VoIP与二线电话的PCM时隙交换设计研究3000字符

VIP与二线电话的PCM时隙交换设计研究摘要：根据网络时代下的语音通信设计需要情况来看，本文主要对VoIP与二线电话的PCM时隙交换设计理念及其方案进行研究和分析，在此基础之上，提出了相应的设计流程。希望通过本文的阐述，可以给相关领域提供些许的参考。关键词：话音；VoIP；PCM时隙交换；重传话音通信本身具备两种特性，一个是便捷性，另一个就是通用性。现阶段，我国的多数的卫星通信设施都是按照这两种特新尽心设计的。结合传统意义来说，在卫星通信设备中，语音通信使用最广泛的技术就是电路交换技术。随着时间的推移，网络建设规模的不断扩大，VoIP技术也得到了较好的发展。由于VoIP技术具备三种特点，第一个是成本消耗少；第二个是应用宽带少；第三个是增值业务便捷。因此使得VoIP技术的应用范畴逐渐扩大，并得到了卫星通信设备的大力使用。下面，我们将进一步对VoIP与二线电话的PCM时隙交换设计进行全面的探究和分析。一、VoIP的基本概述VoIP就是英文VoiceoverInternetProtocol的缩写，翻译成中文就是网络电话。所谓的网络电话就是指，把模拟信号数字化，通过数据封包的方式在IP网络上进行传送。VoIP技术的主要优势就是可以借助网络环境，来提供传统业务中不能提供的服务和信息。VoIP技术可以借助IP网络系统实现语音通话、视频、传真等功能，而且VoIP技术应用起来成本比较少。这主要是因为网络电话不受限制，他和电子邮件性质相似，通过网络可以实现数据的链接和输送。数据的链接和输送只要通过电脑或者手机就可以实现，因此不需要花费任何的经济成本。二、技术设计（一）电话通信流程分析在原始的卫星通信系统中，要想实现二线电话呼叫VoIP电话，首先要给出程控网进行电话呼叫，然后转接给VoIP电话。同样，如果VoIP电话要想呼叫二线电话，也需要经过二次拨号的方式进行呼叫。由于两种电话所处的网络不同，因此，在呼叫时存在一定的复杂性。为此，为了我们提出一种新型的电话呼叫形式，也就是把模拟信号以及IP网络中承载的语音信号转换成PCM码流信号,并利用PCM进行间隙交换。此种方式只需要一次拨号就可以，减少了模拟信号的转换次数，进而给用户创造了便利的条件。（二）硬件电路设计此种通话形式中设有语VoIP音网关，通过接入的形式，将模拟信号转变成PCM码流信号，并实现时隙交换，并借助网口以及串口来实现信号的配置和控制。此通话形式按照功能形式进行区分可分为三部分，第一部分是二线语音处理；第二部分是VoIP语音处理；第三部分是主控。硬件框架图见图1：图1二线-VoIP话原理图（三）软件设计主控单位的作用就是对二线话语处理单元和VoIP话处理单元中所产生的数据进行分析和处理，将模拟信号转变成PCM码流信号，并对二线话语处理单元和VoIP话处理单元中有关数据进行设置。如果二线话语处理单元和VoIP话处理单元中存在可以自己处理的数据，我们可以不通过主控单元进行处理，这样不仅可以提升各项数据的处理效率，对设计流程实现简化的目的，同时也能提高该通信设备的牢靠性。设备的软件处理流程见图2：图2软件处理流程图三、关键技术（一）内嵌语音网关模块此设备主要采用七种内嵌语音网关模块，具有内容，如下所示：（1）语音端口数量:1路PCM；（2）上行WAN端口数量：1个，规格在10~100M，型号为Base-T以太网接口；（3）下行WAN端口数量：1个，规格在10~100M，型号为Base-T以太网接口；（4）串行接口数量：1个，型号为RS232接口；（5）IP地址配置情况：静态；（6）VoIP标准：SIP2323；（7）网络管理：第一个是网络页面管理；第二个是远程登录命令行和管理；第三个中英文转换管理。（二）PCM信号接口电平方式在进行语音PCM交换设计时，我们可以把一定时间内循环出现的世袭看作信息载体，并将接收信号以及发射信号建设在同一条固定输送效率的信息通路上，对给不同单元下时钟数量相同提供了有利的条件。由此，我们可以把主控单元或者语音单于以及VoIP单元当作给其他单位提供时钟以及帧头的基础条件，进而保证不同单元在相同时钟下提供数据的精准性以及稳定性。其中，可以差分信号有三个，第一个是时钟；第二个是帧头；第三个是PCM信号。（三）串口包的重传机制在进行主控单元、语音单位以及VoIP单元的信息交换时，采用的接口型号为RS232，和其他接口进行比较，例如TTL接口，型号为RS232接口具备两种优势，一种是调试简便；另一种是稳定性强。此外，为了避免主控单元、语音单位以及VoIP单元之间存在信息丢失的情，我们可以应用防错性信号重传机制，具体内容，如下所示：（1）设定两个信息队列，一个为输送信息等待队列，另一个为信息重传队列；（2）每当输送一个串口信息时，就要将其列入到输送信息等待队列中来，并设计一个计时装置，定时装置设置的时间为一秒；（3）每当接受到一个串口信息时，，首先做的工作就是提取它的编号信息，之后再输送信息等待队列将其编号查找出来，一旦寻找到，就要将其从输送信息等待队列中清除，并关掉定时装置，最后在信息重传队列中查找出与之对应的帧头，并将其从信息重传队列中进行清除；（4）如果输送信息等待队列的信息没有在一秒内进行清除，就会自动的列入到信息重传队列中，通常情况下，重新传送的次数不能超过三次。（5）没经过一秒钟，输送信息等待队列的信息就会传送一次，当信息传达次数为三次时，系统自动认为该信息无法传送，并将其从信息重传队列中清除。这个机制的主要起到的决定作用就是在一秒钟内没有接收到对应的接收帧头时，系统自动回重新传送，在三次重新传送的过程中，有一次接收到了应答，系统就会停止传送动作。四、测试结果分析此设备借助界面，不仅可以实现对二线话音以及VoIP端口数据的设定，同时也能起到对VoIP端口进行实时监控的作用。在测试的过程中，用户可以对通话情况以及通话状态进行及时的查看和了解。此种方式的采用的评估方式主要是以主观评价方式为主，评分机制中最高分数为5分，当分数大于4时，则表示长途电话质量；分数在4~3.5之间时，则表示通信质量；分数在3.5~3之间时，则表示专业质量；分数小于3时，则表示合成质量；当具体内容见表1：表1MOS分数和音质之间的关系MOS质量级别失真级别5优（Excellent)察觉不到4良(Good)刚察觉但不反感3中(Fair)察觉和稍微反感2差(Poor)反感1劣(Unacceptable)极其反感通过上述表格我们得知，当用户给予5分的评价标准时，则说明这种通信方式得到了用户的认可和好评。结束语：该种通信设备主要应用PCM时隙切换方式，实现提高通话质量的目的。其中，该通信设备中设置的内嵌语音网关模块和串口包的重传机制的主要作用就是保障话音通信的牢靠性。该种通信设备已经使用到某些工程中，并获得可一定的使用效果。参考文献：[1]宋桂景,班亚明.VoIP与二线电话的PCM时隙交换设计[J].无线电工程,2012,01:11-13+46.[2]李志国,李乔.车载话音集中控制器中VoIP网关技术实现[J].指挥信息系统与技术,2012,02:61-66.[3]张朝霞,王红玲,江玉乐.企业级VOIP网关的硬件设计与实现[J].现代电子技术,2006,08:88-90.[4]白海斌,崔美英,杨佳.基于时隙交换的话音调度实现方案[J].计算机与网络,2010,14:31-34.[5]耿洁.VoIP系统中的回声分析[J].移动通信,2008,14:63-65.[6]张秀锦.VOIP技术在省交通大楼通信网络中的应用[J].福建交通科技,2010,04:123-125.