医疗环境中无线网络语音系统设计

摘要：本论文对当前医疗环境中的无线通话需求，设计了一种基于SIP协议的无线通信系统。通过该系统，医院内医生及护士可通过移动终端及PC机实现实时的信息交互，包括语音和文字。该系统包括：（1）SIP服务器，用于提供SIP服务，数据交换与控制。（2）可运行与PC及移动终端的跨平台客户端，用于为医生、护士的工作人员提供操作界面与接口。

关键词：SIP通信 医院SIP系统 医院无线通信 语音呼叫

中图分类号：TN912.3 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）07-0142-01

1 引言

SIP是一种应用层协议，可以用UDP或TCP作为其传输协议。与H.323不同的是：SIP是一种基于文本的协议，用SIP规则资源定位语言描述，这样易于实现和调试，更重要的是灵活性和扩展性好。由于SIP仅作于初始化呼叫，而不是传输媒体数据，因而造成的附加传输代价也不大。SIP的URL甚至可以嵌入到web页或其他超文本链路中，用户只需要用鼠标一点即可发送出一个呼叫。与H.323相比，SIP还有建立呼叫快，支持传送电话号码的特点。本文基于SIP，面向医疗语音应用环境，设计实现了一套VOIP应用系统。

2 SIP协议简述

基于SIP的网络主要包括以下几个部分：用户客户（User Agent Client）、用户服务器（User Agent Server）、服务器（Proxy Server）、重定向服务器（Redirect Server）、注册服务器（Register Server）、定位服务器（Location Server）等，其网络构架如图所示。

3 系统总体设计

医院SIP系统主要针对用户进行设计，可以划分为以下三个模块：（1）主控模块。主控模块是本终端的核心模块，也是本终端设计中唯一能同SIP协议栈进行交互的模块。主控模块便是由一个主线程和SIP协议栈所提供的各种API组成，通过和协议栈进行交互，负责处理几乎全部的事务。该模块使得SIP协议栈的操作和其他模块很好地隔离开来，极大地降低了各模块之间的耦合度。（2）主UI模块。主UI模块是本设计的主界面，负责初始化用户界面并报告和显示当前用户状态。该模块初始化主线程和查询线程，并随时按要求传送和接收各种状态参数，将用户当前的状态展示在主界面上，呈现给用户。（3）注册模块。注册模块由两个小模块组成：注册UI模块和查询模块。其中注册UI模块由注册界面组成，负责获取用户填入的信息，并将这些信息发送给主UI模块；查询模块由一个查询线程组成，其实现的功能为每隔一秒钟向主控模块发起一次询问，使得主控模块可以了解当前用户所处的状态，并根据相应状态机判断应该执行的下一步操作，最终将当前状态反馈到主UI模块，呈现给用户。

4 系统运行描述

系统客户端运行过程中，首先遵循以下工作步骤：首先终端启动并进行初始化操作，初始化操作完成后根据是否登录成功进行判断；登录成功则可以选择是否进行通话，若登录不成功则保持在初始化状态，不能进行通话，等待用户注册；若登录成功则可选择是否进行通话，若要通话则创建对等实体的语音传输，通话结束后可选择退出，所有线程结束。对于主控模块来说，其利用有限状态机（FSM）进行运作，其状态转换图如图2-3所示。

通话功能的实现：通话功能只有在用户登陆成功后才能进行，在未登陆状态时，发起的通话状态会被主线程根据状态机进行判断并屏蔽掉。点击“通话”按钮，主界面将界面上的电话号码作为参数，向PJLOOP主线程发起msg_call消息，主线程根据on_call_state的消息绑定调用PJSIP协议栈的通话发起函数，此时PJSIP内置的通话线程开始运作，当收到消息后，协议栈会根据自身的状态机判断并返回给主界面对应的状态参数，由主界面进行处理并显示在主界面的左下角，呈现给用户。通话过程消息调用流程如图4所示。

参考文献

[1]糜正棍，王文鼎.软交换技术与协议[M].北京：人民邮电出版社，2003年5月.

[2]司端锋，韩心慧，龙勤，潘爱民.SIP标准中心的核心技术与研究进展[J].软件学报，2005.

[3]O.Hersent，J-P.Pctit， D.Gurle. Beyond voip Protocols： Inderstanding Voice Technology and Networking Techniques for IP Telephony [M]. Chichester： Hohn Wiley& Sons Ltd， 2005.