基于Ｈ．３２３协议实现局域网嵌入式语音通讯

张学军

摘要：随着企业局域网的发展和完善，以投资少、不改变当前网络拓扑结构，低廉的运行维护成本为指导思想，基于H 323协议栈。采用独立固定IP方式，实现嵌入式语音信息传输。在增加生产指挥通讯渠道的同时，实现局域网内通话零话费，降低经营成本。

关键词：H.323；局域网；语音通讯

1引言

随着企业信息化的发展，采用光纤和微波为传输介质，星型与总线型拓扑结构相结合的TCP／1P网络系统在油田各二级单位相继建成，极大地促进了油田的各项管理工作上水平。但是油田的基层站点大多分布较广，地处偏远，使用市话进行信息沟通，不但手段单一，而且成本高。为了有效地利用现有网络资源。增加生产指挥的通讯渠道，保证安全生产，降低经营成本，实现局域网语音传输，对于点多、面广、线长的企业通讯保障是必要的和可行的。

2设计思想

利用企业局域网信道实现嵌入式语音传输应以投资少。不改变当前网络拓扑结构，脱离使用计算机作为终端进行协议转换模式为目标。采用局域网私有固定IP方式，进行系统终端接入，方便远程网络管理和故障排查。

主要特点：

(1)对现有网络无需更改，充分利用网络资源。

(2)与现有通讯系统并行，提供语音通讯新途径。

(3)通话时间任意长，实现局域网内通话零话费。

3系统设计

3.1H.323协议

H.323协议是国际电信联盟(ITU-T)指定的包交换网络上进行多媒体通信的框架协议。该协议位于传输层之上，主要负责UDP和TCP的通讯调度、数据发送和接收的管理，支持在局域网、城域网以及广域网上进行实时视频、音频及数据传输。

在H.323通信协议框架中，H.323协议栈可以分化为几个功能模块：传输模块、RTP／RTCP媒体传输模块。H.225.0 RAS协议模块、H.225.0呼叫控制模块、H.245控制信令模块、H.323管理模块。

3.2结构设计

嵌入式网络语音传输系统由嵌入式语音交换系统和若干嵌入式语音转换器组成，以RJ45接口方式接入网络交换设备。通过系统管理、语音采集、压缩、网络传输。解压、声音回放以及模拟电话呼叫等过程，实现语音传输。系统结构连接如图1所示。

3.3嵌入式语音交换系统和嵌入式语音网络转换器

嵌入式语音交换系统负责对局域网络范围内若干个嵌入式语音转换器的管理，包括IP地址管理、通信端口以及电话到IP的转换。

嵌入式语音网络转换器采用H.323协议族实现采集语音信号、压缩、网络传输、解压、声音回放以及模拟电话呼叫过程(摘机、拨号、响铃、通话、挂机等)。嵌入式语音网络转换器采用标准H.323协议族结构如图2所示。

4网络语音信息交互实现

4.1注册过程

RAS：H.225 0IRAs认证／接受，状态(Regisration／Admission／Status)，RAS信令提供如下功能：

(1)允许嵌入式语音交换系统管理嵌入式语音转换器。

(2)允许嵌入式语音转换器向嵌入式语音交换系统提出各种请求，如认证请求、接受请求和带宽调整等请求一

(3)允许嵌入式语音交换系统响应嵌入式语音转换器的请求，接受或拒绝提供某项服务，如认证许可、带宽调整和地址解析等。

嵌入式语音网络转换器加电启动时，通过H.225.0 RAS信令向嵌入式语音交换系统发送RRQ注册请求。当嵌入式语音交换系统接收到合法的注册信息后，返回RCF确认消息。否则返回RRJ拒绝信息。

4.2呼叫过程

H.225.0呼叫信令：是用来在两个嵌入式语音转换器间建立或释放一个呼叫信令连接。它采用了Q.931(ISDN呼叫信令)，并加上了一些适合分组交换网的特定内容。

4.3呼叫控制

H.245媒体控制信令：媒体传输时，有很多配置需要调整。需要协商发送方的发送特性和接收方的接收特性，需要打开或关闭某逻辑传输信道，需要实时控制媒体流。

4.4语音传输

在H.323协议栈中，RTP／RTCP是运行在无连接的UDP传输层上，以提高媒体传输的实时性。

(1)RTP：实时传输协议Real Time Transport Protocol

RTP为数据提供了具有实时特征的终端对终端传送服务，如在组播或单播网络服务下的交互式视频音频或仿真数据。

(2)RTCP：实时传输控制协议Re-al-timeTransportControlProtocol

RTCP和RTP一起提供流量控制和拥塞控制服务。在RTP会话期间，各参与者周期性地传送RTCP包。RTCP包中含有已发送的数据包的数量、丢失的数据包的数量等统计资料，因此，服务器可以利用这些信息动态地改变传输速率，甚至改变有效载荷类型。RTP和RTCP配合使用，能以有效的反馈和最小的开销使传输效率最佳化。

4.5呼叫释放信令交互(如图3所示)

5应用推广情况

由于设备安装方式简便，不改变原有局域网络拓扑结构，直接通过RJ45接口连接到网络交换设备上。每个终端拥有独立的IP地址，和原有的网管平台互相兼容，方便管理。并且客户可以根据自己的实际需求任意设置电话号码，方便记忆和使用。

目前在油田集输单位基层站点和部分机关生产值班岗位得到很好的应用。从一段时间的使用情况看，系统语音清晰，无延时。实现通话零话费，节省了成本开销，起到了网络语音通讯的作用，为生产信息沟通提供了有效的保障。同时，也为下一步视频同步传输奠定了基础。