VoIP雙模網(wǎng)關(guān)的研究與系統(tǒng)設(shè)計(jì)
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系統(tǒng)CPU芯片選用Samsung公司ARM7TDMI系列的S3C4510B，其工作頻率為50NHz，片內(nèi)集成了豐富的通用模塊，含有支持10M／100M自適應(yīng)的以太網(wǎng)控制器，可以直接通過PHY芯片引出以太網(wǎng)接口。以太網(wǎng)PHY芯片選用Intel公司的LXT972A芯片，它具有1OM／100M自適應(yīng)收發(fā)功能，支持全雙工操作。此外，系統(tǒng)還使用了2MB Flash、16MB SDRAM和512KB SRAM作為存儲器。
2．2 軟件設(shè)計(jì)方案
軟件部分主要由嵌入式操作系統(tǒng)和應(yīng)用層軟件組成，完成協(xié)議棧處理、路由處理和其他控制功能，軟件方案層次結(jié)構(gòu)如圖5所示。
嵌入式操作系統(tǒng)采用μCLinux。μCLinux是一種針對無內(nèi)存管理單元的處理器定制的嵌入式操作系統(tǒng)，具有豐富的網(wǎng)絡(luò)功能、源代碼公開、內(nèi)棱可剪裁和易于移植等特點(diǎn)。根據(jù)硬件平臺的特點(diǎn)，還需要開發(fā)適應(yīng)硬件平臺的驅(qū)動程序，包括Bootloader、串口驅(qū)動和以太網(wǎng)驅(qū)動。其中Boofloader是移植uCLinux操作系統(tǒng)的關(guān)鍵，系統(tǒng)上電時，Bootloader負(fù)責(zé)進(jìn)行硬件初始化、中斷的處理和硬件時鐘管理等工作，并加載操作系統(tǒng)映象到內(nèi)存。為方便系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)升級，Bootloader可實(shí)現(xiàn)TFTP網(wǎng)絡(luò)功能。串口和以太網(wǎng)口驅(qū)動程序相對比較簡單，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的正確收發(fā)即可。
應(yīng)用層的軟件主要由H．323協(xié)議棧處理模塊、路由處理模塊和DSP控制模塊組成。H．323協(xié)議棧負(fù)責(zé)呼叫控制和信令、音頻處理和媒體實(shí)時傳輸?shù)裙δ?。系統(tǒng)采用比較成熟的開放源代碼的OpenH323協(xié)議棧作為參考，應(yīng)用層上的功能模塊都是基于該協(xié)議棧開發(fā)的。路由尋址模塊主要負(fù)責(zé)路由尋址和路由管理，確定目的網(wǎng)關(guān)的IP地址，并選擇最佳路由將IP數(shù)據(jù)包經(jīng)過IP網(wǎng)絡(luò)傳送到目的網(wǎng)關(guān)。DSP控制模塊主要是在應(yīng)用程序中根據(jù)通話流程編寫相應(yīng)的控制程序控制DSP芯片AC483的行為。網(wǎng)管模塊提供了Web網(wǎng)管和CLI命令行界面，很容易對雙模網(wǎng)關(guān)配置和維護(hù)。
3 應(yīng)用方案
系統(tǒng)作為用戶端網(wǎng)關(guān)設(shè)備，可廣泛應(yīng)用于小區(qū)和企業(yè)。對于用戶數(shù)量比較少的小區(qū)，可以將話機(jī)直接與網(wǎng)關(guān)連接，如圖6所示。對于用戶量相對較多的企業(yè)，可以與PBX交換機(jī)連接，如圖7所示。
該系統(tǒng)基于H．323協(xié)議棧設(shè)計(jì)。目前該系統(tǒng)基本功能已實(shí)現(xiàn)，能與其他網(wǎng)關(guān)設(shè)備互通，并能與運(yùn)營商的Gatekeeper互通。在該設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，可以通過選用處理能力更強(qiáng)的芯片來支持更多話路，可以增加SIP協(xié)議棧以支持雙協(xié)議棧架構(gòu)，還可以實(shí)現(xiàn)真的FXO接口電路以支持遠(yuǎn)端VoIP呼叫，這些都是系統(tǒng)未來可以改進(jìn)的地方。
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