油田VOIP网络系统建设探讨

韩磊 李志红 马俊林 陈刚

[摘 要]面对日益激烈的市场竞争，油田通讯技术只有跟上现代信息技术的发展步伐，加快网络技术改造，充分利用网络资源，才会有更加广阔的生存和发展空间。本文简要介绍了VOIP在油田中的应用前景，分析了VOIP的優点，在此基础上提出了油田语音通讯系统网络化发展的几点建议，希望能为提升油田企业的现代化管理水平提供借鉴。

[关键词]油田；通讯系统；VOIP；数字化

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2018.06.067

[中图分类号]TN915.0 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194（2018）06-0-02

1 VOIP概述

VOIP是一种可以在IP网络上互传模拟音讯或视讯的技术，包括一连串的转码、编码、压缩和打包等过程，让语音数据可以在IP网络上传输到目的端，然后再经由相反的程序，还原成原来的语音讯号以供接听者接收。油田通讯系统的网络化建设就要充分利用计算机网络技术、数据编码压缩技术、语音和数据智能分析技术，实现语音通讯的网络化、智能化、功能多元化，以适应油田信息化建设需要。

VOIP大致采用5个步骤来互传语音讯号。第一步采用ITU-T G.711语音编码标准将发话端的模拟语音讯号进行编码；第二步则是将语音封包加以压缩，同时并添加址及控制信息；第三步是传输IP封包阶段；第四步IP封包会进行译码还原；第五步将信号转换成喇叭、听筒或耳机能播放的模拟音讯。在一个基本的VOIP网络架构之中，大致包含以下4个基本硬件：媒体网关器（将语音讯号转换成为IP封包）；媒体网关控制器（管理讯号传输与转换）；语音服务器（提供电话不通、占线或忙线时的语音响应服务）；信号网关器（在交换过程中进行相关控制，以决定通话建立与否，以及提供相关应用的增值服务）。媒体网关器与网关控制器两种设备具有将媒体数据流及IP封包转译成不同网络所支持的各类协议的功能，因此用来连接VOIP网络和PSTN网络，完成语音电话网络和模拟电话的互联互通。

目前，业界VOIP使用的主要有两个协议，一个是H.323，另一个是SIP协议。H.323协议是独立于操作系统和硬件平台之上，支持多点功能、组播和频宽管理，可支持包含不同功能节点之间的视讯会议和不同网络之间的视讯会议，但是其并不支持群播（Multicast）协议，只能采用多点控制单元（MCU）构成多点会议，因而同时只能支持有限的多点用户。SIP原则上是一种比较简单的会话初始化协议，只提供会话或呼叫的建立与控制功能，但能同时支持单点播送（Unicast）及群播功能，使用者可以随时加入一个已存在的视讯会议之中。在网络中可透过UDP或TCP协议进行传输。由于SIP属于一种基于文本的协议，采用SIP规则资源定位语言描述（SIP Uniform Resource Locators），可方便进行修改或扩展，相对H.323来说，其灵活性与扩展性的表现较好。

2 油田VOIP网络的现状

新疆油田公司辖内的网络系统已经建成，内部建立了完善的局域网，包括核心、汇聚、接入三层构架，与集团公司广域网通过专线互联，现在网络平台上承载的主要是数据业务。目前，新疆油田内部电话均为模拟电话，电话号码数目较多，从硬件环境看，需要布电话线缆，占用硬件资源。从电话资费看，油田公司内部、集团公司之间通话都会产生市话或者长途话费，会给公司带来一笔巨大的费用。如何控制电话资费，降低办公成本，使公司辖内信息化建设更趋完善，是当前信息化建设的一个重要内容。

3 油田VOIP的建设目标

按照中石油集团公司总体要求及新疆油田公司相关部署，加强油田信息基础设施的运维管理，保障油田生产通信，有序退出社会化通信业务，降本、提质、增效是油田公司未来通信业务规划的总体目标。重点从管理体系、运维体系着手，从原有的传统固网的运营模式、管理模式向新业务、新任务的方向转变，以实现业务转型，同时也为新业务转型提供组织保障。

在这种新形势下，油田公司通信业务结合自身的现状确定自己的发展思路，即建立符合“智能油田”生产指挥、应急保障的通信系统，有序退出社会化通讯业务，实现向油田信息业务、视频业务、卫星业务、数据传输业务的稳步转型。

在油田生产、调度指挥通信方面，油田公司要进一步强化服务质量管理、调整运行管理模式、优化通信网络架构、拓展新的业务领域，确保油田生产通信的安全稳定运行，实现油田生产指挥、办公、调度通讯有机融合，全网一盘棋。油田公司要加快推进油田生产通信专网电话的升级改造工作，尽快将生产通讯网与社会化通讯网有机分离，建设一个服务于油田生产指挥、办公通信的专用网络，采用基于IP的下一代通信网络技术，统一规划、分期实施，实现语音、数据、视频网络的融合，满足油田生产、指挥调度、自动化办公的需要。

4 油田VOIP系统的优点

网络电话因为其自身的特点相较于传统固话来说，方式灵活，可以实现很多传统电话所不具备的功能，比如可以在IP网络上方便地传送语音、传真、视频、和数据等业务。统一消息业务、虚拟电话、虚拟语音、传真邮箱、查号业务、Internet呼叫中心、Internet呼叫管理、电话视频会议、电子商务、传真存储转发和各种信息的存储转发等功能，也可以通过配合IPPBX系统以及呼叫中心管理系统的功能扩展轻松实现。在企业中部署VOIP网络更有利于企业管理和发展。IP电话与传统电话的对比如表1所示。

5 油田VOIP网络系统的建设流程

在新疆油田内部，所使用的网络设备大部分为思科和华为的交换机，因此，VOIP的建设将基于现有硬件环境之上。油田VOIP网络系统的建设流程如图1所示。为了最大限度地减少投资和对现有网络的影响，建议采用双网口IP电话，此类IP电话可以串接在办公PC和交换机之间，既满足每个办公工位一部IP电话的需求，又不会额外占用交换机端口。建设工作建议分为两部分进行。

第一步：完成VOIP硬件网络建设，初步实现语音数字化、网络化。在不改变网络硬件环境的条件下实现IP电话的接入，只需要采购双网口IP电话，串接在办公PC和接入交换机之间，即使用交换机的同一个端口同时满足办公PC和IP电话的数据传输需求。

在这里需要注意的是，交换机同一端口下的IP电话和PC的IP配置事项，既可以配置为同一网段地址，也可以配置为不同网段的地址。当IP电话与办公PC处于同一网段地址时，需要注意PC可能存在的广播风暴、病毒、IP地址冲突等问题对IP电话产生的影响，因此建议将PC与IP电话进行WLAN隔离。

第二步：完善VOIP网络优化，保证语音数据的可靠性传输。在这里就必须提到Voice VLAN这项功能。Voice VLAN是为用户的语音流专门划分的VLAN。网络中经常有数据、语音、视频等多种流量同时传输。因为丢包和时延对通话质量的影响很大，用户对语音的质量比数据或者视频的质量更为敏感，因此在带宽有限的情况下就需要优先保证通话质量。

通过配置Voice VLAN，交换机可识别语音流，将语音流加入到Voice VLAN中传输，并对其进行有针对性的QoS保障，当网络发生拥塞时可以优先保证语音流的传输。一般来说，IP电话分为两大类：发送带VLAN ID信息的语音报文的IP电话，发送不带VLAN ID信息的语音报文的IP电话。若要提高语音数据流的传输优先级，首先要能识别出语音数据流，而在识别出语音数据流后，再对语音数据流提升优先级后传输。

Voice VLAN可以通过报文中的源MAC地址和携带的WLAN Tag信息两种方式来识别语音数据流。后者实现的前提是IP电话支持配置VLAN ID的功能，在大量IP电话接入的情况下，可以简化配置。Voice VLAN可以自动将识别出的语音数据报文自动修改优先级参数：CoS（802.1p）的优先级将被自动调整为5，DSCP优先级将被自动调整为46。这样，IP电话所发出的语音报文将会在网络中优先转发，保证IP电话的通话质量。

6 结 语

目前，大力发展油田通讯系统的数字化建设，就要全面树立全程、全网发展理念，坚持以网络化为基本目标，以实现自动化、智能化为发展目标，建设数字通讯系统。深入推广数字化的油田通讯系统，不但能为企业节省可观的经费支出，而且还能最大限度地发挥数字化油田在节能降耗、提高管理水平等方面的作用，并最终实现资源共享。

主要参考文献

[1]黃永峰.因特网语音通信技术及其应用[M].北京：人民邮电出版社，2002.

[2]张登银.VIP技术分析与系统设计[M].北京：人民邮电出版社，2003.

[3]张磊，王阿禅.VOIP语音技术及应用[M].北京：机械工业出版社，2000.