VoIP在VoWLAN中的作用
在傳統的語音方面,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,之后是數字信號。到了現在,我們的語音傳播手段已經能通過網絡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通過數據網絡傳輸語音信號;WLAN(無線局域網),通過無線接入點進行無線上網。VoWLAN可以說是這兩者的有機結合,它可以利用現有的WLAN網絡實現無線的VoIP通話能力,企業員工通過VoWLAN可在辦公場所以外的地方隨時語音通信、訪問E-mail和其他已接入的網絡資源,這樣提高了網絡資源的利用率并降低了通話的成本,從而節省企業的總體IT費用。對于住宅用戶也可以通過與寬帶802.11無線網絡相連的VoIP電話來降低話費。VoWLAN系統的數據流如下:通過接入點AP(AccessPoint)把語音信號傳輸到VoIP網關,該網關可以就是原來的有線VoIP網關,這樣語音數據在IP網絡和PBX(交換機)之間傳輸。這種方式使得傳統有線辦公和住宅電話的功能都能在VoWLAN中實現,而運營商只需要增加語音網關、計費系統等設備,就可為其WLAN熱點提供VoWLAN應用,實現數據通信與語音通信的高效結合。
SIP概述
目前VoIP涉及的基本通信協議主要有三種:H323協議、SIP協議和MGCP協議。SIP稱為會話發起協議(SessionInitiationProtocol),是Internet工程任務組(IETF)提出的建議中的一項協議。與H.323協議比較,SIP協議側重于將IP電話作為因特網上的一個應用,較其實應用(如FTP,E-mail等)增加了信令和QoS的要求,它們支持的業務基本相同,也都利用RTP作為媒體傳輸的協議;SIP是基于文本的協議,類似于HTTP。基于文本的編碼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范風格,其優越性已在過去的實踐中得到了充分的證明(現在廣為流行的郵件協議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務或智能業務,只要充分利用SIP已定義的頭域,并對SIP進行簡單的擴展,就可以實現這些業務。例如對于呼叫轉移,只要在BYE請求消息中添加Contact頭域,加入意欲轉至的第三方地址就可以實現此業務。對于通過擴展頭域較難實現的一些智能業務,可在體系結構中增加業務代理,提供一些補充服務或與智能網設備的接口;SIP協議借鑒了其它因特網的標準和協議的設計思想,在風格上遵循因特網一貫堅持的簡練、開放、兼容和可擴展等原則,比較簡單。
系統的硬件設計
中央控制器
中央控制器MCU采用UBICOM公司的IP2022網絡處理器。它是專為Internet-edge(網際邊緣)設計的微處理器。其主要特點:通過軟件來處理協議,而不是用硬件邏輯來實現協議,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;簡潔設計的 real-time operating system,沒有memory-hungry requirement;Designer可以通過設計 software 來實現各種 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。控制寄存器2: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)。控制寄存器3:軟件關電,模擬及數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。控制寄存器4: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)。AIC的初始化主要就是對這4個寄存器參數進行設定。該器件與單片機接口易于實現,開發和使用更加方便。尤其適合應用于低比特率、高性能密集設備的話音傳輸、識別及合成等的各種VoIP、電纜調制解調器、語音和電話領域。