(tǒng)整合規(guī)則。
�、圩裱c現(xiàn)有用戶權(quán)限系統(tǒng)整合
規(guī)則。
�、軐ν馓峁┒伍_發(fā)接口，至少包含的功能有：MakeCall發(fā)起撥號;End-Call終止通話;GetUserState獲取用戶狀態(tài);GetUserInfo獲取用戶信息;Make-Meeting發(fā)起會議;EndMeeting終止會議;AddMeetingUser加入用戶到會議;
RemoveMeetingUser刪除會議用戶。
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