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随着Internet技术的发展,市场对通信业务的需求逐渐由单一语音业务变为对数据、图像和语音的多种综合业务需求,传统的电信网已经不能满足当前多样化的业务需求,逐渐向卜一代网络演进,实现将电话、传真、语音邮件等通信方式统一接入的融合通信系统成为必然要求。VolP技术为电信网的发展带来新的活力,解决了传统电话资源利用率和可靠性低的问题,实现了语音与数据的融合,同时降低了通信业务成本。以VolP技术为基础的综合接入设备(IAD),实现语音、数据等业务的综合接入。本文研究了基于SIP协议的VolP技术,提出了IAD的系统架构,实现了IAD的软硬件系统。论文完成的主要工作包括:
首先,介绍了综合接入设备的背景知识,传统电信网向下一代网络演变的趋势,分析了下一代网络的体系结构、特点以及核心技术,阐述了融合通信的必要性和特征。在此基础上,讨论了IAD的功能和接入方式,系统研究了适用于实现IAD系统的VoIP技术,包括:基本原理、系统组成、协议结构以及关键技术。
接着,在上述研究基础上,提出了IAD的分层设计思想,依次为:IAD硬件、kernel/BSP驱动层、操作系统层、协议栈层、应用程序层在内。分别从软件和硬件两个方面提出了设计利实现方案。在硬件实现方面,本文选用Infineon公司ADM 5120开发平台,通过对ADM5120P主控单元、VINETIC-2CPE语音处理芯片、存储电路、网络接口的分析与设计,构建IAD系统的硬件平台,实现对信令控制(SIP)、媒体(RTP/RTCP)传输、语音处理等基本功能的支持。
最后,给出了IAD的软件实现方案,研究了Linux操作系统、内核及其BSP模块,实现了对硬件设备的操作及IAD系统内核镜像文件的制作。讨论了IAD系统实现中的SIP协议、RTP协议以及LIDP协议,分别从协议的规范、协议栈的选取、开发及应用展开研究。应用程序分为通话模块和用户接口模块分别实现,模块间通过管道通信,模块内采刚事件触发机制处理系统捕获的按键事件、协议栈事件和媒体事件。阐述了配置模块的功能,并给出具体开发流程及方法。描述了IAD系统的工作流程,以及接入设备的状态机。并对IAD系统分别从语音通话、SIP协议栈的支持和配置功能三方面进行测试,验证了设计方案的正确性和可行性。