軍網網絡電話應用可行性研究

徐 沫，王寬仁

(西安空軍工程大學電訊工程學院，陜西 西安 710077)

責任編輯:許 盈

0 引言

信息化網絡化戰爭中，戰場信息瞬息萬變，現代軍事信息呈現多樣化，其中包括語音、數據、命令及圖形圖像信息等。目前，信息的傳輸主要是按信息的不同分別組網傳輸，使用相應的終端設備，這種方案專業性強，保密性能高，但互通性較差，造成人力與財力資源的浪費。能否在個人PC的基礎上做少量的硬件開發，充分利用個人PC強大的運算、控制、處理及顯示功能，將其作為多功能數據終端，并借助現有超帶寬、大容量的光纖通信網將各種信息融合傳輸，實現多網合一，既提高信息傳輸的效率，同時還可節約資源，這種設想的特點是功能強大，開發周期短，只要在安全性方面考慮周全，同樣具有很高的保密性。軍網網絡電話應用研究就是在這種設想的背景下提出的。

1 網絡電話技術概述

1.1 網絡電話技術原理概述

網絡電話通常稱為IP電話，是以IP為網絡層協議的計算機網絡中進行語音通信的系統，它采用的技術統稱為VoIP(Voice over IP)。網絡電話誕生于計算機電話集成(Computer Telephony Integration，CTI)技術，是 CTI技術發展到一定階段的產物，是在CTI基礎上發展起來的一項將IP數據網絡與公用電話網絡(Public Switch Telephone Network，PSTN)無縫集成的新技術。目前所說的網絡電話是分組交換技術和PSTN網絡融合后的結果［1］。經過十余年的發展，網絡電話技術已經成功應用于金融行業、高速公路通信網、電力行業、勝利油田、機場調度、跨國公司以及校園等場合［2］。據報道，日本到2020年全國范圍內將實現電話IP化，但將網絡電話技術應用于軍網中目前還沒有相關的報道。

1.2 網絡電話系統組成

為了在IP網絡上傳輸語音信號，語音信號首先通過A/D設備采樣轉換為數字信號后，利用語音編碼器對數字語音信號進行編碼壓縮，壓縮后的語音數據經過實時傳輸協議(Real－time Transmitter Protocol，RTP)、用戶數據報協議(User Datagram Protocol，UDP)、IP協議層層打包后封裝成MAC幀，發送到IP網絡進行傳輸，接收方將收到的數據幀拆包、重組、解壓縮還原成語音數據，通過D/A設備還原成聲音信號并播放，從而實現IP網絡兩端的語音通信。語音信號在IP網絡上傳送的整個過程如圖1所示。

圖1 網絡電話傳輸的基本過程

2 軍網應用現狀

目前，軍隊信息化建設步伐日益加快，全軍構建了軍事信息網絡(簡稱軍網)，遍布各軍區、各科研單位以及各院校，現階段軍事通信是多網并存，語音、數據、視頻獨立成網，各個網絡之間相互獨立。軍網應用現狀示意圖如圖2所示。

圖2 軍網應用現狀

現有軍網以光纖通信網作為主干網絡，其容量大、帶寬高甚至可以達到太赫茲，而目前應用效率極低。在軍事通信中，除軍網之外，還設有傳統的PSTN、戰場監控網絡。在建設多個網絡過程中，需要分別投入資金進行布線。由于各個網絡所需技術、組網方式不同，這就需要不同技術的人員進行日常維護。基于上述考慮，多網并存勢必會花費更多的資源和人力，并且光纖通信網以及配備的軍網終端PC利用率不高。

3 軍網網絡電話的應用研究

結合軍網及網絡電話技術應用現狀，本文提出了一種軍網網絡電話應用方案，利用現有的容量大、保密性好的光纖網絡作為傳輸網絡，以具有強大數據處理的PC機作為軍網網絡終端，進行語音信息傳輸。網絡電話終端實現方案目前有3種:純軟件方案、“語音采集+PC”方案、獨立終端方案［3］。3種實現方案各有優缺點，由于軍隊戰備工作的需要，軍網中的大多PC機晝夜運轉，而且軍網建設的起點高、容量大。連接用戶的路由器數目相對有限，綜合性保密性強，這就為實現高質量的語音通信提供了可靠的硬件平臺。為了充分利用這種有利條件及PC機強大的數據處理能力，第2種實現方案更加適用于軍網網絡電話終端。軍網網絡電話終端由用戶電路及語音信息處理、網絡接口和微機系統3部分組成，其組成框圖如圖3所示［4－5］。

圖3 軍網網絡電話終端系統組成框圖

本文提出的軍網網絡電話實現方案具有以下特點:

1)充分利用了現有大容量軍網網絡和強大數據處理能力的PC資源。軍網網絡電話終端是利用PC的PCI總線將軍網網絡電話話機采集的語音信號進行處理保證語音信息的質量，同時按照國際各種標準進行打包轉換成數據幀，通過網卡傳送到軍網網絡中去，在充分利用PC強大數據處理能力的同時也充分利用了軍網網絡的帶寬。

2)具有新興網絡電話的優勢，是傳統電話無法相比的。電路交換電話一路語音信息消耗的帶寬為64 kbit/s，而網絡電話只需8～10 kbit/s，從而大大節省了帶寬。軍網網絡電話號碼與分配給PC的IP地址綁定，所以辦公室遷移時無需通過技術人員進行重新分配號碼，或者另外布線。

3)易于擴展，為實現“多網一體”提供了一個可靠、實用的開發平臺。軍事信息在新時期呈現多樣化，如語音、數據、視頻及戰場信息等，利用現有平臺傳輸視頻、戰場信息時只需對PCI數據采集卡進行擴展，而PCI的擴展簡便易行。這樣為將來實現軍隊“多網一體”提供了一個可靠、實用的開發平臺。

4 應用展望

本文提出的網絡電話技術應用在軍網中的解決方案，具有一定的實用價值，符合軍事通信發展需要，其應用前景如圖4所示。在未來的發展中，可以將現有軍網(光纖網)作為主干網絡，軍網終端PC作為多功能信息終端，使各種信息融合在軍網中傳輸，其他各網絡可以作為備用網提高軍事通信的可靠性。

圖4 軍網網絡電話技術的應用前景

［1］劉洪林，蔣昌茂，張建勇.IP語音通信原理、設計及組網應用［M］.北京:電子工業出版社，2009.

［2］王瑞剛，李燕.IP電話終端設備—原理、電路及應用［M］.西安:西安電子科技大學出版社，2003.

［3］李蘇楠.VoIP語音終端的硬件設計與實［D］.北京:北京郵電大學，2009.

［4］劉樂善.微型計算機與接口技術［M］.武漢:華中科技大學出版社，2001.

［5］李貴山，陳金鵬.PCI局部總線極其應用［M］.西安:西安電子科技大學出版社，2003.