VoIP在VoWLAN中的作用
在傳統(tǒng)的語音方面,我們都是以有線的形式進行通信的。最早的時候是模擬信號,之后是數(shù)字信號。到了現(xiàn)在,我們的語音傳播手段已經(jīng)能通過網(wǎng)絡IP來進行了。這也就引出了我們今天的話題——VoIP和VoWLAN。
VoWLAN概述
VoWLAN是WLAN的新興應用之一。VoIP通過數(shù)據(jù)網(wǎng)絡傳輸語音信號;WLAN(無線局域網(wǎng)),通過無線接入點進行無線上網(wǎng)。VoWLAN可以說是這兩者的有機結(jié)合,它可以利用現(xiàn)有的WLAN網(wǎng)絡實現(xiàn)無線的VoIP通話能力,企業(yè)員工通過VoWLAN可在辦公場所以外的地方隨時語音通信、訪問E-mail和其他已接入的網(wǎng)絡資源,這樣提高了網(wǎng)絡資源的利用率并降低了通話的成本,從而節(jié)省企業(yè)的總體IT費用。對于住宅用戶也可以通過與寬帶802.11無線網(wǎng)絡相連的VoIP電話來降低話費。VoWLAN系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流如下:通過接入點AP(AccessPoint)把語音信號傳輸?shù)絍oIP網(wǎng)關(guān),該網(wǎng)關(guān)可以就是原來的有線VoIP網(wǎng)關(guān),這樣語音數(shù)據(jù)在IP網(wǎng)絡和PBX(交換機)之間傳輸。這種方式使得傳統(tǒng)有線辦公和住宅電話的功能都能在VoWLAN中實現(xiàn),而運營商只需要增加語音網(wǎng)關(guān)、計費系統(tǒng)等設(shè)備,就可為其WLAN熱點提供VoWLAN應用,實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信與語音通信的高效結(jié)合。
SIP概述
目前VoIP涉及的基本通信協(xié)議主要有三種:H323協(xié)議、SIP協(xié)議和MGCP協(xié)議。SIP稱為會話發(fā)起協(xié)議(SessionInitiationProtocol),是Internet工程任務組(IETF)提出的建議中的一項協(xié)議。與H.323協(xié)議比較,SIP協(xié)議側(cè)重于將IP電話作為因特網(wǎng)上的一個應用,較其實應用(如FTP,E-mail等)增加了信令和QoS的要求,它們支持的業(yè)務基本相同,也都利用RTP作為媒體傳輸?shù)膮f(xié)議;SIP是基于文本的協(xié)議,類似于HTTP?;谖谋镜木幋a意味著頭域的含義是一目了然的,如From、To、Subject等域名。這種分布式、幾乎不需要復雜的文檔說明的標準規(guī)范風格,其優(yōu)越性已在過去的實踐中得到了充分的證明(現(xiàn)在廣為流行的郵件協(xié)議SMTP就是這樣的一個例子)。SIP的消息體部份采用SDP進行描述,SDP中的每一項格式為’=’號,也比較簡單;SIP很方便地支持補充業(yè)務或智能業(yè)務,只要充分利用SIP已定義的頭域,并對SIP進行簡單的擴展,就可以實現(xiàn)這些業(yè)務。例如對于呼叫轉(zhuǎn)移,只要在BYE請求消息中添加Contact頭域,加入意欲轉(zhuǎn)至的第三方地址就可以實現(xiàn)此業(yè)務。對于通過擴展頭域較難實現(xiàn)的一些智能業(yè)務,可在體系結(jié)構(gòu)中增加業(yè)務代理,提供一些補充服務或與智能網(wǎng)設(shè)備的接口;SIP協(xié)議借鑒了其它因特網(wǎng)的標準和協(xié)議的設(shè)計思想,在風格上遵循因特網(wǎng)一貫堅持的簡練、開放、兼容和可擴展等原則,比較簡單。
系統(tǒng)的硬件設(shè)計
中央控制器
中央控制器MCU采用UBICOM公司的IP2022網(wǎng)絡處理器。它是專為Internet-edge(網(wǎng)際邊緣)設(shè)計的微處理器。其主要特點:通過軟件來處理協(xié)議,而不是用硬件邏輯來實現(xiàn)協(xié)議,降低了chip 的復雜性;對到達的 packet,使用 memory-to-memory 的操作,而不需要大容量,昂貴的on-chip caches(高速緩沖存儲器),以及 packet buffers;簡潔設(shè)計的 real-time operating system,沒有memory-hungry requirement;Designer可以通過設(shè)計 software 來實現(xiàn)各種 Internet-edge 應用;IP2022 的 Memory 分為 on-chip 與 off-chip 兩個部分,采用的是Harvard architecture,分離的 data 與 code memories;4k bytes on-chip data memory、64k bytes 的 on-chip flash memory、16k bytes 的 on-chip PRAM、外部的 memory、extra flash memory,用來放更多的code,比如embedded web server 的code可以放在外部的 flash中,也包括一些dll functions。以及online firmware upgrades。SRAM,是用來拓展PRAM 空間來用的,比如可以在SRAM 中buffer packets。
語音模塊
本模塊采用的是TLV320AIC10。TLV320AIC10是TI公司近年新推出的低功耗∑-Δ型16位A/D、D/A音頻接口(AIC)芯片。它由5個控制寄存器控制。其中,控制寄存器1:軟件復位,DAC的16位或15+1位模式選擇以及抗混疊濾波器、抽樣濾波器、插值濾波器使能/旁路選擇??刂萍拇嫫?:決定工作方式和采樣速率。低功耗模式控制,分頻寄存器控制(決定濾波器的時鐘頻率和取樣周期)??刂萍拇嫫?:軟件關(guān)電,模擬及數(shù)字信號反饋和事件控制模式選擇;ADC的16位或15+1位模式選擇??刂萍拇嫫?:輸入輸出增益控制(通過控制輸入和輸出可編程增益放大器來實現(xiàn))。AIC的初始化主要就是對這4個寄存器參數(shù)進行設(shè)定。該器件與單片機接口易于實現(xiàn),開發(fā)和使用更加方便。尤其適合應用于低比特率、高性能密集設(shè)備的話音傳輸、識別及合成等的各種VoIP、電纜調(diào)制解調(diào)器、語音和電話領(lǐng)域。