近年来随着宽带网络和ip技术的日益发展，voip(volee over internet protoc01)技术的应用越来越广泛。网关是voip网络中的重要设备，按照应用领域可分为电信级网关和用户端网关。用户端网关设备主要应用于小区和企业，是连接终端电话和ip网络的桥梁，主要功能是进行语音编解码、信令处理、voip协议处理和路由协议处理等。用户端网关设备在voip网络中的位置如图1所示。可以看出，网关处于用户电话线路部分的末端、ip网络部分的起始端。

“双模”是指voip和pstn两种模式。双模网关是一种同时连接pstn网络和voip网络并能在两者之间自动切换的用户端网关设备。双模网关可以使用voip网络节省大量通话成本，还可以在voip网络不可用(断电或路由不可达)时使用pstn网络保障电话线路永远畅通，而且使用双模网关不需要对pbx交换机做任何改动，用户还可以自由选择或由网关自动选择使用voip网络还是pstn网络，具有很好的实用性和灵活性。

1 voip双模网关的工作原理
　 网关在voip网络中主要起协议转换、控制及关守作用，如呼叫控制和呼叫管理等。双模网关在普通voip网关的基础上增加了voip与pstn之间的切换。双模网关系统从功能上可分为双模切换模块、fxs接口电路模块、语音处理模块和软件控制模块，其系统框图如图2所示。

　外部交换站fxs(fbreign exchange subscdber)接口和外部交换局fxo(foreign exchange office)接口是voip网关中非常重要的两个接口。在传统的pstn电话连接中，电话中心局端交换机提供馈电和铃流，电话本身完成tip／ring电路来请求服务或者应答pstn上的呼叫。在voip电话连接中，fxs电路仿真了电话中心局端交换机的功能，提供馈电和铃流并检测环路电流。而fxo电路相当于仿真了电话机的功能，提供环路闭合和检测铃流。

　fxs接口电路直接与模拟话机连接，提供拨号音、馈电、铃流电压，并能够检测话机的摘挂机和环路闭合，完成模拟信号与数字信号之间的相互转换。fxs接口电路包括编解码器codec和用户线接口电路slic(subscriber line interface circuit)。codec包括一个模数转换器(adc)和一个数模转换器(dac)。slic电路仿真了pstn电压，它必须能够检测电话的摘挂机并能产生最高达120v的铃流电压。

　 双模切换模块主要包括fxo接口电路，它由codec和数据处理阵列daa(data access arrangement)组成。其中codec与fxs电路中的相同；daa仿真了一部话机，通过提供pstn的环路闭合来去除高压直流分量，只让pstn线上的模拟交流信号通过。网关中使用fxo接口电路可实现以下功能：

　(1)断电时线路保持畅通：当网关断电不能连接voip网络时，将线路切换到pstn线路上。
　 (2)呼叫重定向：当voip网络由于拥塞或者其他原因而不可用时，能够将线路切换到pstn上，而且能记住已拨号码并进行自动重拨。
　(3)远端voip呼叫：voip用户可以在其他地方通过pstn拨入的方式进行voip呼叫，fxo接口先把pstn上的电话拨号音(模拟信号)接收下来，然后转换成数字信号送出，相当于将拨号音从一个fxo扩展到多个本地fxs。

　网关的语音处理模块负责对pcm数字语音信号进行压缩与解压缩。压缩算法的标准包括g．711、g．723．1和g．729等，不同的算法压缩比不一样，占用的带宽也不同。压缩算法可以用硬件dsp实现，也可以用纯软件实现。

　软件控制模块实现网关的协议栈处理和路由处理等功能。协议栈负责将压缩后的数据流进行封装，加上ip协议包头，形成可在voip网络中传输的ip数据包。目前voip的协议栈主要基于h．323和sip两种标准。协议栈将数据流打成ip数据包后，选择适当路由经过以太网接口发送到voif网络中。接收端网关接收到ip数据包后，将数据包解压缩并将解压缩后的pcm数字信号解码，恢复原始语音信号。

2 voip双模网关系统设计
　本节提出了一种基于h．323的双模网关的系统设计方案，该方案支持4路话音，使用一种经济实用的“假fxo接口”方式实现双模切换，能够在voip通话时检测到pstn线上进来的呼