VoIP雙模網(wǎng)關(guān)的研究與系統設計
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系統CPU芯片選用Samsung公司ARM7TDMI系列的S3C4510B，其工作頻率為50NHz，片內集成了豐富的通用模塊，含有支持10M／100M自適應的以太網(wǎng)控制器，可以直接通過(guò)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自適應收發(fā)功能，支持全雙工操作。此外，系統還使用了2MB Flash、16MB SDRAM和512KB SRAM作為存儲器。
2．2 軟件設計方案
軟件部分主要由嵌入式操作系統和應用層軟件組成，完成協(xié)議棧處理、路由處理和其他控制功能，軟件方案層次結構如圖5所示。
嵌入式操作系統采用μCLinux。μCLinux是一種針對無(wú)內存管理單元的處理器定制的嵌入式操作系統，具有豐富的網(wǎng)絡(luò )功能、源代碼公開(kāi)、內棱可剪裁和易于移植等特點(diǎn)。根據硬件平臺的特點(diǎn)，還需要開(kāi)發(fā)適應硬件平臺的驅動(dòng)程序，包括Bootloader、串口驅動(dòng)和以太網(wǎng)驅動(dòng)。其中Boofloader是移植uCLinux操作系統的關(guān)鍵，系統上電時(shí)，Bootloader負責進(jìn)行硬件初始化、中斷的處理和硬件時(shí)鐘管理等工作，并加載操作系統映象到內存。為方便系統網(wǎng)絡(luò )升級，Bootloader可實(shí)現TFTP網(wǎng)絡(luò )功能。串口和以太網(wǎng)口驅動(dòng)程序相對比較簡(jiǎn)單，實(shí)現數據的正確收發(fā)即可。
應用層的軟件主要由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)議棧負責呼叫控制和信令、音頻處理和媒體實(shí)時(shí)傳輸等功能。系統采用比較成熟的開(kāi)放源代碼的OpenH323協(xié)議棧作為參考，應用層上的功能模塊都是基于該協(xié)議棧開(kāi)發(fā)的。路由尋址模塊主要負責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數據包經(jīng)過(guò)IP網(wǎng)絡(luò )傳送到目的網(wǎng)關(guān)。DSP控制模塊主要是在應用程序中根據通話(huà)流程編寫(xiě)相應的控制程序控制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。
3 應用方案
系統作為用戶(hù)端網(wǎng)關(guān)設備，可廣泛應用于小區和企業(yè)。對于用戶(hù)數量比較少的小區，可以將話(huà)機直接與網(wǎng)關(guān)連接，如圖6所示。對于用戶(hù)量相對較多的企業(yè)，可以與PBX交換機連接，如圖7所示。
該系統基于H．323協(xié)議棧設計。目前該系統基本功能已實(shí)現，能與其他網(wǎng)關(guān)設備互通，并能與運營(yíng)商的Gatekeeper互通。在該設計的基礎上，可以通過(guò)選用處理能力更強的芯片來(lái)支持更多話(huà)路，可以增加SIP協(xié)議棧以支持雙協(xié)議棧架構，還可以實(shí)現真的FXO接口電路以支持遠端VoIP呼叫，這些都是系統未來(lái)可以改進(jìn)的地方。
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