【摘要】 隨著現(xiàn)代企業(yè)的快速發(fā)展，部署在企業(yè)內(nèi)部基于程控交換方式的電話調(diào)度系統(tǒng)、對(duì)講系統(tǒng)等語音通信系統(tǒng)已經(jīng)滿足不了用戶的需求。限制傳統(tǒng)設(shè)備的應(yīng)用的因素主要包括各個(gè)系統(tǒng)功能單一、重復(fù)布網(wǎng)、傳輸距離有限、無法與其他設(shè)備進(jìn)行聯(lián)動(dòng)、維護(hù)復(fù)雜。為了能夠解決這個(gè)問題，我們對(duì)主流軟交換技術(shù)的SIP協(xié)議簇進(jìn)行擴(kuò)展，然后實(shí)現(xiàn)調(diào)度功能，并進(jìn)行實(shí)際部署，解決用戶現(xiàn)有通信系統(tǒng)問題，同時(shí)為用戶降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)投資，運(yùn)維投資以及后期設(shè)備的升級(jí)改造投資成本。本文詳細(xì)闡述了基于RFC3621協(xié)議簇調(diào)度系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路及實(shí)現(xiàn)方法，該方法申請(qǐng)了國家發(fā)明專利。

【關(guān)鍵詞】 擴(kuò)展SIP協(xié)議簇 調(diào)度系統(tǒng) 有線對(duì)講

一、前言

隨著企業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化程度不斷加深，管理效率不斷上升，企業(yè)逐步由分層管理向扁平化管理轉(zhuǎn)變。而伴隨著企業(yè)管理方式的轉(zhuǎn)變，企業(yè)通信系統(tǒng)也開始向融合智能化發(fā)展。這是因?yàn)閭鹘y(tǒng)的有線對(duì)講系統(tǒng)、調(diào)度系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)等是多個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)，其重復(fù)布網(wǎng)、維護(hù)復(fù)雜等問題無法有效得到解決。為了解決這些問題，首先需要將這些系統(tǒng)統(tǒng)一到一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中來，然后通過一個(gè)系統(tǒng)將用戶使用的電話、對(duì)講等語音終端進(jìn)行管理。管理大容量的語音終端比較成熟的是軟交換技術(shù)，同時(shí)可以發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)靈活接入的特點(diǎn)，完成各種系統(tǒng)統(tǒng)一接入的要求。

二、問題提出

傳統(tǒng)的語音通信系統(tǒng)主要包括調(diào)度系統(tǒng)、有線對(duì)講系統(tǒng)、應(yīng)急通信系統(tǒng)等利用程控技術(shù)設(shè)計(jì)出不同操作模式的語音交換系統(tǒng)。這些系統(tǒng)由于主機(jī)與終端的差異導(dǎo)致骨干網(wǎng)絡(luò)無法共用，導(dǎo)致運(yùn)維復(fù)雜等?，F(xiàn)在主流的語音交換技術(shù)為軟交換技術(shù)，而軟交換技術(shù)最為靈活的協(xié)議為SIP協(xié)議簇。但是SIP協(xié)議簇主要定義了終端基本的注冊、呼叫、應(yīng)答等基本狀態(tài)內(nèi)容，對(duì)于設(shè)備終端的屬性及過程控制沒有進(jìn)行詳細(xì)定義，因此導(dǎo)致了各個(gè)廠家SIP協(xié)議簇?cái)U(kuò)展內(nèi)容的大不相同。在IP調(diào)度系統(tǒng)中，不同設(shè)備間交互的協(xié)議種類多，導(dǎo)致不同廠商的調(diào)度控制終端和軟交換服務(wù)器間不能通用。如果通過擴(kuò)展標(biāo)準(zhǔn)SIP協(xié)議簇來實(shí)現(xiàn)IP調(diào)度系統(tǒng)功能，并且簡化IP調(diào)度系統(tǒng)協(xié)議種類，讓不同IP調(diào)度系統(tǒng)設(shè)備廠商的設(shè)備實(shí)現(xiàn)通用。這將改變目前用戶對(duì)多種網(wǎng)關(guān)設(shè)備無法統(tǒng)一管理的現(xiàn)狀。傳統(tǒng)設(shè)備不同操作模式的語音通信系統(tǒng)便可在同一軟交換上實(shí)現(xiàn)。

三、擴(kuò)展協(xié)議設(shè)計(jì)

基于IP的工業(yè)綜合通信系統(tǒng)是標(biāo)準(zhǔn)軟交換系統(tǒng)融合了調(diào)度、對(duì)講系統(tǒng)特點(diǎn)在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用特點(diǎn)，通過對(duì)RFC3621的SIP協(xié)議簇進(jìn)行補(bǔ)充實(shí)現(xiàn)的。標(biāo)準(zhǔn)的軟交換系統(tǒng)設(shè)計(jì)了終端用戶的管理、交換管理、狀態(tài)管理等基本管理，調(diào)度系統(tǒng)系統(tǒng)則需要提供強(qiáng)插、強(qiáng)拆、監(jiān)聽、摘掛機(jī)狀態(tài)、會(huì)議等等特殊功能。（圖1）

SIP請(qǐng)求消息分為請(qǐng)求行、.消息頭域及消息體三部分。消息頭域中包含許多個(gè)消息頭，分別攜帶著IP終端的各種信息。將在SIP請(qǐng)求消息的消息頭域中加入自定義的消息頭。增加的消息頭表示調(diào)度控制終端需要讓軟交換服務(wù)器執(zhí)行的調(diào)度功能。在消息頭后加入需要參與該調(diào)度功能的話機(jī)號(hào)碼。同時(shí)預(yù)留一個(gè)區(qū)域，供用戶傳送備用信息，如設(shè)備相關(guān)的型號(hào)，協(xié)議的版本等。當(dāng)然自定義消息頭遵從標(biāo)準(zhǔn)的SIP協(xié)議消息頭格式，能夠和標(biāo)準(zhǔn)的SIP消息頭用相同的方法封裝和解析，最終形成一個(gè)具有自定義消息頭的SIP請(qǐng)求消息。

四、系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用

基于SIP協(xié)議簇?cái)U(kuò)展的應(yīng)用在企業(yè)通信系統(tǒng)中最為常見，如調(diào)度系統(tǒng)、有線對(duì)講系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)等。但是各種語音通信系統(tǒng)的操作模式不同，導(dǎo)致SIP協(xié)議簇?cái)U(kuò)展信息的結(jié)構(gòu)及內(nèi)容的不同。

基于軟交換的調(diào)度系統(tǒng)，主要功能是完成電話終端的兩方通話、三方通話、強(qiáng)插、強(qiáng)拆等等功能。協(xié)助調(diào)度系統(tǒng)完成這些功能的終端叫調(diào)度臺(tái)。調(diào)度臺(tái)通過標(biāo)配的鍵權(quán)電話來操作調(diào)度臺(tái)，完成各項(xiàng)功能的實(shí)現(xiàn)。

當(dāng)鍵權(quán)電話提機(jī)后，可操作鍵盤發(fā)送鍵權(quán)電話的操作指令。該指令的結(jié)構(gòu)為：

長度是對(duì)整個(gè)信息長度一個(gè)說明，保證信息的完整性；鍵盤編號(hào)進(jìn)行多鍵盤的區(qū)分；命令是不同操作功能的標(biāo)識(shí)，命令主要是強(qiáng)插、強(qiáng)拆、三方通話、監(jiān)聽等等；包標(biāo)識(shí)符是對(duì)本信息包類型進(jìn)行說明，包標(biāo)示符主要標(biāo)注請(qǐng)求（REQUEST），回應(yīng)（RESPONSE），事件通知（EVENT），命令（COMMAND）四種；序列號(hào)用來標(biāo)識(shí)一次請(qǐng)求和回應(yīng)；結(jié)束符標(biāo)識(shí)說明本命令執(zhí)行完畢結(jié)束；數(shù)據(jù)包內(nèi)容是實(shí)際的內(nèi)容。

例如：鍵權(quán)話機(jī)提機(jī)通過鍵盤向軟交換提出呼叫一個(gè)用戶的命令，首先構(gòu)造一個(gè)INVITE請(qǐng)求，并把鍵盤發(fā)送的操作指令嵌入到協(xié)議中，然后這個(gè)請(qǐng)求會(huì)由Proxy層層轉(zhuǎn)發(fā)，最后到達(dá)一個(gè)或者多個(gè)可能處理這個(gè)邀請(qǐng)的UAS，即調(diào)度服務(wù)器。一旦調(diào)度服務(wù)器收到這個(gè)消息并進(jìn)行處理，那么通過發(fā)送2XX進(jìn)行應(yīng)答，如果拒絕則發(fā)送其他相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)SIP拒絕協(xié)議。這樣，鍵盤通過發(fā)送擴(kuò)展的sip協(xié)議完成對(duì)多個(gè)終端的控制，完成用戶的調(diào)度功能需求。

另外，擴(kuò)展SIP協(xié)議同樣可以應(yīng)用在有線對(duì)講系統(tǒng)中。對(duì)講系統(tǒng)主要功能特點(diǎn)是按鍵呼叫，松鍵終止語音，同時(shí)向相關(guān)崗位傳送本機(jī)的工作狀態(tài)。那么主要將本機(jī)狀態(tài)發(fā)送到對(duì)講主機(jī)，然后由主機(jī)向相關(guān)終端發(fā)送消息以便顯示與之相關(guān)的終端狀態(tài)。主要在包標(biāo)識(shí)符中增加一個(gè)狀態(tài)（STATE），然后在數(shù)據(jù)包內(nèi)容中標(biāo)識(shí)本機(jī)號(hào)碼即可。

通過擴(kuò)展SIP協(xié)議簇實(shí)現(xiàn)的基于軟交換的調(diào)度系統(tǒng)、有線對(duì)講系統(tǒng)功能在工業(yè)現(xiàn)場得到了廣泛的應(yīng)用。解決了工業(yè)語音網(wǎng)融合的問題，為用戶設(shè)計(jì)整個(gè)企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)提供了技術(shù)保障。

五、總結(jié)

通過對(duì)標(biāo)準(zhǔn)SIP協(xié)議簇中消息體進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使得不同用戶需求形成的各種操作模式語音通信系統(tǒng)，達(dá)到骨干網(wǎng)絡(luò)共用、系統(tǒng)統(tǒng)一運(yùn)維、多種操作模式共存、分階段建設(shè)等建設(shè)目標(biāo)。

使用SIP協(xié)議簇?cái)U(kuò)展的協(xié)議，可使得各個(gè)廠家的設(shè)備在用戶建立調(diào)度、對(duì)講、應(yīng)急通信系統(tǒng)時(shí)完全兼容。目前基于擴(kuò)展SIP協(xié)議簇的調(diào)度功能設(shè)計(jì)的產(chǎn)品已經(jīng)廣泛應(yīng)用在重鋼、攀鋼、利比里亞邦礦、越南鋼鐵等多個(gè)大型冶金企業(yè)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益超過一千萬元。為大多用戶實(shí)現(xiàn)總體設(shè)計(jì)、分布實(shí)施、網(wǎng)絡(luò)共用、統(tǒng)一維護(hù)的目標(biāo)提供了建設(shè)依據(jù)，大幅降低用戶投資成本。