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前言 随着网络融合的不断演进,IP网络已由当初的数据应用向多媒体转变,基于IP网络的语音通信技术成为研究的热点。传统的语音通信是利用电路交换技术,其特点是通话时需要建立端对端的专用通信链路,语音质量好,但是成本高,不易扩展增值业务。而VOIP利用IP网络做承载网,在通话时将模拟信号经过采样、数字化、压缩编码、打包分组、分配路由、存储交换、解包解压等一系列交换处理,在IP网或互联网上实现语音通信。它促进了网络资源利用,降低了语音业务成本,在软交换的控制下易于实现增值业务,但同时也存在语音延时的问题。近年来,随着系统软件、DSP芯片的性能、IP网络技术、语音压缩编码算法的发展,使VOIP技
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通信与网络中的基于通信与网络中的基于SIP协议的嵌入式语音网关设计协议的嵌入式语音网关设计
前言 随着网络融合的不断演进,IP网络已由当初的数据应用向多媒体转变,基于IP网络的语音通信技术成
为研究的热点。传统的语音通信是利用电路交换技术,其特点是通话时需要建立端对端的专用通信链路,语音
质量好,但是成本高,不易扩展增值业务。而VOIP利用IP网络做承载网,在通话时将模拟信号经过采样、数字
化、压缩编码、打包分组、分配路由、存储交换、解包解压等一系列交换处理,在IP网或互联网上实现语音通
信。它促进了网络资源利用,降低了语音业务成本,在软交换的控制下易于实现增值业务,但同时也存在语音
延时的问题。近年来,随着系统软件、DSP芯片的性能、IP网络技术、语音压缩编码算法的发展,使VOIP技
前言前言
随着网络融合的不断演进,IP网络已由当初的数据应用向多媒体转变,基于IP网络的语音通信技术成为研究的热点。传统
的语音通信是利用电路交换技术,其特点是通话时需要建立端对端的专用通信链路,语音质量好,但是成本高,不易扩展增值
业务。而VOIP利用IP网络做承载网,在通话时将模拟信号经过采样、数字化、压缩编码、打包分组、分配路由、存储交换、
解包解压等一系列交换处理,在IP网或互联网上实现语音通信。它促进了网络资源利用,降低了语音业务成本,在软交换的控
制下易于实现增值业务,但同时也存在语音延时的问题。近年来,随着系统软件、DSP芯片的性能、IP网络技术、语音压缩编
码算法的发展,使VOIP技术获得了空前的应用,国际国内的各大主流运营商都已部署了软交换,这为嵌入式语音网关的发展
提供了难得的机遇。本语音网关提供了普通电话机接入IP网络的接口。
关于关于SIP协议协议
SIP的特点及发展方向
目前基于VOIP的基本通信协议有四种:H.323协议、SIP协议、MGCP和H.248协议。SIP称为会话发起协议(Session
Initiation Protocol),与其他的VOIP协议相比较,其优点是协议本身简单、易扩展、支持移动及终端智能。SIP是Internet工程
任务组(IETF)提出的建议中的一项协议,主要是考虑到在下一代网络(NGN)中,由于IP产品和IP网关将在网络中得到大规模使
用和集成,使得端到端都可以采用IP,以实现纯IP的业务应用。基于纯IP的SIP借鉴了HTTP和SMTP,结构简单并具有可扩充
性和可扩展性,此外,SIP还提供良好的QoS支持。对于NGN在IP网络上实现VOIP和多媒体通信来讲,SIP在全面满足NGN
特性要求的应用上具有独特的优势,必将成为下一代网络VOIP的重要解决方案。SIP是一个应用层的信令控制协议,利用SIP
可以实现会话的发起、建立和释放,并支持单播、组播和移动性。另外还可以与SDP(Session Description Protocol)配合,动
态调整和修改会话属性,如通话带宽、传输媒体类型及媒体编码格式。移动通信标准组织已经决定在SIP基础上建立第三代通
信系统(3G)的全IP网络。
SIP网络组成
SIP采用客户机/服务器的工作式,SIP网络体系由两类组件构成:用户代理(User Agent)和网络服务器(Network
Server)。用户代理又分为代理客户端(UAC)和用户代理服务器(UAS),其中UAC负责发起SIP呼叫请求,UAS负责对呼
叫请求作出响应。网络服务器包括代理服务器、重定向服务器、注册服务器,代理服务器用来将SIP用户请求和响应发到相应
的下一代;重定向服务器则提供地址解析服务,通常将SIP呼叫的目的地址映射成零个或多个新地址;注册服务器接受终端的
登记请求,对用户的身份进行验证及授权,记录终端的SIP地址(SIP URL)。SIP的基本功能主要包括五个方面:用户定
位、用户有效性、用户能力、会话管理、会话建立,从SIP的结构特点来说,它不是一个独立的通信系统,但是,能够和其他
的IETF协议一起使用来完成多媒体通信。
语音网关的体系结构设计语音网关的体系结构设计
语音网关的实时处理性能对语音通信的质量起着重要作用,本语音网关采用了双处理器的结构,即以嵌入式微处理器和数
字信号处理器为核心的硬件体系结构。
嵌入式操作系统VxWorks运行在MPC850处理器上,在其外设驱动的支持下,提供给上层应用程序API接口,以便应用程
序开发调用。微处理器处理通信协议和应用程序方面的操作,用嵌入式实时操作系统VxWorks进行系统任务的实时任务调度。
DSP系统程序主要完成DSP芯片的引导及初始化,通过HPI接口与微处理器通讯,给上层应用程序提供有关语音编解码、信号
音处理的相应接口。该体系结构采用模块化层次结构进行设计,具有层次性好、易扩展、配置灵活、性能优越等特点。
语音网关的硬件实现语音网关的硬件实现
系统硬件芯片功能
采用Motorola的32位高性能嵌入式微处理器MPC850和专用于语音处理的DSP芯片AC48802C为核心部件构建语音网关的
硬件平台。
MPC850是Motorola公司MPC850系列中性能更加卓越的一款通信控制处理器,它适合各种控制应用,特别适用于通信和
网络系统高端产品的设计开发,比如网关、路由器等 。AC48802C是AudioCode公司开发的一款专用于小端口语音处理芯
片,提供了丰富的软件开发包 ,提供了G711A、G711U、G723.1、G729等常用编码算法、也支持Modem音及传真音的检
测,这为基于Modem的拔号入网及基于IP网络传真提供了良好的支持。基于AC48802C开发的语音网关具有周期短、性价比
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