專利名稱：連接pstn與ip網(wǎng)絡(luò)的語音網(wǎng)關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及語音通信領(lǐng)域，特別涉及一種連接PSTN與IP網(wǎng)絡(luò)的語音網(wǎng)關(guān)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的外部交換局FXO(Foreign Exchange Office)與外部交換站FXS(Foreign Exchange Station)之間的連接如圖1所示(圖中SuperB_1接的是FXS，SuperB_2接的是FXO)。這種連接雖然能實現(xiàn)PSTN(PublicSwitched Telephone Network-公共電話交換網(wǎng)絡(luò))到Internet(互聯(lián)網(wǎng))的接入，但是，這種連接對于一個FXO接口，由于物理的連接的限制，只能用于一路電話。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種連接PSTN與IP網(wǎng)絡(luò)的語音網(wǎng)關(guān)，以實現(xiàn)多路電話從PSTN到IP網(wǎng)絡(luò)的接入。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種連接PSTN與IP網(wǎng)絡(luò)的語音網(wǎng)關(guān)，包括E1接口卡，用于接入PSTN；語音處理模塊，由時分復(fù)用總線接入E1接口卡，用于語音處理、對語音包封裝/解析以及檢測/產(chǎn)生雙音多頻；信令處理和控制模塊，由系統(tǒng)總線接入E1接口卡，用于信令處理以及控制E1接口卡、語音處理模塊；以太網(wǎng)幀的交換轉(zhuǎn)發(fā)模塊，分別經(jīng)以太網(wǎng)接口與信令處理和控制模塊、語音處理模塊連接，并用于接入IP網(wǎng)絡(luò)與該IP網(wǎng)絡(luò)進行以太網(wǎng)幀交換。
所述E1接口卡設(shè)有N(N為正整數(shù))個E1接口，每個E1接口有32個時隙。
所述E1接口利用R2信令時，第0時隙用于同步信號的傳輸，第16時隙用于abed信令的傳輸，其余30個時隙用于數(shù)據(jù)的傳輸。
所述E1接口利用Pri信令時，第0時隙用于同步信號的傳輸，第16時隙用于pri信令的傳輸，其余30個時隙用于數(shù)據(jù)的傳輸。
所述信令處理和控制模塊通過CSM ENCAPS協(xié)議控制語音處理模塊。
所述的語音網(wǎng)關(guān)將PSTN接入IP網(wǎng)絡(luò)時，E1接口卡檢測PSTN的呼叫請求并通過系統(tǒng)總線將請求信息發(fā)送至信令處理和控制模塊，語音處理模塊將在時分復(fù)用總線上檢測到的雙音多頻信令送至信令處理和控制模塊，信令處理和控制模塊通過CSM ENCAPS協(xié)議向語音處理模申請一個時隙并將請求信息、雙音多頻信令封裝成信令包，經(jīng)以太網(wǎng)幀的交換轉(zhuǎn)發(fā)模塊傳輸至IP網(wǎng)絡(luò)，待被呼叫方確認后即建立通話，由以太網(wǎng)幀的交換轉(zhuǎn)發(fā)模塊轉(zhuǎn)發(fā)IP網(wǎng)絡(luò)與語音處理模塊的語音報文。
本發(fā)明通過設(shè)置E1接口卡，可直接與PBX(Private Branch Exchange一專用分支交換)連接，利用R2信令或Pri信令，實現(xiàn)了多路電話從PSTN到IP網(wǎng)絡(luò)的接入。
以下結(jié)合附圖與實施例對本發(fā)明作進一步的說明。


圖1為現(xiàn)有PSTN接入IP網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)拓撲圖。
圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖。
圖3為本發(fā)明從PSTN到IP網(wǎng)絡(luò)接入VoIP通信的一網(wǎng)絡(luò)拓撲圖。
圖4為本發(fā)明從PSTN到IP網(wǎng)絡(luò)接入VoIP通信的另一網(wǎng)絡(luò)拓撲圖。
具體實施例方式
如圖2所示，本發(fā)明連接PSTN與IP網(wǎng)絡(luò)的語音網(wǎng)關(guān)GW包括E1接口卡1、語音處理模塊2、信令處理和控制模塊3以及以太網(wǎng)幀的交換轉(zhuǎn)發(fā)模塊4。其中E1接口卡1通過時分復(fù)用總線TDM(Time-divisionMultiplexing)Bus與語音處理模塊2連接，通過系統(tǒng)總線System Bus與信令處理和控制模塊3連接。語音處理模塊2、信令處理和控制模塊3以及以太網(wǎng)幀的交換轉(zhuǎn)發(fā)模塊4分別經(jīng)以太網(wǎng)接口兩兩相連。
E1接口卡1用于接入PSTN，設(shè)有一個或多個E1接口，如本實施例可支持4個E1接口，每個E1接口有32個時隙，當E1接口利用R2信令時，第0時隙用于同步信號的傳輸，第16時隙用于abcd信令的傳輸；當E1接口利用Pri信令時，第16時隙用于pri信令的傳輸。無論E1接口利用的是R2信令還是Pri信令，都將其30個時隙用于數(shù)據(jù)的傳輸，每個時隙可實現(xiàn)PSTN的一路電話的接入，即一個用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r隙相當于一個FXO接口。該E1接口卡可采用WIC-1CE1、WIC-2CE1等型號的E1接口卡。
語音處理模塊2則用于語音處理、對語音包封裝解析以及檢測和產(chǎn)生雙音多頻(dual tone multi frequency，簡稱DTMF)等信令音。在本實施例中，該語音處理模塊2以Chagall/Miro芯片為核心，可以采用Chagall 82520、Chagall 82530、Miro 82610等芯片實現(xiàn)。
信令處理和控制模塊3，用于信令處理以及控制E1接口卡1、語音處理模塊2。該信令處理和控制模塊3遵循CSM_ENCAPS協(xié)議，通過以太網(wǎng)幀的交換轉(zhuǎn)發(fā)模塊4對語音處理模塊2進行控制和數(shù)據(jù)傳送，控制其啟動、初始化及固件下載。在本實施例中，信令處理和控制模塊3以MPC8250芯片為核心，當然其亦可采用MPC8245、MPC8260等芯片實現(xiàn)。
以太網(wǎng)幀的交換轉(zhuǎn)發(fā)模塊4用于接入IP網(wǎng)絡(luò)并與該IP網(wǎng)絡(luò)進行以太網(wǎng)幀交換。該以太網(wǎng)幀的交換轉(zhuǎn)發(fā)模塊4可通過其以太網(wǎng)接口接入IP網(wǎng)絡(luò)，將語音處理模塊2傳輸?shù)恼Z音包及信令處理及控制模塊3傳輸?shù)男帕畎腿隝P網(wǎng)絡(luò)，亦接收IP網(wǎng)絡(luò)輸入的IP包，根據(jù)IP包的類型和UDP(User DataProtocol，用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議)端口號等信息識別其中的信令包和語音包，將信令包轉(zhuǎn)發(fā)至信令處理和控制模塊3，將語音包轉(zhuǎn)發(fā)至語音處理模塊2。在本實施例中，以太網(wǎng)幀的交換轉(zhuǎn)發(fā)模塊以MPC8250為核心，其轉(zhuǎn)發(fā)路徑是兩個以太網(wǎng)接口，即分別經(jīng)一100M以太網(wǎng)與語音處理模塊2、信令處理和控制模塊3連接。該以太網(wǎng)幀的交換轉(zhuǎn)發(fā)模塊亦可用其它芯片實現(xiàn)，如MPC8245、MPC8260等。
本發(fā)明系統(tǒng)啟動時，信令處理和控制模塊3通過CSM_ENCAPS協(xié)議將語音處理模塊2初始化。當E1接口卡1的E1接口檢測到PSTN發(fā)出呼叫請求后，通過系統(tǒng)總線System Bus將請求信息發(fā)送至信令處理和控制模塊3；而后語音處理模塊2將在時分復(fù)用總線TDM Bus上檢測到的DTMF信令經(jīng)以太網(wǎng)幀的交換轉(zhuǎn)發(fā)模塊4送至信令處理和控制模塊3；信令處理和控制模塊3利用CSM_ENCAPS協(xié)議通過以太網(wǎng)幀的交換轉(zhuǎn)發(fā)模塊4向語音處理模2申請一個時隙，用于與被呼叫方建立連接后進行通話；之后，信令處理和控制模塊3將請求信息、DTMF信令封裝成信令包，經(jīng)以太網(wǎng)幀的交換轉(zhuǎn)發(fā)模塊4傳輸至IP網(wǎng)絡(luò)，待被呼叫方確認后即建立通話。通話時，以太網(wǎng)幀的交換轉(zhuǎn)發(fā)模塊4將其以太網(wǎng)接口從IP網(wǎng)絡(luò)接收到的語音報文轉(zhuǎn)發(fā)到語音處理模塊2，并且將語音處理模塊2產(chǎn)生的語音報文從其以太網(wǎng)接口轉(zhuǎn)發(fā)到IP網(wǎng)絡(luò)。
由此，本發(fā)明可以實現(xiàn)IP網(wǎng)絡(luò)上承載的話音業(yè)務(wù)流和PSTN電話話音之間的編解碼、打包/拆包、時延抖動濾除等功能以及PSTN與IP網(wǎng)絡(luò)之間電信信令和IP網(wǎng)的信令轉(zhuǎn)發(fā)，保證消息和控制信息在分組網(wǎng)中可靠傳遞，并通過其E1接口卡與直接PBX(Private Branch Exchange-專用分支交換)連接，最終可實現(xiàn)多路電話從PSTN到IP網(wǎng)絡(luò)的接入。
圖3為本發(fā)明從PSTN到IP網(wǎng)絡(luò)接入VoIP通信的一網(wǎng)絡(luò)拓撲圖，實現(xiàn)了本發(fā)明語音網(wǎng)關(guān)GW與接FXS的IAD(Integrated Access Device，綜合接入設(shè)備)之間的呼叫。當E 1接口是R2信令時，如果2001分機主動發(fā)起呼叫，PBX檢測到摘機信號后，通過abcd通知語音網(wǎng)關(guān)GW1，然后在通過語音交換將被叫號碼送到語音網(wǎng)關(guān)GW1，語音網(wǎng)關(guān)GW1將被叫號碼與撥號對進行匹配后再通h323協(xié)議向遠端建立連接。當E1接口是Pri信令時，如果分機2001主動發(fā)起呼叫，PBX向語音網(wǎng)關(guān)GW1發(fā)送Q931setup報文，然后語音網(wǎng)關(guān)GW1將該setup報文轉(zhuǎn)換成h323的setup，與遠端建立呼叫。
圖4為本發(fā)明從PSTN到IP網(wǎng)絡(luò)接入VoIP通信的另一網(wǎng)絡(luò)拓撲圖，實現(xiàn)了本發(fā)明語音網(wǎng)關(guān)GW與帶中繼口(FXS/E&M/E1)的IAD之間的呼叫。
權(quán)利要求
1.一種連接PSTN與IP網(wǎng)絡(luò)的語音網(wǎng)關(guān)，其特征在于包括E1接口卡，用于接入PSTN；語音處理模塊，由時分復(fù)用總線接入E1接口卡，用于語音處理、對語音包封裝/解析以及檢測/產(chǎn)生雙音多頻；信令處理和控制模塊，由系統(tǒng)總線接入E1接口卡，用于信令處理以及控制E1接口卡、語音處理模塊；以及以太網(wǎng)幀的交換轉(zhuǎn)發(fā)模塊，分別經(jīng)以太網(wǎng)接口與語音處理模塊、信令處理和控制模塊連接，并用于接入IP網(wǎng)絡(luò)與該IP網(wǎng)絡(luò)進行以太網(wǎng)幀交換。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的語音網(wǎng)關(guān)，其特征在于所述E1接口卡設(shè)有N(N為正整數(shù))個E1接口，每個E1接口有32個時隙。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的語音網(wǎng)關(guān)，其特征在于所述E1接口利用R2信令時，第0時隙用于同步信號的傳輸，第16時隙用于abcd信令的傳輸，其余30個時隙用于數(shù)據(jù)的傳輸。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的語音網(wǎng)關(guān)，其特征在于所述E1接口利用Pri信令時，第0時隙用于同步信號的傳輸，第16時隙用于pri信令的傳輸，其余30個時隙用于數(shù)據(jù)的傳輸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的語音網(wǎng)關(guān)，其特征在于所述信令處理和控制模塊通過CSM_ENCAPS協(xié)議控制語音處理模塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的語音網(wǎng)關(guān)，其特征在于所述信令處理和控制模塊通過以太網(wǎng)幀的交換轉(zhuǎn)發(fā)模塊控制語音處理模塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的語音網(wǎng)關(guān)，其特征在于將PSTN接入IP網(wǎng)絡(luò)時，E1接口卡檢測PSTN的呼叫請求并通過系統(tǒng)總線將請求信息發(fā)送至信令處理和控制模塊，語音處理模塊將在時分復(fù)用總線上檢測到的雙音多頻信令送至信令處理和控制模塊，信令處理和控制模塊通過CSM_ENCAPS協(xié)議向語音處理模申請一個時隙并將請求信息、雙音多頻信令封裝成信令包，經(jīng)以太網(wǎng)幀的交換轉(zhuǎn)發(fā)模塊傳輸至IP網(wǎng)絡(luò)，待被呼叫方確認后即建立通話，由以太網(wǎng)幀的交換轉(zhuǎn)發(fā)模塊轉(zhuǎn)發(fā)IP網(wǎng)絡(luò)與語音處理模塊的語音報文。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種連接PSTN與IP網(wǎng)絡(luò)的語音網(wǎng)關(guān)，包括E1接口卡、語音處理模塊、信令處理和控制模塊及以太網(wǎng)幀的交換轉(zhuǎn)發(fā)模塊，其中E1接口卡用于接入PSTN，語音處理模塊由時分復(fù)用總線接入E1接口卡，信令處理和控制模塊由系統(tǒng)總線接入E1接口卡，以太網(wǎng)幀的交換轉(zhuǎn)發(fā)模塊分別經(jīng)以太網(wǎng)接口與語音處理模塊、信令處理和控制模塊連接，并用于接入IP網(wǎng)絡(luò)與該IP網(wǎng)絡(luò)進行以太網(wǎng)幀交換。本發(fā)明可直接與PBX連接，實現(xiàn)多路電話從PSTN到IP網(wǎng)絡(luò)的接入。
文檔編號H04L12/66GK1780268SQ20041008463
公開日2006年5月31日 申請日期2004年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月26日
發(fā)明者汪革, 王斌, 呂泰生 申請人:上海博達數(shù)據(jù)通信有限公司