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SIP協(xié)議的IP電話通信系統(tǒng)的組成原理
時間:2021-11-22 14:22:06

SIP協(xié)議IP電話通信系統(tǒng)組成原理

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/157510.htm

0 概述

IP電話以其通話費率低、方便集成和智能化等優(yōu)勢而得到了眾多消費者的極大認可,并因此而對原有固定電話運營者的長途電話和國際電話業(yè)務造成了巨大沖擊。因此,隨著以太網(wǎng)接口的直接入戶,開發(fā)出一種帶有RJ-45以太網(wǎng)接口并直接連入因特網(wǎng),從而使使用更加方便的IP電話非常需要。利用這種IP電話,用戶可以直接撥叫遠端的電話號碼,并通過關(guān)守(gate keeper)把所撥的電話號碼轉(zhuǎn)換成遠端IP電話的IP地址,從而建立通話連接。事實上,新型IP電話終端已經(jīng)可以直接把輸入語音信號數(shù)字化,并按照G.728或G.729等一定的語音壓縮編碼算法來完成對輸入語音信號的實時壓縮,使帶寬從64kbps降低到8kbps,從而大大提高了信道的利用率。IP電話終端通常遵循SIP(或者H.323)協(xié)議,并通過網(wǎng)關(guān)(gate way)實現(xiàn)IP電話和普通電話的互通。1 IP電話系統(tǒng)組成IP電話通信的基本原理是利用數(shù)字通信技術(shù)來對語音信號進行數(shù)字壓縮編碼處理,然后按TCP/IP標準進行打包,再經(jīng)過互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)把數(shù)據(jù)包發(fā)送到接收地。同時在接收端將這些語音數(shù)據(jù)包串起來。再經(jīng)過解碼解壓處理,以使其恢復成原來的語音信號,從而達到由互聯(lián)網(wǎng)傳送語音的目的。IP電話的基本組成原理如圖1所示。IP電話系統(tǒng)一般有*機(IPPhone)、網(wǎng)關(guān)(Gateway)、多點控制單元MCU(MultipointControl Unit)和網(wǎng)閘(Gatekeeper)等四個基本組件。其中*機是IP電話的客戶終端,多以硬件形式出現(xiàn),它可以直接連接在IP網(wǎng)上,以便進行實時的語音或多媒體通信;網(wǎng)關(guān)是通過IP網(wǎng)絡(luò)提供PHONE-TO-PHONE語音通信的關(guān)鍵設(shè)備。是IP網(wǎng)絡(luò)和PSTN/ISDN/PRX網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備;多點控制單位(MCU)的功能在于利用IP網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)多點通信,以使IP電話能夠支持諸如網(wǎng)絡(luò)會議這樣一對多的通信;至于網(wǎng)閘,有時也稱為網(wǎng)守或關(guān)守,主要用來提供對整個電話系統(tǒng)端點和呼叫的管理。網(wǎng)閘的主要功能包括地址翻譯、呼叫接納控制、呼叫管理以及呼叫權(quán)限等。在H.323建議中,網(wǎng)閘是一個可選部分,但是對于實際運行的局域網(wǎng)IP電話系統(tǒng)來說,網(wǎng)閘則是一個重要部件。本系統(tǒng)中,網(wǎng)閘設(shè)立在IP地址的一個終端上。通過網(wǎng)閘可對所有終端用戶的姓名和IP地址進行統(tǒng)一登記和管理,并預先給每個終端用戶分配一個類似電話分機的虛擬電話號碼,以便其他終端用戶進行呼叫。主叫用戶無需知道被叫用戶終端的IP地址,只需要輸入其對應的虛擬電話號碼或真實姓名即可。2 IP電話單機的硬件設(shè)計IP電話分為接收方和呼叫方。發(fā)起通話請求的一端稱為呼叫方,另一端為接收方。根據(jù)不同的應用場景,呼叫方和接收方可以調(diào)換角色,也就是說,任意一方都可以發(fā)起通話請求,呼叫方發(fā)起通話請求并輸入接收方的IP地址,兩方通過網(wǎng)絡(luò)連接成功后,利用麥克風和聽筒就可以進行談話了。IP通話的主要工作在*機單機部分。隨著現(xiàn)在ARM微處理器技術(shù)的高度發(fā)達和日趨成熟,設(shè)計中選擇了ARM9微處理器S3C2410和μC/0S-II搭建平臺來制作*單機部分。一般單機的基本工作框圖如圖2所示。在圖2中,CPU內(nèi)核模塊是搭建一個帶CPU及存儲器的工作核心。其中的微處理器采用的就是三星公司的S3C2410(ARM920T),F(xiàn)lash采用的是SST公司的SST39VFl60的NOR Flash,SDRAM則采用hynix公司的HY57V641620HG;以太網(wǎng)接口主要幫助CPU完成TCP/IP數(shù)據(jù)包的接收和發(fā)送。本設(shè)計采用的RTL8019AS是一種全雙工的即插即用型以太網(wǎng)控制器,它兼容RTL8019控制軟件和NE2000 8bit或16bit的傳輸,并支持UTP、AUI、BNC和PNP自動檢測模式,同時支持外接閃爍存儲器讀寫操作以及I/0口地址的完全解碼,此外,它還具有LED指示功能,其接口符合Ethernet2和E802.3、10Base5、lOBase2、10BaseT等標準。系統(tǒng)中的顯示模塊采用一塊普通數(shù)顯LCD,主要用來完成電話號碼的顯示及一些本機工作狀態(tài)的顯示;鍵盤模塊和EEPROM主要提供網(wǎng)絡(luò)電話機的撥號鍵盤,以完成撥號和電話機的功能設(shè)置。EEPROM主要用于系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)置和存儲。語音模塊可選用飛利浦半導體公司的UDAl341TS音頻編解碼器。另外,系統(tǒng)中的上位機接口主要完成一些參數(shù)的設(shè)定和一些已經(jīng)被記錄的參數(shù)的讀取。

關(guān)鍵詞: 系統(tǒng) 組成 原理 通信 電話 協(xié)議 IP SIP

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