VoIP雙模網(wǎng)關(guān)的研究與系統設計

近年來(lái)隨著(zhù)寬帶網(wǎng)絡(luò )和IP技術(shù)的日益發(fā)展，VoIP(Volee over Internet Protoc01)技術(shù)的應用越來(lái)越廣泛。網(wǎng)關(guān)是VoIP網(wǎng)絡(luò )中的重要設備，按照應用領(lǐng)域可分為電信級網(wǎng)關(guān)和用戶(hù)端網(wǎng)關(guān)。用戶(hù)端網(wǎng)關(guān)設備主要應用于小區和企業(yè)，是連接終端電話(huà)和IP網(wǎng)絡(luò )的橋梁，主要功能是進(jìn)行語(yǔ)音編解碼、信令處理、VoIP協(xié)議處理和路由協(xié)議處理等。用戶(hù)端網(wǎng)關(guān)設備在VoIP網(wǎng)絡(luò )中的位置如圖1所示?？梢钥闯?，網(wǎng)關(guān)處于用戶(hù)電話(huà)線(xiàn)路部分的末端、IP網(wǎng)絡(luò )部分的起始端。

“雙?！笔侵竀oIP和PSTN兩種模式。雙模網(wǎng)關(guān)是一種同時(shí)連接PSTN網(wǎng)絡(luò )和VoIP網(wǎng)絡(luò )并能在兩者之間自動(dòng)切換的用戶(hù)端網(wǎng)關(guān)設備。雙模網(wǎng)關(guān)可以使用VoIP網(wǎng)絡(luò )節省大量通話(huà)成本，還可以在VoIP網(wǎng)絡(luò )不可用(斷電或路由不可達)時(shí)使用PSTN網(wǎng)絡(luò )保障電話(huà)線(xiàn)路永遠暢通，而且使用雙模網(wǎng)關(guān)不需要對PBX交換機做任何改動(dòng)，用戶(hù)還可以自由選擇或由網(wǎng)關(guān)自動(dòng)選擇使用VoIP網(wǎng)絡(luò )還是PSTN網(wǎng)絡(luò )，具有很好的實(shí)用性和靈活性。

1 VoIP雙模網(wǎng)關(guān)的工作原理
　 網(wǎng)關(guān)在VoIP網(wǎng)絡(luò )中主要起協(xié)議轉換、控制及關(guān)守作用，如呼叫控制和呼叫管理等。雙模網(wǎng)關(guān)在普通VoIP網(wǎng)關(guān)的基礎上增加了VoIP與PSTN之間的切換。雙模網(wǎng)關(guān)系統從功能上可分為雙模切換模塊、FXS接口電路模塊、語(yǔ)音處理模塊和軟件控制模塊，其系統框圖如圖2所示。

　外部交換站FXS(Fbreign eXchange Subscdber)接口和外部交換局FXO(Foreign eXchange Office)接口是VoIP網(wǎng)關(guān)中非常重要的兩個(gè)接口。在傳統的PSTN電話(huà)連接中，電話(huà)中心局端交換機提供饋電和鈴流，電話(huà)本身完成Tip／Ring電路來(lái)請求服務(wù)或者應答PSTN上的呼叫。在VoIP電話(huà)連接中，FXS電路仿真了電話(huà)中心局端交換機的功能，提供饋電和鈴流并檢測環(huán)路電流。而FXO電路相當于仿真了電話(huà)機的功能，提供環(huán)路閉合和檢測鈴流。

　FXS接口電路直接與模擬話(huà)機連接，提供撥號音、饋電、鈴流電壓，并能夠檢測話(huà)機的摘掛機和環(huán)路閉合，完成模擬信號與數字信號之間的相互轉換。FXS接口電路包括編解碼器CODEC和用戶(hù)線(xiàn)接口電路SLIC(Subscriber Line Interface Circuit)。CODEC包括一個(gè)模數轉換器(ADC)和一個(gè)數模轉換器(DAC)。SLIC電路仿真了PSTN電壓，它必須能夠檢測電話(huà)的摘掛機并能產(chǎn)生最高達120V的鈴流電壓。