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基于SYS6K的分组语音处理模块的设计

上海广大信息技术有限公司 吴献忠?? 2010年09月13日 ?? 收藏0

  0引言

  当前电信业务以话音和宽带数据为主,多采用两网相叠加的方式建设。SYS6K系统正是顺应了话音、数据、NGN三网合一的技术走向,充分融合了窄带电路技术、NGN分组技术和宽带技术,提供了一个可以面向NGN和PSTN的综合业务接入平台的解决方案。SYS6K综合接入媒体网关,符合中华人民共和国通信行业标准YD/T1243.3-2002。本文所设计的分组语音处理模块正是该综合接入媒体网关上完成PCM码流与IP数据间的转换以及部分媒体协议处理的功能模块。

  1SYS6K系统设计需求

  SYS6K是可提供综合业务接入的大容量接入媒体网关,提供模拟用户接入、ADSL接入、VDSL接入、SHDSL接入等功能。对于模拟用户接入,接入方式既提供E1接口接入传统PSTN交换机,也提供10M/100M/1000M以太网口接入IP网络。

  将传统语音承载在IP上是个必然的趋势,现在各大运营商也都在上马NGN的项目。所以既能满足当前PSTN业务的需求,又能实现到NGN的平滑过渡的产品正是运营商所期待的。SYS6K的方案提供以上两种方式的兼容主要都是根据局方的业务需求来决定的。分组语音处理模块是主控板上的一个功能模块,其选配与否根据数据上行选走El或是走VoIP来决定的,其功能主要完成语音处理,提供模拟话音到IP报文之间的转换。前期的媒体网关开发,完成所需的信号处理、信令、打包和控制功能,以及发送压缩或未压缩的VolP报文(IP语音包)。

  AMU是IONEAX6000综合接入媒体网关的主控板,是实现媒体网关功能的主要部分,由窄带语音交换和宽带数据交换两部分组成。窄带语音交换部分由CPU控制单元、E1接口单元、HW时隙交换单元、安全逻辑单元、VoIP单元以及DSP单元组成。宽带数据交换部分由CPU控制单元、GALILEO二层交换套片和千兆光接口组成。窄带语音交换部分的CPU处理器完成MGCP的处理、窄带业务管理、接续控制、对外串口管理和主备控制等功能。E1接口单元完成2MPCM码流到8MHW的转换,并从PCM码流中提取窄带的工作基准时钟。HW时隙交换单元由两片IDT72V70840组成,可提供PSTN电话语音交换和DDN数据交换,这两种业务分别在两个网片中独立处理。安全逻辑单元实现窄带时钟处理,对VoIP模块和CPU的数据进行分类限流以及MAC地址和IP地址的替换。VoIP模块完成HW信号和IP数据流之间的转换,实现传统PSTN语音信号在InterNet上的传输,可以使IONEAX6000从传统接入设备平滑地过渡到下NGN设备。DSP单元完成标准信号音放送、收号检测。

  2分组语音处理模块分析

  VoIP依功能基本上分成两大部份,一是语音Codec即压缩和解压缩,二是予以IP封包进而进行语音信息的收发。该分组语音处理模块(PVM)功能即实现PCM码流与IP数据间的转换以及媒体防议处理,以扣板的形式在系统中作为主控板的一个功能模块。在整个系统中由主控板实现业务的控制,如呼叫的建立、管理和关闭等,主控板也要管理配置本模块,作为扣板在系统中是时刻受控的。而且每次复位都需要主控板配置加载配置字,所以本模块的故障处理、复位与否都是由主控板决定的,而不能由扣板自己决定是否复位。故和主控板之间的关系是随时受控的,其信号走向穿插了主控板的宽带和窄带部分。

  3综合接入媒体网关SYS6K方案

  SYS6K是框式一体化结构,集模拟用户接入、ADSL接入、VDSL接入、SHDSL接入等功能于一身的综合接入媒体网关,由电源板PTU、主控板AMU、业务板ALU、ADU、VDU、IVD、SDU等组成。分组语音处理模块PVM是主控板AMU上的一个功能性可选配扣板。

  宽带数据部分CPU系统采用Motorola的8245CPU系统,对外提供一个32位的PCI接口和LOCALBUS接口。PCI总线可支持5个设备,8245通过PCI总线可对GALILEO48303进行配置,再通过GALILEO公司定义的GUNK总线实现对各业务网口、上行千兆光口、路由模块的数据交换。AMU单板总体框图如图1。

AMU单板总体框图

  3.1窄带语音交换部分

  窄带语音交换部分完成对PSTNEl信号的接入、E1和PCM信号之间的转换、PCM时隙之间的交换、PCM语音与IP数据流之间的转换、安全逻辑等功能。主要信号流向是E1芯片收到PSTN网送来的E1信号,从中提取2M时钟信号作为整个窄带系统的基准时钟,并以此产生各个芯片所需的时钟与帧同步信号。同时,PSTN网送来的E1信号经过E1芯片后,编码类型由HDB3转换为NRz,然后再送入网片进行PCM时隙交换,送给各用户板,或者送给PVM扣板进行处理。由于系统本身也提供模拟用户接入PSTN网络,在TDM接口部分,主控板AMU和窄带业务板ALU已经完成了模拟信号到数字信号的转换。对话音业务而言有两条处理途径,通过系统的E1接口接入PSTN交换机或其他中继设备,或者通过分组语音处理模块打成IP报文。系统设计送入PVM的已经是PCM信号的Highway。


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