CN111970292A - 一种民航VoIP语音通信交换系统及管制席位分布式组网方法 - Google Patents

一种民航VoIP语音通信交换系统及管制席位分布式组网方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种民航VoIP语音通信交换系统及管制席位分布式组网方法，包括如下步骤：系统初始化并配置参数、管制席位获取目标地址并发起Invite请求、被叫管制席位进行解析并应答、建立语音通信链路、进行地地语音数据发送和接收、结束。本发明利用管制席位、监控维护子系统、电话通信管理子系统、网络交换子系统，基于SIP协议、采用IP分组交换网络和VOIP语音交换技术，实现地地语音通信。

Description

一种民航VoIP语音通信交换系统及管制席位分布式组网方法
技术领域
本发明涉及IP网络语音通信技术领域，具体地，涉及一种基于SIP（SessionInitiation Protocol，会话初始协议）协议的民航VoIP（Voice over IP，IP话音）语音通信交换系统。
背景技术
VoIP（Voice over Internet Protocol）简而言之就是将模拟信号（Voice）数字化，以数据封包（Data Packet）的形式在IP网络(IP Network）上做实时传递。
随着民航运输业的飞速发展,各空管单位的管制区飞行总量增长迅速,民航飞行安全对空管设备运行保障能力提出了新的要求。VoIP技术在民航空管语音通信系统中的应用，能够实现语音信息在基于IP的网络传输平台上实时传送,与传统的VHF语音通信传输方式相比，VoIP技术最大的优势是充分利用了网络资源，使网内的任一空管单位能够无阻碍地与另一空管单位联络，并共享VHF通信台站资源,这使得管制空域划分更具机动灵活性，实现了管制单位间的互相操作，这种互操作性表明空域扇区能够轻松地从一个空中交通管制中心转换到另一个,无论是分流、处置紧急情况还是商务运营等。另外，VoIP技术也使通信系统的维护管理从独立分散到系统集中,维护排故更方便、直接,维护人员可使用移动终端在IP网络任何节点登入即可检测所有通信设备的运行状态。
SIP（Session Initiation Protocol，会话初始协议）是由IETF（InternetEngineering Task Force，因特网工程任务组）制定的多媒体通信协议。它是一个基于文本的应用层控制协议，用于创建、修改和释放一个或多个参与者的会话。SIP是一种源于互联网的IP语音会话控制协议，具有灵活、易于实现、便于扩展等特点。SIP 的一个重要特点是它不定义要建立的会话的类型，而只定义应该如何管理会话。有了这种灵活性，也就意味着SIP可以用于众多应用和服务中，包括交互式游戏、音乐和视频点播以及语音、视频和 Web会议。
发明内容
本发明的目的在于解决地地语音指挥的协调程度较低，语音组网能力不足以及灵活性和可扩展性不足的技术问题。
为了解决上述问题，本发明提出了一种民航VoIP语音通信交换系统及管制席位分布式组网方法，所述VoIP语音通信交换系统包括网络交换子系统，以及连接网络交换子系统的管制席位、监控维护子系统和电话管理子系统；其中：
所述监控维护子系统对整个语音交换系统中的工作节点状态进行监视；
所述管制席位用于管制员、协调员对外协调、对空语音指挥；
所述电话通信管理子系统处理和分发系统管理控制消息并提供数据库访问与操作；
所述网络交换子系统用于系统内网络设备间的互联。
优选的，所述管制席位由席位接入主机、触摸屏、扬声器、话柄组成，采用双网口设计，可同时连接两根网线，提供两条数据源传输路由，用于管制员、协调员对外协调、对空话音指挥。
优选的，所述监控维护子系统对整个语音交换系统中的工作节点状态进行监控，包括管制席位、电台网关、数据信息交互处理子系统、网络交换子系统、电话网关等，节点出现故障时，监控维护子系统会通过声音和图像提醒席位值班员处理。
优选的，所述电话通信管理子系统采用开放管理协议，全时监控服务器和软件运行状态，处理和分发多系统管理控制消息并提供数据库访问与操作。
优选的，所述网络交换子系统选择高可用性网络元素，创建和维护一个高可用性环境，实现系统内网络设备间的互联。
所述一种民航VoIP语音通信交换系统的管制席位分布式组网方法，包括如下步骤：
S1，系统初始化和配置，包括监控维护子系统向电话通信管理子系统中配置信息，监控维护子系统向管制席位配置信息，电话通信管理子系统记录管制人员IP地址信息，管制席位向电话管理子系统配置信息；
S2，管制席位使用获取的目标管制员角色对应的IP地址与SIP账号，并向其所对应的管制席位发起Invite请求；
S3，被叫管制席位收到主叫管制席位请求后，按照SIP协议解析并应答；
S4，管制席位之间建立SIP语音通信链路；
S5，地地语音发送和地地语音接收；
S6，管制席位向另一个管制席位发起Bye请求；
S7，另一管制席位按照SIP协议解析并应答。
所述步骤S1中监控维护子系统向电话通信管理子系统中配置管制席位的SIP账号和管制员角色信息，并将管制员角色与管制席位的SIP账号进行绑定配置。
所述步骤S1中管制席位向电话通信管理子系统获取所有管制员角色对应的IP地址和SIP账号。
所述步骤S5包括如下子步骤：
S51，管制席位将语音信号进行模数转换；
S52，将语音数据进行编码和组包，发送至另一管制席位；
S53，管制席位对收到的IP数据包进行解析和语音解码；
S54，将语音信号进数模转换，通过扬声器或耳机输出并在界面上显示。
优选的，所述地地语音发送和地地语音接收同步进行。
优选的，所述管制席位对语音信号进行编码和组包采用ED-137标准所规定的RTP扩展方式。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明的系统架构框图；
图2为本发明的流程图；
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。
如图1所示，一种民航VoIP语音通信交换系统及管制席位分布式组网方法，其特征在于，所述VoIP语音通信交换系统包括网络交换子系统，以及连接网络交换子系统的管制席位、监控维护子系统和电话管理子系统；其中：
需要理解的是，所述监控维护子系统对整个语音交换系统中的工作节点状态进行监视；
需要理解的是，所述管制席位用于管制员、协调员对外协调、对空语音指挥；
需要理解的是，所述电话通信管理子系统处理和分发系统管理控制消息并提供数据库访问与操作；
需要理解的是，所述网络交换子系统用于系统内网络设备间的互联。
需要理解的是，所述管制席位由席位接入主机、触摸屏、扬声器、话柄组成，采用双网口设计，可同时连接两根网线，提供两条数据源传输路由，用于管制员、协调员对外协调、对空话音指挥。
需要理解的是，所述监控维护子系统对整个语音交换系统中的工作节点状态进行监控，包括管制席位、电台网关、数据信息交互处理子系统、网络交换子系统、电话网关等，节点出现故障时，监控维护子系统会通过声音和图像提醒席位值班员处理。
需要理解的是，所述电话通信管理子系统采用开放管理协议，全时监控服务器和软件运行状态，处理和分发多系统管理控制消息并提供数据库访问与操作。
需要理解的是，所述网络交换子系统选择高可用性网络元素，创建和维护一个高可用性环境，实现系统内网络设备间的互联。
为了进一步理解本发明的具体工作流程，如图2所述，一种民航VoIP语音通信交换系统的管制席位分布式组网方法，所述管制席位分布式组网方法流程步骤如下：
管制席位分布式组网流程开始首先进行系统初始化和配置参数，包括：监控维护子系统配置管制席位用SIP账号和管制员角色信息，监控维护子系统将管制席位用SIP账号绑定配置，管制席位启动后，管制员选择角色并向电话通信管理子系统注册登陆，管制席位向电话通信管理子系统获取所有管制员角色对应的IP地址和SIP账号。
系统配置结束，管制席位向目标管制席位发起Invite请求。
被叫管制席位收到主叫管制席位的Invite请求后，按照SIP协议进行解析并应答。
通过信令交互，管制席位之间建立起SIP语音通信链路。
地地通话前，需要判断是发射方向还是接收方向。
地地通话发射与接收双向同时进行。
地地通话发射方向时，管制席位将语音信号进行模数转换后，通过ED-137标准所规定的RTP扩展方式进行编码和组包，形成语音数据流，发送到另一个管制席位。
地地通话接收方向时，管制席位接收到IP数据包后进行协议解析和语音解码，将语音信号进行数模转换后，通过扬声器或耳机输出并在界面上进行显示。
地地通话发射或接收结束后，管制席位向另一个管制席位发起Bye请求。
另一个管制席位收到Bye请求后，按照SIP协议进行解析并应答。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种民航VoIP语音通信交换系统，其特征在于，所述民航VoIP语音通信交换系统包括网络交换子系统，以及连接网络交换子系统的管制席位、监控维护子系统和电话通信管理子系统；其中：
所述管制席位用于管制员、协调员对外协调、对空语音指挥；
所述监控维护子系统对整个语音交换系统中的工作节点状态进行监视；
所述电话通信管理子系统处理和分发系统管理控制消息并提供数据库访问与操作；
所述网络交换子系统用于系统内网络设备间的互联。
2.如权利要求1所述一种民航VoIP语音通信交换系统，其特征在于，所述管制席位由席位接入主机、触摸屏、扬声器、话柄组成，采用双网口设计，可同时连接两根网线，提供两条数据源传输路由，用于管制员、协调员对外协调、对空话音指挥。
3.如权利要求1所述一种民航VoIP语音通信交换系统，其特征在于，所述监控维护子系统对整个语音交换系统中的工作节点状态进行监控，包括管制席位、电台网关、数据信息交互处理子系统、网络交换子系统、电话网关，节点出现故障时，监控维护子系统会通过声音和图像提醒席位值班员处理。
4.如权利要求1所述一种民航VoIP语音通信交换系统，其特征在于，所述电话通信管理子系统全时监控服务器和软件运行状态，处理和分发多系统管理控制消息并提供数据库访问与操作。
5.一种民航VoIP语音通信交换系统的管制席位分布式组网方法，其特征在于，所述管制席位分布式组网方法，包括如下步骤：
S1，系统初始化和配置，包括监控维护子系统向电话通信管理子系统中配置信息，监控维护子系统向管制席位配置信息，电话通信管理子系统记录管制人员IP地址信息，管制席位向电话通信管理子系统配置信息；
S2，管制席位使用获取的目标管制员角色对应的IP地址与SIP账号，并向其所对应的管制席位发起Invite请求；
S3，被叫管制席位收到主叫管制席位请求后，按照SIP协议解析并应答；
S4，管制席位之间建立SIP语音通信链路；
S5，地地语音发送和地地语音接收；
S6，管制席位向另一个管制席位发起Bye请求；
S7，另一管制席位按照SIP协议解析并应答。
6.如权利要求5所述一种民航VoIP语音通信交换系统的管制席位分布式组网方法，其特征在于，所述步骤S1中监控维护子系统向电话通信管理子系统中配置管制席位的SIP账号和管制员角色信息，并将管制员角色与管制席位的SIP账号进行绑定配置。
7.如权利要求5所述一种民航VoIP语音通信交换系统的管制席位分布式组网方法，其特征在于，所述步骤S1中管制席位向电话通信管理子系统获取所有管制员角色对应的IP地址和SIP账号。
8.如权利要求5所述一种民航VoIP语音通信交换系统的管制席位分布式组网方法，其特征在于，所述步骤S5包括如下子步骤：
S51，管制席位将语音信号进行模数转换；
S52，将语音数据进行编码和组包，发送至另一管制席位；
S53，管制席位对收到的IP数据包进行解析和语音解码；
S54，将语音信号进数模转换，通过扬声器或耳机输出并在界面上显示。
9.如权利要求5所述一种民航VoIP语音通信交换系统的管制席位分布式组网方法，其特征在于，所述地地语音发送和地地语音接收同步进行。
10.如权利要求8所述一种民航VoIP语音通信交换系统的管制席位分布式组网方法，其特征在于，所述管制席位对语音信号进行编码和组包采用ED-137标准所规定的RTP扩展方式。
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