摘要: 由于ip电话成本和价格优势, 越来越多的电话业务从pstn转移到internet。本文提出一种基于ac488c02的fxs语音网关的实现方法, 此方法能够确保电话业务的服务质量, 电话业务接口的技术性能指标满足相关规范要求; 同时阐述了基于ac488c02的语音网关的软硬件设计方法; 电话接口的性能测试结果表明, 所提出的方案在因特网运行良好。

　　关键词: voip ; fxs语音网关; h.323

　　近几年, internet在各个领域的应用和迅速发展, 使得各行各业都在关注着具有电信业务的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, 特别是大型跨国公司在每年的开销中, 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。在传统电话网与基于internet 的ip电话联系中起重要作用的有e1数字中继, fxo和fxs, 这就是我们常说的voip语音网关。其中e1数字中继提供internet与pstn的数字线接口, fxo提供internet 与pstn的模拟线接口, , 而fxs提供普通电话机与internet接口。一般ip侧采用h.323、sip、mgcp等作为voip协议, pstn侧采用ss7、中国1号、或v5.2 协议作为pstn接入信令。

　　根据表中所列的当前主要几种fxs语音网关的硬件设计方案, 选择ac488c02为voip的处理器开发周期最短, 性价比最高, 而且audiocode公司的voip处理器的市场占有率达60%以上。本文主要介绍基于ac488c02的使用h.323 协议的voip语音网关中的fxs。

1　voi 语音网关技术的应用

　　通常voip语音网关重要的有e1数字中继,fxo和fxs三种。如图1所示。其中e1数字中继通过e1线与pstn的程控交换机相连, e1数字中继包括信令网关(sg), 媒体网关(mg)和媒体网关控制(mgc)三部分组成, 其中的sg和mg完成pstn侧的中国1号信令、ss7或v 5.2协议与ip侧h.323, sip或mgcp协议的互通, 实现pcm信号和ip包的相互转化,m gc 主要完成整个工作的各种控制协调工作; fxo完成模拟语音信号的接入,并封装成ip包在internet 上传送; fxs完成语音ip包的编码和解码工作, 以及语音的a/d 和d/a 转换, 同时也完成摘机挂机检测, 铃流驱动, 活动语音检测(vad), 自动增益控制(agc), 舒适噪声生成(cng)等工作。


2　voip 的fxs语音网关的基本硬件设计

2. 1　硬件原理
　　该fxs语音网关方案方案基于micrel公司arm922t处理器ks8695p, audiocode公司的voip专用dsp处理器ac488c02。ks8695p实现网络协议处理,ac488c02实现2路话音压缩和解压缩处理。ks8695p内嵌1个5口的以太网switch, 用1个以太网端口作wan口接到城域网或广域网, 另外用2个以太网端口实现lan 接口,uart通过ttl/rs-232转换芯片接到一个rj45做串口调试口; ks8695p 与ac488c02 的通讯通过ac488c02的hpi总线挂在ks8695p的存储器总线上实现,ac488c02接两路的codec, 实现语音信号的a/d 和d/a 转换, 再通过两个slic接两个pots电话接口rj 11。


2. 2　fxs 语音网关硬件结构
　　本fxs语音网关硬件主要包括几个部分:ks8695p arm子系统模块,ac488c02 dsp模块,用户电路模块等。

2. 2. 1　网络处理器模块
　　网络处理器实现ont的上层网络协议, 负责数据在各接口之间的转发。本模块包含arm 的最小系统: ks8695p处理器、bootrom、sdram、fla sh。主要完成报文的封装、控制报文的处理功能。本模块的bootrom 为512 kbyt, sdram为16m byt, flash 为8m byt。

　　arm处理器采用micrel公司的ks8695p, 最大工作频率166 mhz。bootrom 采用atmel的at49lv040。ks8695p的sdram内存空间为16m byt, 选择2片64m bit 的sdram采用samsung公司芯片k4s641632f。flash选择fujitsu的芯片mbm29lv320te。

　　ks8695p 内嵌1个5口交换引擎, 用其中1个口实现wan接口, 另外2口实现2个lan口。通过地址、数据总线与dsp模块的hpi口相连, 同时用ks8695p的通用io信号对用户接口电路进行配置控制。本模块对外出一个调试串口。

2. 2. 2　dsp 模块
　　本模块采用audiocodes的ac48802ce3-c芯片, 1片处理2路通道, fxs实现2通道的voip。dsp与ks8695p的接口为8bit hpi总线,dsp的hpi挂在ks8695p的存储器总线上。dsp 外挂128 kbyt的sram , sram选择gsi公司的gs71116tp-8。

2. 2. 3　用户电路模块
　　用户电路模块包括codec和slic, 采用infineon公司的duslic套片: peb3265和peb3265。1个peb3265有2路codec,ont需要1片peb3265, 2 片peb3265。ks8695p的通用io信号产生spi总线, 用于codec的配置控制。

3　voip的fxs语音网关软件设计

　　fxs的软件工作主要是对voip 的处理。目前voip的主要有h.323、sip、mgcp等协议体系。大部分厂家都支持h.323协议, 为了便于互通, 我们选择h.323协议体系。软件的主要工作是编写h.323协议栈。

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