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    某試驗區語音通訊系統設計

    來源:UC論文網2017-11-12 09:17

    摘要:

     試驗區內368和371兩個廠房包含多個試驗間,需統籌建設語音通訊系統,總體設備數量如下:368廠房提供21臺語音對講終端、2臺語音對講核心終端;371廠房提供25個語音通訊終端、2臺對講核心終端、13個音箱終端、8個防爆音箱終端、9個拾音器。

      1項目概述與需求

      試驗區內368和371兩個廠房包含多個試驗間,需統籌建設語音通訊系統,總體設備數量如下:368廠房提供21臺語音對講終端、2臺語音對講核心終端;371廠房提供25個語音通訊終端、2臺對講核心終端、13個音箱終端、8個防爆音箱終端、9個拾音器。


      1.1368廠房終端要求

      在368廠房各工房或工位與控制中心間隔建立一套IP網絡內部通訊系統。合計共23臺IP對講終端,就近選擇網絡接口和電源,控制中心部署1臺主控設備和2臺對講核心終端。傳輸部分基于局域網。


      1.2371廠房終端要求

      在371廠房各工房或工位與控制中心間隔建立一套IP網絡內部通訊系統。合計共25臺對講終端、2臺對講核心終端、9個拾音器、8個防爆音箱、13個IP音箱。就近選擇網絡接口和電源,控制中心部署1臺主控設備。傳輸部分基于局域網。


      終端位置表分布如下:

      2功能要求

      (1)實現會議模式、指揮模式、應答模式、緊急模式等多種通話模式,可根據不同試驗任務任意調整工位所參與的模式;(2)會議模式時,各個終端之間屬于相同等級,參加會議的終端同時可聽到相互發言,局域網內可以至少支持15個終端設備在會議模式下進行多方通話(全雙工);(3)指揮模式,終端之間屬于主從關系,在“主終端”設備發起通話后,所有參加的“從終端”都可以與“主終端”之間通話,但是“從終端”之間不能直接通話,局域網內可以至少支持30個終端設備在指揮模式下進行多方通話(全雙工);(4)應答模式時,終端之間關系同指揮模式,區別在于“從終端”說話時,需要按住PTT鍵。局域網內至少支持50個終端的應答模式多方通話(半雙工);(5)緊急模式時,即指揮中心可對全部或事先設定的調度點進行緊急調度,受控調度點無需也不能回話,此模式下受控調度點數量不限;(6)服務器設置好各工位的對講路徑,支持服務器脫機情況下的脫機對講(發起和接收);(7)任意模式下滿足高音質、無感延遲、回聲消除、噪音抑制、全雙工通話;(8)任意2工位通話時,第三方呼叫其中任意1工位時,被呼叫方可以選擇將其加入進行三方臨時對講,也可忽視讓第三方排隊等待;(9)四個工作模式級別排列如下:緊急模式→指揮模式→會議模式→應答模式,即高級別模式啟動時,啟動中的低級模式都被暫時中止,沒有啟動的低級模式將不能啟動,直到高級別模式停止;(10)每個房間使用的調度點可任意指定,事先設定,并能存儲設置,使用時互不沖突;(11)可對指揮中心設置權限,在會議或指揮模式下設定受控調度點產生重復時,高權限的優先占用資源;(12)模式切換由指揮中心控制,緊急模式要求通過硬件按鍵實現一建切換;(13)指揮調度點能夠直觀地了解各個受控調度點的狀態,如接通、通話中、無法接通等,麥克風在不使用時可自動待機,使用時有指示燈和聲音提示;(14)所有通話可全程錄音存儲,作為事后檢查問題時回放使用;(15)采取技術措施避免音箱和耳麥之間引起的回聲干擾和囂叫聲。


      3IP網絡語音通訊方案設計

      在進行368、371廠房IP語音通訊對講系統設計的時候,依照對該系統的基本需求,設計先進、安全、可靠、高效的系統解決方案。


      3.1功能介紹

      四種模式為會議模式、指揮模式、應答模式、緊急模式。在指揮服務器內事先設置好虛擬對講終端,一開即用。主要采用數字音頻處理技術,具有回聲抵消和噪聲抑制功能,全雙工通話、多方通話和分區廣播均能輕松實現。


      3.1.1IPAudio技術:IPAudio音頻編解碼網絡傳輸技術能自動偵測網絡帶寬狀況,調整編碼格式將模擬音頻信號實時編碼壓縮,傳送到遠端并還原成高保真的模擬音頻信號。可實現多路、雙向傳輸,延遲時間僅為數十毫秒,并具有音質優先和帶寬優先等模式選擇。支持移動IP數據業務,能實現全球音頻實時傳輸。與傳統VoIP技術相比,IPAudio技術更強調音頻質量(通話音質、噪音抑制、聲音響亮)、多點傳輸(廣播功能及多方通話)。專用協議能防止竊聽和篡改。


      3.1.2多方通話技術。采用高效混音算法并結合P2P技術,使一方同時聽到其他多方的聲音。支持全雙工下的免提通話功能,語音通話質量清晰穩定。創造性的將多方通話功能細分為會議模式和指揮模式兩種情景,更方便于整個場景的調度通訊。


      第一,會議模式:在會議模式下,各終端之間屬于平等關系,參加會議的終端設備相互可聽到發言。局域網內至少支持15個終端設備的會議模式通話。會議通話能被高優先級的對講呼叫中斷,對講結束后恢復會議進程。另外,話筒選型具有音頻線路輸入/輸出接口,可擴展本地會議系統。


      第二,指揮模式:指揮模式時,終端之間具有主從關系,在“主終端”設備發起通話后,所有“從終端”都能與“主終端”通話,但是“從終端”設備之間不能通話。局域網內至少支持30個終端設備在指揮模式下的通話。指揮模式能被高優先級的對講呼叫中斷,對講結束后自動恢復指揮模式。


      第三,應答模式:應答模式時,終端之間關系同指揮模式,區別在于“從終端”說話時,需要按住PTT鍵。局域網內至少支持50個終端設備應答模式下的多方通話(半雙工)。整個過程自動錄音。能被高優先級對講呼叫中斷,對講結束后恢復。


      第四,緊急模式:通過IP對講終端能對預先設定的單個或多個工位終端緊急喊話,可以設置指揮為最高優先級,當發生緊急情況時,指揮擁有最高權限臨時強切其他工位的對講狀態,指揮取消緊急模式時,其他工位恢復之前的對講狀態。


      3.2系統的主要特點

      (1)語音通話質量清晰流暢,不受外界電磁場干擾,占用網絡帶寬最低僅34kbps,局域網內語音通話延遲≤30毫秒;(2)傳輸距離可以無限延伸,有網絡連通的地方即可實現語音對講及多方通話,方便構筑更廣闊范圍內的信息通訊系統;(3)采用全數字音頻處理技術,音頻頻寬可達7kHz,具有回聲抵消、噪聲抑制等功能,全雙工通話、多方通話和分區廣播功能均能輕松實現;(4)保密通話,專用音頻編碼格式,對通話內容進行加密處理,可防止竊聽;(5)調整通訊網絡規模簡便,增加終端數量就可完成系統擴容;(6)同時可與報警系統和廣播系統進行兼容。


      4結語

      IP網絡語音通訊系統將音頻信號以數據包形式在局域網和廣域網上進行傳送,解決了傳統對講系統存在的傳輸距離有限、易受干擾等問題。該系統架構清晰,只需將終端設備接入計算機網絡即可構成功能強大的數字化通訊系統,通過整合公共廣播,滿足點對點、點對多點的全方位通訊。


      (責任編輯:秦遜玉)

      來源:中國高新科技·下半月 2017年1期

      作者:王鵬濤


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