军网网络电话应用可行性研究

徐 沫，王宽仁

(西安空军工程大学电讯工程学院，陕西 西安 710077)

责任编辑:许 盈

0 引言

信息化网络化战争中，战场信息瞬息万变，现代军事信息呈现多样化，其中包括语音、数据、命令及图形图像信息等。目前，信息的传输主要是按信息的不同分别组网传输，使用相应的终端设备，这种方案专业性强，保密性能高，但互通性较差，造成人力与财力资源的浪费。能否在个人PC的基础上做少量的硬件开发，充分利用个人PC强大的运算、控制、处理及显示功能，将其作为多功能数据终端，并借助现有超带宽、大容量的光纤通信网将各种信息融合传输，实现多网合一，既提高信息传输的效率，同时还可节约资源，这种设想的特点是功能强大，开发周期短，只要在安全性方面考虑周全，同样具有很高的保密性。军网网络电话应用研究就是在这种设想的背景下提出的。

1 网络电话技术概述

1.1 网络电话技术原理概述

网络电话通常称为IP电话，是以IP为网络层协议的计算机网络中进行语音通信的系统，它采用的技术统称为VoIP(Voice over IP)。网络电话诞生于计算机电话集成(Computer Telephony Integration，CTI)技术，是 CTI技术发展到一定阶段的产物，是在CTI基础上发展起来的一项将IP数据网络与公用电话网络(Public Switch Telephone Network，PSTN)无缝集成的新技术。目前所说的网络电话是分组交换技术和PSTN网络融合后的结果［1］。经过十余年的发展，网络电话技术已经成功应用于金融行业、高速公路通信网、电力行业、胜利油田、机场调度、跨国公司以及校园等场合［2］。据报道，日本到2020年全国范围内将实现电话IP化，但将网络电话技术应用于军网中目前还没有相关的报道。

1.2 网络电话系统组成

为了在IP网络上传输语音信号，语音信号首先通过A/D设备采样转换为数字信号后，利用语音编码器对数字语音信号进行编码压缩，压缩后的语音数据经过实时传输协议(Real－time Transmitter Protocol，RTP)、用户数据报协议(User Datagram Protocol，UDP)、IP协议层层打包后封装成MAC帧，发送到IP网络进行传输，接收方将收到的数据帧拆包、重组、解压缩还原成语音数据，通过D/A设备还原成声音信号并播放，从而实现IP网络两端的语音通信。语音信号在IP网络上传送的整个过程如图1所示。

图1 网络电话传输的基本过程

2 军网应用现状

目前，军队信息化建设步伐日益加快，全军构建了军事信息网络(简称军网)，遍布各军区、各科研单位以及各院校，现阶段军事通信是多网并存，语音、数据、视频独立成网，各个网络之间相互独立。军网应用现状示意图如图2所示。

图2 军网应用现状

现有军网以光纤通信网作为主干网络，其容量大、带宽高甚至可以达到太赫兹，而目前应用效率极低。在军事通信中，除军网之外，还设有传统的PSTN、战场监控网络。在建设多个网络过程中，需要分别投入资金进行布线。由于各个网络所需技术、组网方式不同，这就需要不同技术的人员进行日常维护。基于上述考虑，多网并存势必会花费更多的资源和人力，并且光纤通信网以及配备的军网终端PC利用率不高。

3 军网网络电话的应用研究

结合军网及网络电话技术应用现状，本文提出了一种军网网络电话应用方案，利用现有的容量大、保密性好的光纤网络作为传输网络，以具有强大数据处理的PC机作为军网网络终端，进行语音信息传输。网络电话终端实现方案目前有3种:纯软件方案、“语音采集+PC”方案、独立终端方案［3］。3种实现方案各有优缺点，由于军队战备工作的需要，军网中的大多PC机昼夜运转，而且军网建设的起点高、容量大。连接用户的路由器数目相对有限，综合性保密性强，这就为实现高质量的语音通信提供了可靠的硬件平台。为了充分利用这种有利条件及PC机强大的数据处理能力，第2种实现方案更加适用于军网网络电话终端。军网网络电话终端由用户电路及语音信息处理、网络接口和微机系统3部分组成，其组成框图如图3所示［4－5］。

图3 军网网络电话终端系统组成框图

本文提出的军网网络电话实现方案具有以下特点:

1)充分利用了现有大容量军网网络和强大数据处理能力的PC资源。军网网络电话终端是利用PC的PCI总线将军网网络电话话机采集的语音信号进行处理保证语音信息的质量，同时按照国际各种标准进行打包转换成数据帧，通过网卡传送到军网网络中去，在充分利用PC强大数据处理能力的同时也充分利用了军网网络的带宽。

2)具有新兴网络电话的优势，是传统电话无法相比的。电路交换电话一路语音信息消耗的带宽为64 kbit/s，而网络电话只需8～10 kbit/s，从而大大节省了带宽。军网网络电话号码与分配给PC的IP地址绑定，所以办公室迁移时无需通过技术人员进行重新分配号码，或者另外布线。

3)易于扩展，为实现“多网一体”提供了一个可靠、实用的开发平台。军事信息在新时期呈现多样化，如语音、数据、视频及战场信息等，利用现有平台传输视频、战场信息时只需对PCI数据采集卡进行扩展，而PCI的扩展简便易行。这样为将来实现军队“多网一体”提供了一个可靠、实用的开发平台。

4 应用展望

本文提出的网络电话技术应用在军网中的解决方案，具有一定的实用价值，符合军事通信发展需要，其应用前景如图4所示。在未来的发展中，可以将现有军网(光纤网)作为主干网络，军网终端PC作为多功能信息终端，使各种信息融合在军网中传输，其他各网络可以作为备用网提高军事通信的可靠性。

图4 军网网络电话技术的应用前景

［1］刘洪林，蒋昌茂，张建勇.IP语音通信原理、设计及组网应用［M］.北京:电子工业出版社，2009.

［2］王瑞刚，李燕.IP电话终端设备—原理、电路及应用［M］.西安:西安电子科技大学出版社，2003.

［3］李苏楠.VoIP语音终端的硬件设计与实［D］.北京:北京邮电大学，2009.

［4］刘乐善.微型计算机与接口技术［M］.武汉:华中科技大学出版社，2001.

［5］李贵山，陈金鹏.PCI局部总线极其应用［M］.西安:西安电子科技大学出版社，2003.