IP通信（通用10篇）
IP通信 篇1
高速公路通信系统对于高速公路收费安全性以及业务联络工作产生直接影响,相关设计人员在实施IP通信设计的过程中要对各类网络信息数据的融合加以重视,保证不会出现影响其发展的问题。
一、高速公路通信系统概述
在国家高速公路通信系统使用过程中,其主要任务就是为人们提供业务联络服务、收费服务以及监控服务等,使高速公路能够建立多方面的自动化传输平台。一般情况下,高速公路通信系统是由光线数字传输系统与数字化程序控制系统组成的,可以通过图像数据等显现出来,同时,有利于高速公路中紧急事故的解决,保证能够提升高速公路的安全性与运行效率。
根据对高速公路网络规划问题的分析,发现在网络规划过程中,通信系统的管理体制可以分为省通信中心、分中心以及通信中心站等,在一定程度上,能够有效维护高速公路秩序,对其发展产生较为有利的影响。
二、高速公路通信系统设计情况
目前,很多高速公路通信系统在实际建设的过程中,都是将华为、中兴等作为主要的通信设备,利用不同型号的产品对通道进行保护等,同时,还能形成数据传输平台,但是,在实际传输过程中,经常会出现传输效率低的问题,对其造成了较为不利的影响,尤其在语音传输过程中,无法有效提升传输质量[1]。
三、高速公路通信系统全IP通信设计措施
在高速公路通信系统不断完善的过程中,相关设计人员与管理人员要对自身的工作职责加以重视,保证能够通过全IP通信的设计工作,不断完善高速公路通信系统,具体方式包括以下几点:
3.1制定完善的设计方案
在设计高速公路通信系统全IP通信的过程中,设计人员要制定完善的设计方案,在控制设计成本的基础上,对下一代网络形成趋势加以分析,保证能够为高速公路管理工作提供专门的监控系统、收费系统以及会议电视系统等,使其语音传输、图像传输、数据传输等速度有所提升。同时,还要对高速公路系统功能需求加以分析,进而设计出综合性较强的系统,为其发展奠定基础[2]。
3.2工业以太网传输设计
高速公路中的机电工程所传输的信息包括:收费、监控、办公等。目前,处理专门的电话系统之外,高速公路中其他的数据传输系统都是以光线数字传输网为主,其运行通道是以太网。同时,工业以太网具有传输速度快、数据自动优化的特点,因此,设计人员可以利用工业以太网对其进行设计,进而保证设计工作的合理性,提升通信系统运行效率。在利用以太网对高速公路进行综合设计的过程中,相关设计人员要重视网络结构的可靠性,对整合系统的交换情况加以分析,保证能够在功能上满足设计要求,然后阶段性的执行升级工作,达到预期的设计目标。在高速公路综合业务接入网的过程中,相关设计人员必须要对电信级别系统加以重视,然后对数据传输以太网进行机组交换处理,进而提升传输可靠性,利用以太网结构,可以满足高速公路语音传输、设计传输等技术综合开放的需求,设计人员在设计网络构架的时候,要明确网络方向,以便于提高通信系统的应用效率[3]。
3.3交换机组配置方案
高速公路通信系统全IP通信设计人员在实施工作的过程中,必须要重视交换机组配置方案的制定,可以将通信站作为承载系统,然后对业务加以延伸。同时,设计人员还要将每个交换机划分为一个独立的VLAN系统,保证能够通过此类系统的建立,不断完善高速公路通信系统,进而提升网络信息技术的应用效率。对于VLAN系统,设计人员要重视安全性,可以设置一个访问权限,保证能够通过访问权限的设置,提升其安全性,在此过程中,设计人员要根据收费站以及指挥中心的实际情况,对可访问系统编制权限说明,然后利用路由器连接外部网络,使整个通信系统运行效率得以提升。
四、结语
在高速公路通信系统全IP通信设计过程中,相关设计人员与管理人员要对新兴网络技术加以重视,不断完善通信系统运行机制,有利于高速公路运行质量的提升。同时,还要重视工作人员的专业素质,阶段性的对其进行专业知识的培训,使其可以掌握先进技能,不断优化网络通信管理体系。
参考文献
[1]杨丽昆,叶伟.高速公路通信系统全IP通信设计[J].军民两用技术与产品,2016(8):69.
[2]叶景福.全IP架构的高速公路通信系统技术研究[J].通讯世界,2014(5):33-34.
[3]陈略.全IP架构的高速公路通信系统技术[J].交通世界(运输车辆),2015(6):24-25.
IP通信 篇2
本文介绍了TCP/IP网络应用程序的面向对象设计方法,并给出了用Visual C++4.2
中MFC在Windows 95环境下开发的程序实例。Sockets与Winsock 95
Winsock 95是在Unix Sockets及Windows Sockets基础上发展起来的。Sockets原
是BSD为了Unix支持互联网通信而设计的4.3BSD Unix版本中的API,它采用客户-服务器
模式的通信机制,使网络客户方和服务器方通过Sockets实现网络之间的联接和数据交
换;Win dows Sockets描述定义了一个Microsoft Windows的网络编程界面,它为
Windows TCP/IP 提供了一个BSD型套接字,除与4.3BSD Unix Sockets完全兼容外,还
包括一个扩充文件,通过一组附加的API实现Windows式(即事件驱动)的编程风格;而
Winsock 95则是在Microsoft Windows 95中进行网络应用程序设计的接口。Windows 95
在Internet支配域中的TCP /IP协议定义了Winsock 95网络编程规范,溶入了许多新特点。
MFC中提供了相应的CSock et类来实现网络通信。Sockets编程原理
Sockets同时支持数据流Sockets和数据报Sockets。
下面是利用Socket进行通信连接的过程框图。其中图1是面向连接的时序图,图2是
无连接的时序图。
图1
图2
由图可以看出,客户与服务器的关系是不对称的。对于TCP C/S,服务器首先启动,然后在某一时刻启动客户与服务器建立连接。服务器与客户开始都必须调用socket()
建立一个套接字socket,然后服务器调用bind()将套接字与一个本地网络地址捆扎在一
起,再调用listen()使套接字处于一种被动的准备接收状态,同时规定它的请求队列长
度,之后服务器就可以调用accept()来接收客户连接。客户打开套接字之后,便可通过
调用connect()和服务器建立连接。连接建立之后,客户和服务器之间就可以通过连接
发送和接收数据。最后,待数据传送结束,双方调用closesocket()关闭套接字。对于
UDP C/S,客户并不与服务器建立一个连接,而仅仅给服务器发送一张包含服务器地址的数据报。相似地,服务器也不从客户端接收一个连接,只是调用函数recvfrom,等待
从客户端来的数据。依照recvfrom返回的协议地址以及数据报,服务器就可以给客户
送一个应答。Winsock 95编程方法
用Visual C++4.2以MFC在Windows 95中实现网络编程,主要就是利用CSocket类及
其如下相关成员函数:
(1)BOOL Create(UINT nSocketPort=0,intnSocketType=SOCK_STREAM,long lEvent=FD_READ|FD_WRITE|FD_OOD|FD_ACCEPT|FD_CONNECT|FD_CLOSE|,LPCTSTR|lpszSocket Address=NULL
该函数用来建立Socket。
(2)BOOL Bind(UINT nSocketPort,LPCTSTRlpszSocketAddess=NULL)该函数的作用是将Socket端口与网络地址连接起来。
(3)BOOL Listen(intnConnectionBacklog=5)
该函数的作用是等待Socket请求。
(4)Virtual BOOL
Accept(CAsyncSocket&rConnectedSocket,Socket,SOCKADDR*
lpSockAddr=NULL,int * lpSockAddrLen=NULL)
该函数的作用是取得队列上第一个连接请求并建立一个具有与Socket相同特性的套接字。
(5)BOOL Connect(LPCTSTR lpszHostAddress,UINTnHostPort)
该函数的作用是提出请求。其中,lpszHostAddress和nHostPort为接受请求进
程的网络地址和Socket端口号。
(6)virtual void Close()该函数的作用是关闭Socket。
使用以上类及成员函数,按照以下步骤,就可以设计出合适的通信程序: Server:Construct→Creat→Bind→Listen→Accept→Send→Close;
Client:Constuct→Creat→Connect→Receive→Close。程序实例
我们用Visual C++4.2中MFC在Windows 95环境下设计了一个daytime cliont程序,清单如下:
头文件HEAD.H内容:
#define IDM_STRAT 200
#define IDM_EDIT 200
classMainwnd:publicCFrameWnd
{public:Mainwnd();
afx_msgintOnCreat(LPCREATESTRUCT);
afx_msg void OnStart(void);
DECLARE_MESSAGE_MAP();
private:CstaticCSStatic;
CEditLineEdit;
CButtenStartButton;};
classPengApp:publicCWinApp
{public:BOOLInitInstance();}
源程序Client.CPP清单:
#include
#include
#include “head.h”
constintnPort=13;
PengApptheApp;
Main Wnd:MainWnd()
{if(!Create(NULL,“CommunicationProgram”,WS_OVERLAPPEDW INDOW,rectDefaul t))AfxAbort();}
intMainwnd:OnCreate(LPCREATESTRUCT)
{Rectrect;SetRect(& rect,80,50,160,70);
Create(“Host Name:”,WS_CHILD|WS_VISIBLE|SS_LEFT,rect,thi s);
SetRect(& rect,60,80,180,100);
LineEdit.Create(WS_CHILD|WS_VISIBLE|WS_DLGFRAME|ES_LEFT, rect,this,IDM_ED IT);
SetRect(&rect,100,120,140,140);
StartButton,Create(“start”,WS_CHILD|VS_VISIBLE|BS_PUSHBU TTON,rect,this,I DM_START);
return 0;}
BEGIN_MESSAGE_MAP(Main Wnd,CFrameWnd)
ON_WM_CREATE()
ON_BN_CLICKED(IDM_START,OnStart)
END_MESSAGE_MAP()
BOOL ControlApp:InitInstance()
{m_pMainWnd=new Main Wnd();
m_pMainWnd→ShowWindow(m_nCmdShow);
m_pMainWnd→UpdateWindow();
return;}
Void Main Wnd:Onstart(void)
{CSocketTimeClient;
if(!AfxSocketInit())MessageBox(“WindowsSocket initialfailed!”,“Receive”,MB_ICONSTOP);
if(!TimeClient.Create())MessageBox(“ReceiveSocketcrea te failed”,“Receive”,MB_I(ON)STOP);
elseTimeClient.connect(strAddr,nPort);
TimeClient.ReceiveFrom(csReceiveText,csCounts,LineEdit.G etWinText,nPort)
MessageBox(TimeClient.csReceiveText);
光纤通信与IP传送技术研究 篇3
【关键词】光纤通信；IP传送技术；关系
【中图分类号】TN929.11 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2013）01—0148-01
1 光纤通信技术
因光在不同物质中的传播速度是不同的，所以光从一种物质射向另一种物质时，在两种物质的交界面处会产生折射和反射。而且，折射光的角度会随入射光的角度变化而变化。当入射光的角度达到或超过某一角度时，折射光会消失，入射光全部被反射回来，这就是光的全反射。
进入光传播时代以来，在尽享数字信号带来高数据处理能力的同时，我们不得不忍受光纤这种娇贵的传输介质。因为施工人员必须将光纤铺得平直舒坦，它才老老实实地为人们传输清晰的信号，所以造成了在建筑物里铺光纤难度大、成本高的难题。光纤通信技术是通过光学纤维传输信息的通信技术。在发信端，信息被转换和处理成便于传输的电信号，电信号控制一光源，使发出的光信号具有所要传输的信号的特点，从而实现信号的电光转换，发信端发出的光信号通过光纤传输到远方的收信端，经光电二极管等转换成电信号，从而实现信号的光—转换。电信号再经过处理和转换而恢复为原发信端相同的信息。现在以长波长光源和单模光纤为标志的第二代光纤通信技术也已经成熟，无中继通信距离约为30公里，通信容量约为5000路，适用于长途干线通信。全光化和光集成化的光纤通信技术正在研究之中。全光化指的是在中继器中光信号直接被放大，省去了光电转换和电光转换过程。全光化的光集成化功能大大减少中继器和光端机的体积，降低功耗和成本，提高可靠性。未来的光纤通信将向超高速系统、超大容量WDM系统演进，而实现光联网是整个光纤通信发展的战略大方向。我们期待着这些新技术的实现来更大的促进整个信息产业的发展。
2 IP传送技术
IP网络自然用的是TCP/IP协议。那什么是TCP/IP协议呢？TCP/IP协议的基本传输单位是数据包（dataEram），TCP协议负责把数据分成若干个数据包，并给每个数据包加上包头就像给一封信加上信封），包头上有相应的编号，以保证在数据接收端能将数据还原为原来的格式，IP协议在每个包头上再加上接收端主机地址，这样数据找到自己要去的地方（就像信封上要写明地址一样），如果传输过程中出现数据丢失、数据失真等情况，TCP协议会自动要求数据重新传输，并重新组包。总之，IP协议保证数据的传输，TCP协议保证数据传输的质量。
IP是与支撑它的下层物理网络无关的网络层协议，基于IP协议组建的网络，统称为IP网络，这种网络支持的各种应用业务，统称为IP业务，而实现这些业务的技术，即为IP技术。IP技术最吸引人的特点是可以将所有系统都连接在一起，几乎任何一种计算机硬件和操作系统的组合都具有用于IP网络协议的驱动程序。IP技术的这种广泛的物理网络适应能力；以及各计算机、网络设备厂家都对IP支持的特点，使得IP业务的地域范围和应用业务领域十分广泛。介绍完了IP网络的基础，我们再来看看目前电信网的发展，TDM技术已经不是未来的发展方向。TDM设备虽然还在生产，但全世界的TDM研发已经全面停止了。另外由于ATM的许多标准并未得到验证，也不是未来的发展方向。还有，现在的IP网是基于传统的因特网理念，以用户自律为基础，自由发展，缺少管理，是一个非盈利的商业模型。因此，传统的因特网不能成为未来电信网的发展方向。基于这样的情况，新型IP网络有了大显身手的机会。随着IP网络设备技术上的快速发展、路由器性能的极大提高、以及DWDM的大量商用，传输成本大为降低。而Internet上的业务发展相对较慢，从而使得网络处于相对轻载状态，可以在Internet上开展丰富的数据、语音、视频等综合业务，开展电话通信等等。另外移动IP能够实现用户任何时间、任何地点、用任何一种媒体与任何一个人进行通信共享。目前移动IP已经在开展3G国家和地区已经开始运营，移动IP在我国也开始提上了日程。首先IP是3G的需要，3G业务将以数据和互联网业务为主，在3G将承载者实时话音、移动多媒体、移动电子商务等多种业务。移动IP可以让3G真正实现随时随地无缝接入，将大大促进3G业务展。虽然目前移动IP技术还有很多不足之处，但是基于移动技术的网络系统和Internet网络相结合，提供高速、高质量移动IP技术必将是大势所趋。其次，移动IP是IPv4发展到IPv6的必然，随着互联网的规模及应用快速发展，IP地址将从IPv4演进到IPv6，IPv6将现有地址扩展多128位，可用地址是原来的8倍，这将大大方便移动IP的应用，不仅满足了对空间的需求，也对移动终端设备对IP地址的配置要求，而用户对于基于IP的应用业务使用也更为方便，3G移动网络向IPv6承载过渡是必然趋势。
3 光纤通信与lP传送技术之间的关系解读
IP技术从其出现至今，已有20多年的发展史。在前20年间，IP除了在美国局域网中起作用外，一直没有引起外部世界的重视。而今天，IP技术似乎一夜之间同时被世人接受，并以爆炸式的惊人速度发展。其原因何在呢？从表面上看，人们都认为IP技术的迅猛发展与Web有直接关系，是20世纪90年代初出现的Web从根本上改变了过去IP技术默默无闻的状态。其理由是IP网的不可管理性、不面向连接性及对数据尽力传送特性，跟Web的自由链接特性、不面向业务流和非实时传输特性完全适配。但笔者认为，IP技术的发展除与Web有直接关系外，跟光纤通信的发展也密不可分。进人90年代后，随着光通信技术的迅猛发展，网络技术已发生了一次革命性的变化，几乎所有的电信业务都与光纤通信有着直接或间接的关系，比如SDH微波通信就是微波通信与光纤通信相结合而产生的一门新技术。同理，光纤通信也为传统的IP技术发展带来了新的曙光，为21世纪的IP电信时代奠定了坚实的基础，每月IP业务以10%的增长速度增长就是最好的印证。
光纤通信的出现与发展，对IP网的直接影响就是人们对IP业务的需求日益增多，使得业务提供者在构建IP网时，几乎都在考虑如何把IP技术与有着巨大潜力的光纤通信技术完美地结合起来？这也是业界当今讨论的IPoverATM，IPoverSDH，IPoverWDM谁强谁弱的问题。其实，无论哪种技术都有优缺点，我们在设计IP网时，只要根据各种情况的综合考虑，就一定能找出一个最佳的设计方案。IPoverATM，IPoverSDH，IPoverWDM几种技术都是针对业务量集中且业务量大的地区采用的相应策略，而对于分散的节点问通信情况来说，都是不经济的。而IP/EthemetoverSDH技术具有带宽动态分配功能，很好地解决IPoverSDH光通道带宽利用率不高的问题。
参考文献
[1]陈伟.光纤通信技术及其发展趋势[J].考试周刊.2010（45）
[2]田国栋.光纤通信正在全面升级[J].陕西教育（高教版）.2008（12）
IP通信 篇4
关键词：IP通信网络,智能配电网,通信体系,通信网络
在现代电网的不断发展中, 智能电网是未来发展的方向。智能电网以其独有的优势, 使各种新型技术和设备得到了广泛的应用。随着国家对电网部门的重视, 电网系统整体技术都得到了快速的发展, 其中, IP通信网络的智能配电网通信体系在电网系统中的应用越来越广泛, 为电网系统中智能电网的发展提供了有力保障。
1 我国现阶段电力配电网中存在的不足
在电力配网中, 可靠性主要指的是供电的可靠性, 也就是供电系统的持续供电能力。对供电可靠性的考核能够有效反映供电系统的供电质量, 进而反映现代电力工业能不能满足国民经济的用电需求。同时, 供电可靠性也是衡量一个国家经济发展程度的重要指标。目前, 影响电力配网可靠性的因素主要有以下几点。
1.1 工作人员的警惕性不高
在电力调度工作中, 由于企业自身环境的原因, 经常会出现工作人员玩忽职守的情况, 从根本上来说还是对电力配网工作的重视度不足。同时, 电力企业在选拔电力工作人员时, 经常会随意安排, 这就导致相关工作人员的技术水平并不能达到工作的要求, 进而造成工作人员在实际的操作过程中操作流程并不规范, 最终的结果就是导致安全事故的发生。这对电力配网的可靠性造成了很大的影响。相关工作人没有按照相应的流程操作, 归根到底还是缺乏安全意识, 对流程中所提到的细节没有予以足够的重视, 而一些工作人员甚至会按照指挥人员的错误指令操作。
1.2 工作人员的技能水平低
电力配网工作人员在日常的工作过程中经常会因为自身疏忽而造成较为严重的事故发生, 这是因为工作人员自身素质较差, 加上工作本身比较枯燥、单调, 导致相关工作人员对工作缺乏兴趣, 难以在工作中投入全部的精力, 从而造成电力事故。同时, 还有一些工作人员对工作规章制度不够熟悉, 在并不完全明白的情况下进行操作, 从而导致错误操作情况的出现, 这也严重影响了电力配网的可靠运行。
1.3 设备和设施的检修工作不到位
电力系统中各个设备不间断地进行工作, 会对设备会造成极大的伤害, 这就需要相关工作人员定期对电力设备进行有效检修。但在实际的工作过程中, 检修工作并没有达到预期的要求, 工作人员的漫不经心和设备中隐藏的安全问题都给设备的检修带来困难, 而当检修没有达到预期要求时, 电力配网的可靠性就不能得到有效保证。
2 智能配电网通信体系的构建
2.1 IP网络技术
在现代互联网领域的体系结构中, TCP/IP体系结构的应用非常广泛, 其主要目的就是实现不同网络的互联。对于我国现代社会来说, IP网络已经发展成为开放、简单和可扩展的网络技术, 这就保证其能够成为未来网络的核心。在电力系统中应用IP网络技术, 能够使各种电力网络数据业务逐渐向IP化靠拢。但是, 电力系统自身的独特性会造成电信行业的通信模式在电力系统中并不能得到全面的引进, 因此, 就需要全面考虑电力系统的通信特性。目前, 电力系统所应用到的IP网络通信模式主要有IP over ATM、IP over SDH、IP over DWDM和吉比特以太网等。
2.2 智能电力系统通信网络
智能电力系统通信网络是我国现代主要的通信网之一, 其主要特点是能够保证信息传递的可靠性和实时性。目前, 我国电力数据网主干网所采用的主要模式是IP+SDH+光纤。由于SDH具有时分复用特性, 因此它具有非常强的自愈能力, 同时还能保证传输效率达到97.2%以上。这一特性使实时性业务和等实性业务都能够达到预期的要求。
3 结束语
综上所述, 要将IP技术应用于智能电力系统通信中, 就需要对不同业务的不同服务质量提出不同的要求。基于IP网络的广域通信系统能够满足广域后备保护系统的通信需求, 在部分通信链路失效时动态路由能够保证广域后备系统的正常运行。这就是基于IP网络的融合多业务的智能配电网通信系统结构。
参考文献
[1]刘京津.基于IP网络技术在智能电网中的应用展望[G]//2011年江苏省城市供用电专业学术年会论文集, 2011, 39 (02) :139-145.
[2]郝文斌, 洪行旅.智能电网地区IP网络技术关键技术研究[J].电力系统保护与控制, 2011, 39 (12) :180-182.
IP通信 篇5
时至今日，统一通信已成为业界最为脍炙人口的热点，但用户在应用层面真正享受统一通信带来的便利还有诸多难题，首当其冲的便是各部件间的兼容性。只有真正意义上的无缝兼容，才能保证统一通信成功实施，并让用户感受到丰富的应用体验。阿尔卡特朗讯作为企业IP通信和融合应用的领航者，在统一通信应用和服务领域有着领先的优势，与亿联的强强联合，正是双方为推动统一通信发展，实现共赢的行动。
阿尔卡特朗讯OmniPCX Enterprise是一款基于业界标准的开放型、分布式通信服务器，同时支持传统配置方式和新的IP配置方式，它内置丰富的呼叫处理应用，涵盖了面向中型、大型、超大型用户的顶级商用电话功能，并支持集中式/分布式IP电话应的部署。它基于纯软件的OmniPCX Enterprise通信服务平台，提供广泛的通信应用解决方案，包括多媒体呼叫处理，并支持TDM、IP、SIP方式的阿尔卡特朗讯或第三方的客户端或终端接入。它集成开放的标准和最先进的技术，提供非常灵活的解决方案，利用互连或集成方式，帮助用户在现有的平台内，最大化投资回报，并通过阿尔卡特朗讯应用合作伙伴计划（AAPP）支持数千种第三方应用。
基于IP网络的新型通信应用技术 篇6
当前网络技术的发展可谓日新月异, 每一阶段的技术都有很大的不同。主要探讨当前IP网络中的一些主要需求并简要介绍VoIP技术在通信应用中的技术。
1 当前IP网络的要求
随着IP网络中承载的业务越来越丰富, 人们对IP网络的要求越来越高, 主要体现在以下几个方面:
1.1 高可靠性。
网络系统的稳定可靠是应用系统正常运行的关键保证, 在网络设计中应选用已规模商用的高可靠性网络产品, 合理设计网络架构, 制订可靠的网络备份策略, 保证网络具有故障自愈的能力, 最大限度地支持系统的正常运行。
1.2 标准开放性。
支持国际上通用标准的网络协议 (如TCP/IP) 、国际标准的大型的动态路由协议 (如BGP、ISIS) 等开放协议, 有利于以保证与其它网络之间的平滑连接互通, 以及将来网络的扩展。
1.3 QoS。
对于所承载的每种业务, 要能够按需提供QoS;对于VoIP等实时业务, 要能够提供类似于传统PSTN网络的服务质量, 这样才能作为电信级业务的IP骨干网络。
1.4 安全性。
通过设备机制及组网方案提高网络整体的安全性, 对于所承载的电信级业务, 要能提供类似于传统专线一样的安全性。
1.5 灵活性及可扩展性。
根据未来业务的增长和变化, 网络可以平滑地扩充和升级, 最大程度地减少对网络架构和现有设备的调整。
1.6 可管理性。
对网络实行集中监测、分权管理。选用先进的网络管理平台, 具有对设备、端口等的管理、流量统计分析及可提供故障自动报警。
2 VoIP技术的产生背景
近几年, 伴随Internet在各个领域的应用和迅速发展, 使得各行各业都在注视着这个具有电信业务的IP网络环境的巨大市场。鉴于在传统电信网络中所花费的高昂业务费用, 特别是大型的跨国公司在每年的公司开销中国际长途费用占据很高的份额, 于是人们想到利用低廉的数据网来传送话音, 也就是在IP网上通过TCP/IP协议来实时传送语音信息 (VoIP) 即IP电话。
3 VoIP应用现状分析
随着数据网络带宽的不断扩展, 百兆甚至千兆到桌面已经成为可能。带宽的提升也为在数据网络上传输话音提供了有力的前提条件。同时, VoIP技术也日趋成熟, 类似话音压缩、Qos质量保障之类的话题被大家广泛的讨论并达成共识。可以说VoIP技术已经从原来的实验性质真正地转向为成熟的商业应用。尽管VoIP在我国最早的应用还是在运营商中做电路交换的补充, 但现在已经有很多企业用户已经开始关注起VoIP这一应用。对于行业用户, 因为有连接各个分支节点的数据网络, 利用IP中继进行总部和分支节点间的互联, 可以省去租用长途电路中继的高昂费用。因此, VoIP技术在企业级用户群体中将会有广阔的应用。
4 VoIP技术介绍
4.1 什么是VoIP技术。
VoIP又称IP电话或IP网络电话, 是Voiceover Internet Protocol的缩写, 这种技术通过对语音信号进行编码数字化、压缩处理成压缩帧, 然后转换为IP数据包在IP网络上进行传输, 从而达到了在IP网络上进行语音通信的目的。IP电话极大地改进了网络带宽的利用率, 大大降低了通信的费用, 它的广泛应用也促进了宽带多媒体应用的发展。VoIP最大的优势是能广泛地采用Internet和全球IP互连的环境, 提供比传统业务更多、更好的服务。VoIP可以在IP网络上便宜的传送语音、传真、视频和数据等业务, 如统一消息、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、电视会议、电子商务、传真存储转发和各种信息的存储转发等。
4.2 VoIP传输过程。
为了在一个IP网络上传输语音信号, 要求几个元素和功能。最简单形式的网络由两个或多个具有VoIP功能的设备组成, 这一设备通过一个IP网络连接。VoIP模型的基本结构图如图1所示。
从图中可以发现VoIP设备是如何把语音信号转换为IP数据流, 并把这些数据流转发到IP目的地, IP目的地又把它们转换回到语音信号。两者之音的网络必须支持IP传输, 且可以是IP路由器和网络链路的任意组合。因此可以简单地将VoIP的传输过程分为语音———数据转换、原数据到IP转换、传送、IP包———数据的转换、数字语音转换为模拟语音几个阶段。
5 VoIP主要功能
5.1 对传统语音通信系统的IP化改造。
通过IP化改造, 原来分别管理IP网络和电话网络的两个部门可以有效整合, 有助于简化机构设置和工作流程, 实现对行业通信系统的统一管理, 通过IP化改造, 对于电话系统扩容或者增加延伸范围等后续需求, 技术部门即可充分利用现有IP网络的覆盖能力。通过IP化改造, 行业用户可以初步构架起综合通信系统, 基本实现数据、视频和语音的多网合一。
5.2 对视频会议系统的有益补充。
目前, 基于IP网络的视频会议系统已经在各行各业得到了广泛部署, 但就实际使用情况而言, 视频会议还有两点不足:首先, 由于价格昂贵, 大部分视频会议系统仅部署在各大型城市, 有限的覆盖范围制约了其可用性。其次, 视频会议系统需要专人进行管理, 用户举行会议需要事先预约, 繁琐的使用方式降低了其易用性。在此情况下, 部署一种廉价、高效、使用方便的“网点”会议系统将是对行业视频会议系统的有益补充。
5.3 大幅降低话费支出。
一方面, 行业用户通过在全省乃至全国系统内部署VoIP系统, 就能实现“系统内部电话全免费、长途外部电话市话费”。另一方面, 与运营商提供的解决方案不同, VoIP系统能够为用户提供丰富的权限控制功能。行业技术部门可以为不同的员工设定不同的呼叫权限, 对每一部电话进行详细的费率统计, 对电话使用进行精细化管理。
5.4 提高日常工作效率。
除了具有传统PSTN的各项业务, 如来电显示、呼叫转移、T.38传真外, VoIP系统还提供了丰富的增值功能。行业用户根据自身需求, 利用这些增值功能实现一些特殊的应用, 提高日常工作的效率。
总之, 借助于IP网络的多业务承载能力, IP通信已经为我们描述了一种“智能化”的通信前景:在员工之间、员工与客户之间以及人员与业务流程之间, 实现最恰当时间最恰当方式的连接。这样, 无论分支机构间相隔多远, 无论员工使用何种终端, 无论他们在什么地点, IP网络系统都可以随时随地实现人员、网络和应用的协作, 进而提升工作效率和盈利能力。此时, 时间和距离对于服务行业来说已经不成问题了, 统一、智能化的通信平台将带来真正的敏捷性, 即员工能够在价值链中任意一点和任一时刻响应客户。这种先进的通信理念可以缩短人员交互等待时间, 从而成为用户真正的竞争优势。
参考文献
[1]张炎滨, 张杰.中国VoIP市场发展研究报告[R].信息产业部电信研究院通信信息研究所, 2005-08.
[2]艾瑞市场咨询有限公司.中国VoIP市场简版报告[R].上海艾瑞市场咨询有限公司, 2005.
[3]VoIP技术[EB/OL].http://www.openvoip.cn/.
[4]IP通信[EB/OL].httP://www.cisco.com/.
IP通信 篇7
近年来,自然灾害事件频繁发生,地面通信网络往往遭到毁灭性打击,难以快速回复。卫星通信具有覆盖能力强、不受地理条件限制等特点,成为战事、灾难等突发事件优先选择的主要通信手段[1,2]。随着IP技术的发展,地面通信网络几乎所有的网络设备和终端都支持TCP/IP协议,因此实现卫星通信与地面IP网络的无缝衔接成为研究的热点。
本文设计实现了一款基于IP的卫星通信终端,其内部包含调制解调和IP接入模块[3,4,5,6],可以实现全IP卫星传输,达到了地面网络与卫星通信的无缝衔接。
1 终端设计方案
1.1终端组成原理
基于IP的卫星通信终端可以提供IP数据的接入,并通过卫星信道实现与后方地面通信网络之间的双向通信,其实现原理如图1所示。
1.2内部模块设计原理
1.2.1 调制解调单元
调制解调单元主要完成基带信号与中频信号的转换功能,由调制和解调模块组成,采用了中频调制解调技术,在保证技术指标的前提下,减小了调制解调单元体积和功耗。
调制完成基带同步数据向中频信号的转换,首先对同步信息进行信道编码,然后将编码后的数据按监控设置的调制方式进行星座映射,映射后的I、Q 2路数据首先经过根升余弦成形滤波器,再经过数字重采样处理后直接经由DA芯片调制到800 MHz固定频点,该中频信号经过变频处理后产生L频段的中频输出信号。
解调完成中频信号向基带同步信号的转换,是调制的逆过程,首先下变频器把输入的L频段中频信号下变频到390 MHz固定频点,经由AD中频采样后送入FPGA进行数字中频预处理,预处理后的8倍符号率I、Q两路数据经过基带解调输出译码数据,在译码前需要进行解映射处理,译码后的数据再经过收接口转换把同步数据送IP单元处理。
1.2.2 IP接入单元
IP接入单元主要完成IP数据和同步数据的转换功能,由接入模块和交换模块组成,结构上采用高集成度小型化的CPU模块和接口扩展底板的设计思想,提高系统的可靠性。
IP接入模块是以Power PC处理器模块为作为核心单元,采用嵌入式Linux操作系统,运行各种协议处理软件,配合FPGA等外围电路一起完成系统功能。
2 关键技术
2.1中频调制解调技术
调制解调单元采用了中频调制解调技术,与传统的零中频调制解调技术相比,直接实现了中频调制和中频解调,降低了中频单元的实现难度。
中频调制主要完成数字基带信号到中频信号的转化,其中包括成形滤波后数据的内插、载波产生、调制和DA转换等功能。设计的中心频点为800 MHz的中频信号。
中频解调电路包含中频采样后的预处理和基带解调两部分。中频预处理输入390 MHz频点的中频信号,输出为固定8倍符号率的采样数据。
基带解调位于中频预处理之后,对输入的8倍采样数据完成定时恢复和载波恢复。由于终端采用了LDPC编码技术,因此还包括搜帧处理和FFT校频处理,用于辅助完成低信噪比情况下的载波环跟踪功能。LDPC模式基带解调信号处理流程如图2所示。
2.2TCP加速技术
TCP使用基于滑动窗口的流量和拥塞控制方式,通过确认分组流实施控制(接收方窗口通知),使用基于往返定时器(Round-trip Timer,RTT)的自适应时钟来调谐重发超时,为避免拥塞采用了称为“慢启动”的策略。卫星通信系统的传输延迟、传输速率和链路误码率等信道特性会对终端设备上的可靠TCP流协议产生实质性影响。
在卫星网上采用TCP协议进行数据传输,必须使用 TCP加速技术。目前TCP协议加速技术主要分为2类:① 针对卫星信道的特点,对TCP协议本身进行修改或扩展,这种方法虽然可以很好地解决问题,但要求更换所有用户终端设备的协议栈,显然不可取;② 采用协议变换的方式将TCP协议在卫星链路上转换为另一种协议,从而增强TCP传输性能,但这种方法要求收发两端必须都要配置协议变换设备,无法实现单端配置,同时对于加速后面配置路由有一定限制,因此应用时具有一定的局限性。
在本文中,采取TCP分段来实现TCP加速技术[7,8],即在不改变TCP语义的情况下(保证提供端到端的可靠性),将TCP客户端到TCP服务器的TCP连接分成2个部分,一段是TCP客户端到TCP加速模块,TCP加速模块模拟TCP服务器向TCP客户端发送应答,另一段是TCP加速模块到TCP服务器,TCP加速模块将TCP客户发送的数据转发给TCP服务器,同时接收TCP服务器发送的数据并将其转发给TCP客户端。通过TCP分段,使得TCP客户端认为自己在和地面网上一台主机进行通信,这样,就消除了长延时信道对发送速率的不利影响,从而大大提高信道利用率。由于在传输过程中没有进行协议变换,因此TCP加速模块可以透明地接入卫星网中,而且可以进行单端配置,即指在数据发送端配置TCP加速模块。
其实现原理如图3所示。
由图3可见IP处理单元发送端网关在收到数据后,自动发送欺骗ACK,相应数据发送请求,并根据空间信道带宽,控制产生欺骗ACK的速率。由于TCP协议本身具有的基于窗口的流控机制,TCP加速网关通过控制欺骗ACK的发送速率来达到控制TCP数据传输速率,为了使传输速率最大限度的接近信道带宽。
2.3LDPC技术
为降低解调工作门限,调制解调单元采用了LDPC纠错码技术[6]。LDPC纠错码是一种性能优良、描述简单,适合硬件实现的信道编译码方式。
为方便硬件实现,在设计码字时采用准循环(quasi-cyclic,QC)LDPC码,其H矩阵为:
各子矩阵Ai,j是b×b的循环右移置换矩阵或者是b×b的0矩阵,n固定为24。
由于循环置换矩阵Ai,j完全决定于偏移量,因此总可以用母矩阵Hb=[p(i,j)]m×n来表征校验矩阵H,如果p(i,j)>0,则表示H矩阵中对应的Ai,j是右偏移量为p(i,j) 的置换矩阵;若p(i,j)=0 ,则表示Ai,j为单位阵;若p(i,j)<0(一般用-1来表示),则表示Ai,j为全0矩阵。
为最大可能地简化LDPC编解码器的硬件实现,变码长所需的一系列LDPC码的产生服从以下规则:给定码率下,变码长的系列LDPC码总是从码长最长的码出发通过一定的简单操作构造的。在本标准的构造中,构造规则满足:给定码率,已知码长N=8 064,bM=336下的母矩阵为Hb=[pM(i,j)]m×n,则同样码率下其他码长(码长决定于b)的相应母矩阵为:
Hb=[p(i,j)]m×n,
该LDPC具有以下特点:
① 描述简单,特别适合于硬件实现;
② 译码电路具有通用性,不同码长下译码器的基本结构不变;
③ 编码可采用移位寄存器电路快速实现;
④ 所有码都是规则LDPC码,不但易于实现,而且最小码距大;
⑤ Error Floor低,无需再和其他编码级联使用。
LDPC的译码算法采用乘性修正最小和(NSMA),该算法的优点是实现简单,性能接近于最佳的和积算法(Sum-Product Algorithm, SPA)。相比于SPA算法,该算法的最大特点是无需信噪比估计。译码器模块的结构框图如图4所示。
LDPC译码器模块根据信道数据接口模块发送来的码率/码长等控制信息,读取信道数据接口模块存入的信道数据,开始译码。译码器模块把译码后的数据写入FPGA内部RAM中。成功译码一帧后,指示译码数据接口模块开始输出,等待译码数据接口响应后,开始译码下一帧数据。
3测试结果
基于IP的卫星通信终端设计完成后,分别从LDPC编码的性能和TCP传输效率两方面进行了验证。其中LDPC编码迭代次数为20次时,误码率曲线如图5所示。
TCP协议在双向传输速率2 Mbps卫星信道中,传输效率可以达到90%,大大提高了IP数据在卫星通信中的传输效率。
4结束语
本文设计的基于IP的卫星通信终端,可以实现最高信息速率2 Mbps的全IP卫星传输,真正做到了地面IP网络与卫星通信的无缝连接,在地震、水灾等突发灾害发生时发挥巨大作用,具备良好的市场推广价值。
参考文献
[1]马刘非.卫星通信网络技术[M].北京:国防工业出版社,2003:75-87.
[2]朱云鹏.一种QPSK载波恢复环防错锁优化方法[J].无线通信技术,2012,38(1):63-65.
[3]徐宇杰.TCP/IP协议深入分析[M].北京:清华大学出版社.2009:47-53.
[4]文红.LDPC码原理与应用[M].四川:电子科技大学出版社,2006:129-146.
[5]张金贵.一种提高LDPC译码器吞吐率的译码算法[J].无线电工程,2008,38(6):49-52.
[6]张亚生.IP over CCSDS网关TCP增强关键技术研究[J].载人航天,2012,18(4):85-89.
[7]张亚生.卫星TCP加速技术研究[J].无线电通信技术,2010,36(5):29-31.
[8]王秉钧.卫星通信系统[M].北京:机械工业出版社,2004:140-164.
[9]杨小牛,楼才义.软件无线电原理与应用[M].北京:电子工业出版社,2001:115-121.
[10](英)塔特尔比.软件无线电技术与实现[M].北京:电子工业出版社,2004:46-57.
IP通信 篇8
统一通信是指把IC与IT融为一体的新通信模式, 作为一种解决方案和应用。其核心内容是:让人们无论任何时间 (Any time) 、任何地点 (Anywhere) , 都可以通过任何设备 (Any equipment) 、任何网络 (Any network) , 获得数据、图像和声音的自由通信。也就是说, 统一通信系统将语音、传真、电子邮件、移动短消息、多媒体和数据等所有信息类型合为一体, 从而为人们带来选择的自由和效率的提升。统一通信的需求是来自于人们对通信的需求, 最基础的需求决定了其存在的必要性。
然而, 不同厂家对统一通信的理解又不尽相同, 但是所有厂家都有一个共识:统一通信必然是超脱于传统电话业务, 并且和其他通讯设备进一步融合的。
而实际上统一通信是一种使用最新技术的软件套件, 可提供基于IP的全套统一通信应用。这些应用让用户能够使用任何设备、任何界面、以前所未有的方式, 在任何场所都可以定制、控制和管理呼叫、消息、目录、协作工具和内容信息。
2 统一通信的功能
理论上的统一通信应至少包含如下功能。而如下功能各个厂家根据实力之不同, 可能会不同程度的具备;并且还会根据各个厂家不同的商业策略, 有些会作为基本功能, 而有些会作为增值功能。但是这些功能需囊括电话服务、消息服务、数据服务和用于高级通信处理/控制的承载于IP网络的视频流服务等。
2.1 需提供给使用者的功能
(1) 易于管理的呼入和呼出通信
语音呼叫、即时消息、电话会议、视频呼叫等。
(2) 轻松查看新事件和通知
新语音邮件、新传真消息、未接来电等。
(3) 连接高级通信应用 (Web软电话、个人助理、协同工作、呼叫日志等) 的快捷方式。
(4) 快捷设置
当前电话选择、在线状态和选项。
(5) 含VoIP的电话服务
传统模拟话机、数字话机、IP话机、SIP话机、软电话等。
(6) 一号通服务
进入呼叫路由/过滤界面。
(7) 即时消息
进入即时消息服务, 但不包含任何音频和数据会议功能。
(8) 丰富的状态显示
进入在线状态呈现界面 (电话和即时消息) 。
(9) 多种会议模式
包括语音会议、数据会议、视频会议。
2.2 需提供给设备维护者的功能
(1) 使用通用服务器, 并非专用服务器。
(2) 方便服务器冗余, 支持多种冗余级别等。
(3) 方便地与其他业务系统对接, 具备良好的功能扩展接口, 至少具备和PBX对接的能力;具备良好的容量升级能力。
3 统一通信功能详细探讨
下面将针对章节2中列出的功能进行逐一的讨论。
(1) 易于管理的呼入和呼出通信
统一通信使用的基于PC操作系统界面要求能够方便地进行呼入和呼出通信, 同时能够方便地发起语音呼叫、即时消息、电话会议、视频呼叫等等。这应是统一通信的基本功能。而基础的诸如三方、多方会议应作为基本功能, 超过三方 (不含三方) 的可作为增值功能。
(2) 轻松查看新事件和通知
作为统一通信的数据业务处理, 能够轻松查看新语音邮件、新传真消息、未接来电也应是基本功能。
(3) 连接高级通信应用的快捷方式
作为统一通信电话功能和数据功能的基本扩展, 各个厂家应不同程度的做到使之成为基本功能, 而非增值功能。诸如Web软电话既可以认为是统一通信的带来的基本功能, 也可以看做是一个IP电话普通应用和统一通信的结合。因为很多厂家实际都可以提供IP软电话而无需统一通信。
Web软电话是一种经济的解决方案, 它无需安装任何软件, 客户端完全基于内联网/因特网浏览器。它提供了标准的和高级的电话功能, 并可通过在多媒体PC上安装VoIP插件 (此插件仅支持Windows客户端, 通过浏览器自动下载) 实现IP电话通信。
高级软电话系统应是电话服务的可选配置。它是一个增强型的软电话客户端, 相对于普通软电话, 应采用符合人体工程学的使用界面, 让用户操作简便易用。高级软电话, 可在来电时自动弹出, 显示来电信息, 并在呼叫被释放后, 自动在电脑后台运行。这确保了桌面的优化利用, 并减少了在日常工作活动中的干扰。该客户端软件可以随同VoIP一起使用, 或关联PSTN电话 (手机、家用电话等) , 提供了强大的通信服务, 简便管理用户在公司或外出时的实时通信, 提高通信效率。高级软电话系统能以如下方式运行:工具条模式或完整模式, 或完全集成到客户桌面应用软件内 (如Lotus Notes、MS Outlook等) 。
(4) 快捷设置
能够迅速方便地设定有一个新呼叫到来时, 振铃的是哪一个个人终端。同时, 也必须方便快捷地更改个人在线状态和通话状态。
(5) 含VoIP的电话服务
统一通信必须对终端有这着广泛和良好的支持, 需对传统模拟话机、数字话机、IP话机、SIP话机、软电话等有良好支持。此外软电话可以是安装在电脑上的, 也可以是安装在手机上的。
(6) 一号通服务
用户可在办公室或离开办公室情况下通过他们选定的终端/界面来限定他们想要的呼叫路由方式或呼叫过滤方式。
用户界面可以是PC (个人计算机) 、PDA (个人数码助理) 上的浏览器, 也可以从任何话机、Microsoft Outlook/IBM Lotus Notes电子邮件客户端或IP Touch话机实现语音菜单访问。通过XML Web Services也可实现一号通服务, 即唯一的电话号码用于接收所有呼叫 (如办公室电话号码) , 所有其它号码 (家用电话、移动电话等) 无需告知呼叫方。
将呼叫智能路由到办公室电话、家用电话、移动电话、语音邮件、助理、同事等。
基于每周具体时间及主叫者身份的呼叫过滤。
呼叫者身份中的通配符方式也允许对客户组、网站或公司网址进行分类。
(7) 即时消息
即时消息系统, 类似QQ、MSN的企业级系统。统一消息系统中不可或缺的一环, 也是最直观的一环。即时消息以文字信息为主, 通过统一消息扩展至方便发起呼叫、目录查询、多人协同工作等功能。
与消息系统集成, 可以提供如下功能:像电子邮件一样的可视化语音消息, 读取邮件的内容, 呼叫邮件发送者。
(8) 丰富的状态显示
在统一通信主应用界面能够显示电话状态和即时消息的状态。并且应作为基本功能。而使用者可以通过个人设定修改即时消息的状态, 也可以设定自动的即时消息状态, 比如多长时间不在之后, 状态修改为忙碌中等。
电话状态显示则是实时显示电话的状态, 此状态不可由个人设定而必须是真实显现。显示内容包括话机通话中、话机振铃中、话机空闲等。
(9) 多种会议模式
要求统一通信系统支持多方语音会议、多方数据会议、多方视频会议, 其中多方语音会议和数据会议应尽量采用内置系统, 这样以减少应用服务器数量和第三方设备数量及故障点等。视频会议服务器由于本身对硬件要求较高, 可以考虑使用专用服务器。
(10) 使用通用服务器
使用通用服务器, 并非专用服务器。通用服务器指的是市面流通的服务器, 而在统一通信部署时的硬件必须是通用服务器, 无需任何特殊的硬件, 只需在服务器上安装统一通信软件既可以完成服务器的部署。未来即使服务器瘫痪或者服务器升级, 也只需对硬件进行变更, 软件直接迁移即可。
(11) 方便服务器冗余, 支持多种冗余级别
作为统一通信核心服务器, 必须支持多级别的服务器冗余, 不但应该支持本地的及时热备份, 还应支持异地备份等。
(12) 接口扩展性强
能方便地与其他业务系统对接, 具备良好的功能扩展接口, 至少具备和PBX对接的能力, 具备良好的容量升级能力。
能够与诸如微软、IBM等已存在的IM系统连接, 能够与市面上常见的PBX厂家产品连接。这样是为了保证用户以往的投资, 避免资源浪费。
同时系统应具备良好的扩容能力, 应能够构建成一套大系统。
4 结论
本文仅是对目前市面常见统一通信厂家所提出的功能进行了初步探讨, 相信在未来一段时间统一通信必定还是要推陈出新的, 届时可再做进一步探讨, 做到与时俱进。
摘要：为应对网络和便携设备 (手机、PDA等) 的蓬勃发展, 通信模式正发生巨变。单位及企业面对的关键问题是响应能力、效率、个性化、移动性和客户满意度。统一通信系统可帮助企业轻松解决问题, 该系统以最新的网络技术为基础, 帮助提高企业间的联系、交互和通信, 是一种使用最新技术的软件套件, 可提供基于IP的全套统一通信应用。这些应用让用户能够使用任何设备、任何界面、以前所未有的方式, 在任何场所都可以定制、控制和管理呼叫、消息、目录、协作工具和内容信息。本文根据单位实际应用, 阐述了统一通信系统的功能实现。
IP通信 篇9
随着Internet技术的迅速发展,基于IP的IP-PBX应运而生,它是一种基于IP的企业电话系统。同传统PBX相比,这个系统可以完全将话音通信集成到公司的数据网络中,融合各种数据业务(包括数据、图像、文本等),从而建立能够连接分布在全球各地办公地点和员工的统一话音和数据网络。IP-PBX最显著的特征是成为一个集成通信系统,通过电信网和互联网,仅需要单一设备即可为用户提供语音、传真、数据和视频等多种通信方式。
1 系统简介
系统组网方式如图1所示。主控设备(UC)提供呼叫控制,呼叫业务模块,管理等功能。接入设备(AC)提供接入终端设备(如IP电话,传统电话等)功能。主控设备可以接多个接入设备,以支持更多话路通话。还可以建立中、小型的呼叫中心,并且造价低廉。通过与网络软硬件的充分结合,提高了工作效率,节约了通信成本。
1.1 IP-PBX内部通信系统通信模块简介
图2所示为通信模块在系统中的位置。终端的状态主要有摘挂机、振铃、拍叉等,接入设备的驱动层将检测到的电话终端状态变化信息进行组装,通过应用层的协议格式封装,形成应用层消息;消息经过通信模块发送,在通信模块中封装成帧,在链路上传输,传输到目的端后,消息在接入设备与主控设备之间进行传输,则需要按照链路层协议格式封装成帧,以帧形式进行传输。
2 通信协议简介
通信协议是指网络中的不同设备为进行数据交换而预先建立的一整套通信双方都共同遵守的规则、格式、标准或约定等。本文的内部通信协议在传输过程中分为两层链路层应用,传输参考模型如图3所示。
2.1 应用层协议简介
每个应用层协议都是为了解决某一类应用问题。在通信过程中,源端设备与目的设备均需使用应用层协议。为确保通信能够进行,源端和目的端上所实现的应用层协议必须一致。
应用层协议指定了消息中数据的格式,源主机和目的主机间传送的消息类型。消息可以是数据消息、注册请求、确认消息、状态消息或出错消息,并且定义消息对话,确保正在发送的消息能够得到期待的响应,并且在传输数据时调用正确的服务。
2.2 数据链路层协议简介
计算机网络的数据链路层协议运行在相邻节点连接的两个设备之间,实现在不可靠的通信线路上无差错的传输,它的主要功能有:
(1)将数据组织成一定大小的数据块-以帧为单位发送、接收数据;
(2)正确识别一帧和下一帧,即帧同步;
(3)对发送的数据的速率必须加以控制,以免由于发送速度太快,接收方来不及接收而丢失帧,即流量控制;
(4)接收端对数据帧检验,如果发现差错,必须重传,保证数据的正确性,即差错控
(5)具有链路的建立、维持、释放等功能,即链路管理。
2.3 数据链路层协议举例
2.3.1 停等协议
停止等待协议是最简单、也是最基本的协议,它通过停止等待来控制发送方的发送速率,实现流量控制,即发送方发出一帧,不是马上发送第二帧,而是等待,当收到对方的应答信息后才发送下一帧;停等协议是一个简单有效的协议,但也存在一定的问题,主要是当传输时延较大时许多线路带宽都浪费了,效率低。克服该缺点的协议是连续ARQ协议。
2.3.2 连续ARQ协议
连续ARQ协议的基本原理是:允许发送方在未获得接收方确认帧之前发送多个数据帧,帧的个数由发送窗口的大小决定,在接收方,对发送序号在接收窗口WR之内的数据帧进行CRC校验,如果正确就交给上一层,否则发送否认帧,发送方每次发送一个数据帧后,启动超时计时器,如果数据帧超时或收到否认帧,有两种方法处理所出现的错误:一种方法是退后N帧(go back N),重发超时帧或出错帧及该帧之后的已经正确发送的若干帧,此策略对应的接收窗口大小为1的协议;另一种方法是选择重传,仅重发出错的帧,而不是所有的后继帧,此策略对应的接收窗口大于1的协议实现。
3 内部通信协议设计
3.1 消息组成
接入设备将获得的终端电话的状态变化信息通过通信模块传送给主控制设备,主要有注册、查询、事件等消息类型;主控设备则向接入设备发送相应响应信息。
3.2 注册帧字段
3.2.1 注册帧描述
注册帧功能是使主控设备获取接入设备信息,获取接入设备的能力。如支持最大话路、终端类型、中继类型等。同时,通过注册帧,双方获得对端的IP地址,UDP端口等,使两端可以进行通信。由于一台主控设备可以接多个接入设备,所以主控设备还要区分通信链路的对端,记录通信链路号。所以对于注册消息有以下几种功能要求:
(1)注册消息可以提供源端IP地址、源端UDP端口、接入设备模块信息,包括通道类型、支持路数。
(2)每次上电,发送一次注册消息,待收到UC返回注册应答消息后,注册成功。如没收到应答消息,继续发送注册消息。注册成功后,UC记录注册的消息、IP、端口、通道类型、通道数、链路标识。接入设备模块记录下目的UC的IP地址、端口、链路标识。
(3)如果UC断电,重启,或者接入模块断电重启,接入设备模块需要重新发送注册信息。每条链路信息需要做相应的刷新。
(4)接入设备模块发送注册消息,收到应答消息,如UC上没有此模块的相关配置信息,则隔一定时间,重复发送注册消息。
(5)接入设备模块发送注册消息,UC没有查询到此接入模块相应信息,则记录下此信息,待UC重新配置过后,做出相应处理。
3.2.2 注册帧工作流程
(1)如果接入设备模块是第一次发送,发广播包(携带源IP、源端口)搜寻目的UC。
(2)UC收到注册请求消息后,会判断发过来接入设备模块IP、端口是否已在UC的数据库上配置,返回这样一个带有注册标记的UC的IP及端口内容的ACK消息。
(3)接入设备模块收到ACK消息,记录目的UC的IP、端口等。Ex发送注册消息,携带标识字段,包括通道数、通道类型。
(4)UC收到注册消息,比对已有数据配置、通道数、通道类型。数据更新完成后,返回注册结果消息。
(5)完成注册流程。
3.3 查询帧字段
3.3.1 查询帧功能描述
(1)查询帧用来查询链路连接状况。
(2)接入模块间隔T时间发送查询帧,UC收到查询帧,发送查询响应帧,接入模块收到响应帧,表明链路连接状态良好。
(3)两端都设立一定时器T1、T2,接入模块超过T1没有收到响应帧,或者UC超过T2时间没有收到查询帧,即可认为链路断开。
(4)链路断开,接入模块将重新发起注册请求。
3.3.2 查询帧交互流程
接入设备模块定时发起查询事件,查询与UC的链路连接情况。UC收到查询消息,会发送响应到对应的接入设备,接入设备模块收到响应,即认为链路连接正常,如在一定时间内,未收到响应,可认为链链路断开。
3.4 有信息字段的帧(信息帧)
信息帧包含了设备通信之间需要传送的呼叫控制消息等命令及事件等;信息帧的通信流程,需要满足以下几个方面:
(1)错帧重发。发出信息帧后,收到肯定性帧,表示对端收到正确的帧。收到否定性帧,表示对端收到错误的帧。帧正确的判断方式是通过帧头中的字段比较,以及帧尾的校验和比较。收到否定帧后,需要重发帧。
(2)超时重发。发出信息帧后,会启动一个计时器,在一定时间内,没有收到任何控制帧,可以认为整帧丢失,需要重新发出这个信息帧。重发三次后,仍然没有收到控制帧,将此帧丢弃。
(3)流量控制。设置窗口大小(N),连续发送N个帧,用序号标识。发送端窗口和接收窗口在序号范围内滑动。接收端每收到一个帧,校验正确,并判断此帧没有重复,帧序号落在接收窗口就向前推进一格,并发出确认帧。发送端只能发送帧序号落在发送窗口内的帧,收到确认后标记为RXresponse。通过上述要求的描述,我们设计如下交互流程,分为发送侧与接收侧:
(1)发送侧交互流程。设置发送窗口大小为7。
1)发送侧有帧需要发送,按帧序号发送,先放入发送缓冲,判断发送成功与否,成功则进入滑动窗口,不成功,重发,重发次数不限。一次最大可以将7个帧放入发送窗口里,并等待接收侧回的响应帧。滑动窗口满,不再发送。转到步骤2)执行。
2)发送窗口内的帧收到响应,置相应状态标记为已收到响应,标记为Response,未收到响应的帧标记为UnResponse。滑动窗口以发送缓冲的绝对序号来顺序滑动。执行步骤3)。
3)滑动窗口移动时,顺序扫描发送缓冲,如果扫描数据标记为Response,滑窗移动。直到扫描到标记为Un Response的帧,连续n个帧作为滑窗的数据。N最大为7。从滑动窗口出来的,仍在发送缓冲里的帧,去除。
4)如果滑动窗口内的帧已发送,且在时间T1内没有收到响应帧,重发滑窗内标记为UnResponse的、且发送超时的帧,执行步骤3),重发3次,如果仍没有收到响应帧,从滑窗中去除,从发送缓冲中去除。
5)重复步骤1)。
(2)接收侧交互流程。设置发送缓冲窗口大小为14。
1)接收侧收到帧,判断帧正确与否,错误,丢弃。正确,转向步骤2)执行。
2)将帧序号与接收窗口内的帧序号比较,有相同序号的帧,转向步骤3)执行。没有相同的帧序号,转向4)执行。
3)回响应帧,丢弃。
4)决断接收窗口未满,进入接收窗口内,已满,窗口第一个帧出窗,滑动窗口移动一格,新帧进入窗内。转向步骤5)执行。
5)每个帧进入滑窗内,设一个定时器T2,如果T2>3T1,此帧出窗。帧进入接收窗口内,回响应帧后,向上报收到的帧内容。
6)重复步骤1)执行。
4 结束语
IP-PBX设备内部通信协议需要传送可靠、稳定、效率高,并且易于实现,而本文介绍的这种内部通信协议,基本满足上述要求,同时此协议已应用于某公司的IP-PBX设备中,且取得了良好的效果,体现出此协议的实用性及可操作性。
参考文献
[1]谢希仁,等.计算机网络[M].北京:电子工业出版社,2005.
[2]赵慧玲,等.以软交换为核心的下一代网络技术[M].北京:人民邮电出版社,2002.
IP通信系统在高等级酒店的应用 篇10
1 IP通信系统在酒店智能管理方面的应用现状
任何一个企业在今天已不可能脱离IT信息技术来建立与外界以及内部的联系与沟通了,而IP通信系统则是IT信息技术中相对前沿的技术应用。很多企业,特别是服务性的商务酒店已越来越多地受益于IP通信系统在其运营及管理方面的应用。IP技术凭借其接入成本低、集成性、管理信息化和便捷化,在90年代初发展起来后,经过20年的发展,已呈现出即将取代原有的以程控交换技术(TDM)为主导的通信网络的态势。
今天商务酒店的通信系统已不满足于仅仅提供稳定高效的语音通信,而是在此基础上提供多层次的酒店通信能力,以及强大的多媒体通信功能。目前的IP通信技术已经在提供高效、可靠的透明语音通信服务的同时,为酒店用户提供先进、优质、便捷和增值的各项电信新业务,更为酒店运营方不断降低成本、增加效益,提供高性能高稳定性的通信系统。
IP通信技术在高等级酒店的运用使得酒店不再局限于仅仅为客人提供传统商务酒店的住宿、用餐和会议等简单的功能,而是集休闲、娱乐、商务于一体的场所,更通过多媒体增值服务在细节上为VIP客户提供个性化彰显身份地位的尊宠服务,如网络浏览、视频会议、出行指南、WIFI多指令集成等等。这些都是对客人多层次多方面需求的服务的提升。
IP通信系统的实施还为酒店前庭和后台管理工作带来更大的效益。员工管理、固定资产管理、无线餐饮应用、无线办公应用、会议/宴会统计系统等在IP通信系统支持下,极大提高了效率,节约了成本。
IP技术还可以简化对语音、数据交换及计算机系统管理的复杂性,提高系统利用率,将投资更快地转化为收益、为客人及酒店系统提供更高的安全性。
目前IP通信技术在客人服务方面是通过酒店宾客无线手持设备来体现的。2010年WiFi网络的政策开口让应用了IP通信系统的酒店彻底实现了全酒店网络覆盖,上述IP功能得到广泛应用。
2 酒店IP通信系统的技术特点和要求
高等级酒店对于IP通信网络的要求体现在以下几个方面:
1)集中管理易于维护。酒店IP通信网络、智能的数据转发及各种场景的部署都需要管理维护简便易行的IP通信网络支持。
2)有线/无线一体化,网管功能的前瞻性。网络全面安全,避免各种攻击,丰富而前瞻的网管功能可以最大限度地减轻未来运营中的管理负担。
3)高抗干扰能力。酒店内的无线覆盖相比其他行业较为复杂,保障业务高可靠运行,特别是宴会厅和会议室的高密度访问需求,就要求酒店的无线网络布局具有高抗干扰能力。
4)高容量和高兼容。酒店丰富和多层次的无线终端要求无线网络具备快速切换的高容量和高兼容性特点。
5)先进稳定的集成性。酒店对于数据、语音和视频的多重需求要求IP通信网络具有安全稳定的集成性,稳定承载三者的同时,满足WiFi电话、视频监控以及未来应用扩容的潜在需求。
3 高等级酒店IP通信技术应用的案例分析
2007年投入运营的北京华贸丽兹卡尔顿酒店和华贸JW万豪酒店是国内率先应用了由艾提科信公司(ITR)设计建设的纯IP通信系统的超五星级酒店。作为万豪酒店管理集团在国内的旗舰店,从这两家酒店投资初期起,就决定采用全球最先进的IP通信系统作为酒店智能管理基础,为酒店未来的系统扩充和设备升级搭建了先进超前的IP通信及网络系统平台。采用思科智慧酒店系统,将数据、语音、视频融合在同一个网络,即有线/无线一体化的IP网络,包含多项客人体验的增值应用,构建多系统融合的酒店智能网络,在满足上述高等级酒店IP系统的需求方面具有鲜明的优势和特点。
3.1 设计介绍
酒店智能网络包括后台的数据和客服中心系统;客房服务方面的语音、视频、Fixed BB及无线网络;楼宇和物业管理方面的自动楼宇控制网络和安防系统。艾提科信(ITR)公司设计建设的IP通信系统在满足上述高等级酒店IP系统的需求方面具有鲜明的优势和特点。丽兹卡尔顿和万豪酒店所采用的思科酒店系统的技术架构非常先进,该系统无论从可靠性、安全性、容纳性、兼容性、还是抗干扰性和维护管理的可操作性方面均可满足高等级酒店的特殊需求,其网络结构图见图1。
从建设周期上,系统分为智能化设计和后期建设两部分。智能化设计是围绕物业管理进行的,而后期建设包括办公管理和业务管理;从网络层次上,系统自下而上分为基础层、管理平台层、应用层和综合管理层。其中基础层由各子系统组成,各子系统的数据汇集到管理平台层,从而开展各种相应的应用。在综合管理层,酒店综合应用信息系统集成平台将各系统功能集成,授权用户可通过集成平台直接完成各种操作。
丽兹.卡尔顿(Ritz Carlton)酒店和J.W.万豪(J.W.Marriott)酒店的IP通信系统涵盖了:彩色液晶触摸屏IP电话、黑白液晶触摸屏IP电话、Wi-Fi无线手机、Wi-Fi电脑无线上网覆盖、Wi-Fi无线网络点餐结算、前台和后台的办公自动化网络以及AYS为你服务中心(酒店的呼叫中心)等等。每家酒店都采用了两部思科7845CallManger,以提供互相冗余备份;一套PMSI酒店管理接口和AYS为你服务中心管理平台IPCCX以及两台ISR2851语音网关。酒店还为每个客房提供一部7970彩屏IP终端,同时为了顾客的方便还在床头提供一部7906或者7911 IP电话终端,酒店办公管理和客服中心则分别使用7941和7961。同时为了移动方便,酒店建设当初虽然还未开放WiFi手机,但仍然前瞻性地搭建了WiFi网络平台,并在酒店后台管理(工程部、防损部、管家部和客房部等)采用了200部7920无线IP电话终端。WiFi手机应用开放后,原先先进便捷高兼容的IP通信系统则在前庭和客房系统中扩容了几百部WiFi手机。目前已在酒店每一个客房放一个WiFi手机。通过这个手机,客人就可以在酒店任何地方接到他想接的电话。未来还将开通一个贴身管家的系统,客人不管走到酒店的哪个位置,小管家都会提醒这里会有什么服务。
在后期,需要添补进去的仅仅是终端设备,比如:贴身管家系统、音视频会议系统等。另外,在客人的个性化服务方面,在后期建设中也会一步步完善。采取的投资策略是:一边投资,一边运营。
3.2 实施介绍
北京华贸中心JW万豪酒店和丽思卡尔顿酒店共有1000间客房,这么庞大的客房数量项目实施对于项目管理团队是个重大的考验。团队奋战6个月终于成功完成酒店网络、IPT和无线覆盖项目。
由于思科IPT系统是第一次用于酒店行业,许多与酒店其他软件比如FCS的接口需要进一步开发,经过3个月的无数次的测试,整个系统的应用终于得到酒店管理方的认可。
众所周知,成品保护是项目中的一个难题。在既不影响工期前提下,什么时候开始安装设备是项目管理中风险控制之一,也是难点之一。在项目开始后很短的时间内,整个项目组就编写出可操作、可执行的安装操作手册,把每个机房和每层楼安装前需要准备的工作写成check list,争取每个机房安装和楼层一次合格率达到99%以上。另外在每层安装电话机前,每个房间的电话机的SN和MAC地址都记录成表格,包括已经编好的房间号码/分机号码。在每层客房层精装完成验收的1天时间内,电话机安装上线率可以达到95%以上。
4 高等级酒店发展态势及展望
4.1 酒店的数字化发展
中国酒店业数字化尚处于发展阶段,酒店需要使用更有效的信息化手段,降低运营成本,提高管理和决策效率。
目前,信息技术在酒店的应用已经发展到的一个分水岭:从替代手工操作升级到提供综合经营和管理的手段,要求酒店管理充分利用网络和自动化设备,扩大资源共享的空间,使有形资产发挥无形资产的功能,为旅行者带来更多的舒适,为管理者带来更大的便利。国内IT应用服务运营商的引领者,日前正式面向全国酒店行业率先推出了“数字酒店解决方案”的专业化电子商务,力求推动中国酒店业数字化发展进程。
在电子商务高度应用的今天,企业的任何一项投资,都是要为企业带来利益的,并力求使投资产生的效益最大化。科学管理作为现代企业的一项主要标志,数字时代的来临向企业的管理水平提出了更高的要求,时代发展的趋势是企业无法逃避的,企业必须顺应时代发展,充分利用有效资源和科学技术,实现信息化管理,完善电子商务应用。
4.2 绿色酒店发展态势及展望
酒店建筑应尽可能减少现代建筑带来的光污染,利用先进的几何造型,使室内采光度好;尽量利用太阳能,节省普通能源的消耗,降低大气层的污染。
调查显示,节能灯在绿色酒店行业中的应用最广泛,占所有技术、设备使用的20%;而在所有绿色酒店中已有50%的企业使用节能灯,且数据表明其节能效果明显、投资低、回收成本容易,平均投资额为4.5万元左右,年均节约成本2.6万元,即两年内能回收所有投资成本并产生经济效益。相比较,某些高新技术、设备在酒店中应用并不多,如中水系统。数据表明,只有20%的绿色酒店采用中水系统,占所有技术设备的7%。虽然中水系统能有效提高酒店水资源利用率,但投资金额过高,成本回收风险相对较大。因此,能明显产生经济效益,同时达到绿色节能要求的技术和设备是酒店业选择的关键。
5 结语
【IP通信】推荐阅读：
TCP/IP通信06-21
IP交换通信网09-15
TCP/IP通信协议10-06
卫星IP通信网11-01
数据通信网络通信06-05
配网通信中无线通信07-05
通信设备之数据通信07-23
通信监测技术与通信网11-15
4G通信技术的无线通信05-30
电力通信中的光纤通信12-19