油田VOIP網絡系統建設探討

韓磊 李志紅 馬俊林 陳剛

[摘 要]面對日益激烈的市場競爭，油田通訊技術只有跟上現代信息技術的發展步伐，加快網絡技術改造，充分利用網絡資源，才會有更加廣闊的生存和發展空間。本文簡要介紹了VOIP在油田中的應用前景，分析了VOIP的優點，在此基礎上提出了油田語音通訊系統網絡化發展的幾點建議，希望能為提升油田企業的現代化管理水平提供借鑒。

[關鍵詞]油田；通訊系統；VOIP；數字化

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2018.06.067

[中圖分類號]TN915.0 [文獻標識碼]A [文章編號]1673-0194（2018）06-0-02

1 VOIP概述

VOIP是一種可以在IP網絡上互傳模擬音訊或視訊的技術，包括一連串的轉碼、編碼、壓縮和打包等過程，讓語音數據可以在IP網絡上傳輸到目的端，然后再經由相反的程序，還原成原來的語音訊號以供接聽者接收。油田通訊系統的網絡化建設就要充分利用計算機網絡技術、數據編碼壓縮技術、語音和數據智能分析技術，實現語音通訊的網絡化、智能化、功能多元化，以適應油田信息化建設需要。

VOIP大致采用5個步驟來互傳語音訊號。第一步采用ITU-T G.711語音編碼標準將發話端的模擬語音訊號進行編碼；第二步則是將語音封包加以壓縮，同時并添加址及控制信息；第三步是傳輸IP封包階段；第四步IP封包會進行譯碼還原；第五步將信號轉換成喇叭、聽筒或耳機能播放的模擬音訊。在一個基本的VOIP網絡架構之中，大致包含以下4個基本硬件：媒體網關器（將語音訊號轉換成為IP封包）；媒體網關控制器（管理訊號傳輸與轉換）；語音服務器（提供電話不通、占線或忙線時的語音響應服務）；信號網關器（在交換過程中進行相關控制，以決定通話建立與否，以及提供相關應用的增值服務）。媒體網關器與網關控制器兩種設備具有將媒體數據流及IP封包轉譯成不同網絡所支持的各類協議的功能，因此用來連接VOIP網絡和PSTN網絡，完成語音電話網絡和模擬電話的互聯互通。

目前，業界VOIP使用的主要有兩個協議，一個是H.323，另一個是SIP協議。H.323協議是獨立于操作系統和硬件平臺之上，支持多點功能、組播和頻寬管理，可支持包含不同功能節點之間的視訊會議和不同網絡之間的視訊會議，但是其并不支持群播（Multicast）協議，只能采用多點控制單元（MCU）構成多點會議，因而同時只能支持有限的多點用戶。SIP原則上是一種比較簡單的會話初始化協議，只提供會話或呼叫的建立與控制功能，但能同時支持單點播送（Unicast）及群播功能，使用者可以隨時加入一個已存在的視訊會議之中。在網絡中可透過UDP或TCP協議進行傳輸。由于SIP屬于一種基于文本的協議，采用SIP規則資源定位語言描述（SIP Uniform Resource Locators），可方便進行修改或擴展，相對H.323來說，其靈活性與擴展性的表現較好。

2 油田VOIP網絡的現狀

新疆油田公司轄內的網絡系統已經建成，內部建立了完善的局域網，包括核心、匯聚、接入三層構架，與集團公司廣域網通過專線互聯，現在網絡平臺上承載的主要是數據業務。目前，新疆油田內部電話均為模擬電話，電話號碼數目較多，從硬件環境看，需要布電話線纜，占用硬件資源。從電話資費看，油田公司內部、集團公司之間通話都會產生市話或者長途話費，會給公司帶來一筆巨大的費用。如何控制電話資費，降低辦公成本，使公司轄內信息化建設更趨完善，是當前信息化建設的一個重要內容。

3 油田VOIP的建設目標

按照中石油集團公司總體要求及新疆油田公司相關部署，加強油田信息基礎設施的運維管理，保障油田生產通信，有序退出社會化通信業務，降本、提質、增效是油田公司未來通信業務規劃的總體目標。重點從管理體系、運維體系著手，從原有的傳統固網的運營模式、管理模式向新業務、新任務的方向轉變，以實現業務轉型，同時也為新業務轉型提供組織保障。

在這種新形勢下，油田公司通信業務結合自身的現狀確定自己的發展思路，即建立符合“智能油田”生產指揮、應急保障的通信系統，有序退出社會化通訊業務，實現向油田信息業務、視頻業務、衛星業務、數據傳輸業務的穩步轉型。

在油田生產、調度指揮通信方面，油田公司要進一步強化服務質量管理、調整運行管理模式、優化通信網絡架構、拓展新的業務領域，確保油田生產通信的安全穩定運行，實現油田生產指揮、辦公、調度通訊有機融合，全網一盤棋。油田公司要加快推進油田生產通信專網電話的升級改造工作，盡快將生產通訊網與社會化通訊網有機分離，建設一個服務于油田生產指揮、辦公通信的專用網絡，采用基于IP的下一代通信網絡技術，統一規劃、分期實施，實現語音、數據、視頻網絡的融合，滿足油田生產、指揮調度、自動化辦公的需要。

4 油田VOIP系統的優點

網絡電話因為其自身的特點相較于傳統固話來說，方式靈活，可以實現很多傳統電話所不具備的功能，比如可以在IP網絡上方便地傳送語音、傳真、視頻、和數據等業務。統一消息業務、虛擬電話、虛擬語音、傳真郵箱、查號業務、Internet呼叫中心、Internet呼叫管理、電話視頻會議、電子商務、傳真存儲轉發和各種信息的存儲轉發等功能，也可以通過配合IPPBX系統以及呼叫中心管理系統的功能擴展輕松實現。在企業中部署VOIP網絡更有利于企業管理和發展。IP電話與傳統電話的對比如表1所示。

5 油田VOIP網絡系統的建設流程

在新疆油田內部，所使用的網絡設備大部分為思科和華為的交換機，因此，VOIP的建設將基于現有硬件環境之上。油田VOIP網絡系統的建設流程如圖1所示。為了最大限度地減少投資和對現有網絡的影響，建議采用雙網口IP電話，此類IP電話可以串接在辦公PC和交換機之間，既滿足每個辦公工位一部IP電話的需求，又不會額外占用交換機端口。建設工作建議分為兩部分進行。

第一步：完成VOIP硬件網絡建設，初步實現語音數字化、網絡化。在不改變網絡硬件環境的條件下實現IP電話的接入，只需要采購雙網口IP電話，串接在辦公PC和接入交換機之間，即使用交換機的同一個端口同時滿足辦公PC和IP電話的數據傳輸需求。

在這里需要注意的是，交換機同一端口下的IP電話和PC的IP配置事項，既可以配置為同一網段地址，也可以配置為不同網段的地址。當IP電話與辦公PC處于同一網段地址時，需要注意PC可能存在的廣播風暴、病毒、IP地址沖突等問題對IP電話產生的影響，因此建議將PC與IP電話進行WLAN隔離。

第二步：完善VOIP網絡優化，保證語音數據的可靠性傳輸。在這里就必須提到Voice VLAN這項功能。Voice VLAN是為用戶的語音流專門劃分的VLAN。網絡中經常有數據、語音、視頻等多種流量同時傳輸。因為丟包和時延對通話質量的影響很大，用戶對語音的質量比數據或者視頻的質量更為敏感，因此在帶寬有限的情況下就需要優先保證通話質量。

通過配置Voice VLAN，交換機可識別語音流，將語音流加入到Voice VLAN中傳輸，并對其進行有針對性的QoS保障，當網絡發生擁塞時可以優先保證語音流的傳輸。一般來說，IP電話分為兩大類：發送帶VLAN ID信息的語音報文的IP電話，發送不帶VLAN ID信息的語音報文的IP電話。若要提高語音數據流的傳輸優先級，首先要能識別出語音數據流，而在識別出語音數據流后，再對語音數據流提升優先級后傳輸。

Voice VLAN可以通過報文中的源MAC地址和攜帶的WLAN Tag信息兩種方式來識別語音數據流。后者實現的前提是IP電話支持配置VLAN ID的功能，在大量IP電話接入的情況下，可以簡化配置。Voice VLAN可以自動將識別出的語音數據報文自動修改優先級參數：CoS（802.1p）的優先級將被自動調整為5，DSCP優先級將被自動調整為46。這樣，IP電話所發出的語音報文將會在網絡中優先轉發，保證IP電話的通話質量。

6 結 語

目前，大力發展油田通訊系統的數字化建設，就要全面樹立全程、全網發展理念，堅持以網絡化為基本目標，以實現自動化、智能化為發展目標，建設數字通訊系統。深入推廣數字化的油田通訊系統，不但能為企業節省可觀的經費支出，而且還能最大限度地發揮數字化油田在節能降耗、提高管理水平等方面的作用，并最終實現資源共享。

主要參考文獻

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