CN1780268A - 连接pstn与ip网络的语音网关 - Google Patents

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CN1780268A CN 200410084631 CN200410084631A CN1780268A CN 1780268 A CN1780268 A CN 1780268A CN 200410084631 CN200410084631 CN 200410084631 CN 200410084631 A CN200410084631 A CN 200410084631A CN 1780268 A CN1780268 A CN 1780268A
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汪革
王斌
吕泰生
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Abstract

本发明涉及一种连接PSTN与IP网络的语音网关，包括E1接口卡、语音处理模块、信令处理和控制模块及以太网帧的交换转发模块，其中E1接口卡用于接入PSTN，语音处理模块由时分复用总线接入E1接口卡，信令处理和控制模块由***总线接入E1接口卡，以太网帧的交换转发模块分别经以太网接口与语音处理模块、信令处理和控制模块连接，并用于接入IP网络与该IP网络进行以太网帧交换。本发明可直接与PBX连接，实现多路电话从PSTN到IP网络的接入。

Description

连接PSTN与IP网络的语音网关
技术领域
本发明涉及语音通信领域，特别涉及一种连接PSTN与IP网络的语音网关。
背景技术
传统的外部交换局FXO(Foreign Exchange Office)与外部交换站FXS(Foreign Exchange Station)之间的连接如图1所示(图中SuperB_1接的是FXS，SuperB_2接的是FXO)。这种连接虽然能实现PSTN(PublicSwitched Telephone Network-公共电话交换网络)到Internet(互联网)的接入，但是，这种连接对于一个FXO接口，由于物理的连接的限制，只能用于一路电话。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种连接PSTN与IP网络的语音网关，以实现多路电话从PSTN到IP网络的接入。
为实现上述目的，本发明提供一种连接PSTN与IP网络的语音网关，包括：
E1接口卡，用于接入PSTN；
语音处理模块，由时分复用总线接入E1接口卡，用于语音处理、对语音包封装/解析以及检测/产生双音多频；
信令处理和控制模块，由***总线接入E1接口卡，用于信令处理以及控制E1接口卡、语音处理模块；
以太网帧的交换转发模块，分别经以太网接口与信令处理和控制模块、语音处理模块连接，并用于接入IP网络与该IP网络进行以太网帧交换。
所述E1接口卡设有N(N为正整数)个E1接口，每个E1接口有32个时隙。
所述E1接口利用R2信令时，第0时隙用于同步信号的传输，第16时隙用于abed信令的传输，其余30个时隙用于数据的传输。
所述E1接口利用Pri信令时，第0时隙用于同步信号的传输，第16时隙用于pri信令的传输，其余30个时隙用于数据的传输。
所述信令处理和控制模块通过CSM ENCAPS协议控制语音处理模块。
所述的语音网关将PSTN接入IP网络时，E1接口卡检测PSTN的呼叫请求并通过***总线将请求信息发送至信令处理和控制模块，语音处理模块将在时分复用总线上检测到的双音多频信令送至信令处理和控制模块，信令处理和控制模块通过CSM ENCAPS协议向语音处理模申请一个时隙并将请求信息、双音多频信令封装成信令包，经以太网帧的交换转发模块传输至IP网络，待被呼叫方确认后即建立通话，由以太网帧的交换转发模块转发IP网络与语音处理模块的语音报文。
本发明通过设置E1接口卡，可直接与PBX(Private Branch Exchange一专用分支交换)连接，利用R2信令或Pri信令，实现了多路电话从PSTN到IP网络的接入。
以下结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。
附图说明
图1为现有PSTN接入IP网络的网络拓扑图。
图2为本发明的结构框图。
图3为本发明从PSTN到IP网络接入VoIP通信的一网络拓扑图。
图4为本发明从PSTN到IP网络接入VoIP通信的另一网络拓扑图。
具体实施方式
如图2所示，本发明连接PSTN与IP网络的语音网关GW包括E1接口卡1、语音处理模块2、信令处理和控制模块3以及以太网帧的交换转发模块4。其中E1接口卡1通过时分复用总线TDM(Time-divisionMultiplexing)Bus与语音处理模块2连接，通过***总线System Bus与信令处理和控制模块3连接。语音处理模块2、信令处理和控制模块3以及以太网帧的交换转发模块4分别经以太网接口两两相连。
E1接口卡1用于接入PSTN，设有一个或多个E1接口，如本实施例可支持4个E1接口，每个E1接口有32个时隙，当E1接口利用R2信令时，第0时隙用于同步信号的传输，第16时隙用于abcd信令的传输；当E1接口利用Pri信令时，第16时隙用于pri信令的传输。无论E1接口利用的是R2信令还是Pri信令，都将其30个时隙用于数据的传输，每个时隙可实现PSTN的一路电话的接入，即一个用于数据传输的时隙相当于一个FXO接口。该E1接口卡可采用WIC-1CE1、WIC-2CE1等型号的E1接口卡。
语音处理模块2则用于语音处理、对语音包封装解析以及检测和产生双音多频(dual tone multi frequency，简称DTMF)等信令音。在本实施例中，该语音处理模块2以Chagall/Miro芯片为核心，可以采用Chagall 82520、Chagall 82530、Miro 82610等芯片实现。
信令处理和控制模块3，用于信令处理以及控制E1接口卡1、语音处理模块2。该信令处理和控制模块3遵循CSM_ENCAPS协议，通过以太网帧的交换转发模块4对语音处理模块2进行控制和数据传送，控制其启动、初始化及固件下载。在本实施例中，信令处理和控制模块3以MPC8250芯片为核心，当然其亦可采用MPC8245、MPC8260等芯片实现。
以太网帧的交换转发模块4用于接入IP网络并与该IP网络进行以太网帧交换。该以太网帧的交换转发模块4可通过其以太网接口接入IP网络，将语音处理模块2传输的语音包及信令处理及控制模块3传输的信令包送入IP网络，亦接收IP网络输入的IP包，根据IP包的类型和UDP(User DataProtocol，用户数据报协议)端口号等信息识别其中的信令包和语音包，将信令包转发至信令处理和控制模块3，将语音包转发至语音处理模块2。在本实施例中，以太网帧的交换转发模块以MPC8250为核心，其转发路径是两个以太网接口，即分别经一100M以太网与语音处理模块2、信令处理和控制模块3连接。该以太网帧的交换转发模块亦可用其它芯片实现，如MPC8245、MPC8260等。
本发明***启动时，信令处理和控制模块3通过CSM_ENCAPS协议将语音处理模块2初始化。当E1接口卡1的E1接口检测到PSTN发出呼叫请求后，通过***总线System Bus将请求信息发送至信令处理和控制模块3；而后语音处理模块2将在时分复用总线TDM Bus上检测到的DTMF信令经以太网帧的交换转发模块4送至信令处理和控制模块3；信令处理和控制模块3利用CSM_ENCAPS协议通过以太网帧的交换转发模块4向语音处理模2申请一个时隙，用于与被呼叫方建立连接后进行通话；之后，信令处理和控制模块3将请求信息、DTMF信令封装成信令包，经以太网帧的交换转发模块4传输至IP网络，待被呼叫方确认后即建立通话。通话时，以太网帧的交换转发模块4将其以太网接口从IP网络接收到的语音报文转发到语音处理模块2，并且将语音处理模块2产生的语音报文从其以太网接口转发到IP网络。
由此，本发明可以实现IP网络上承载的话音业务流和PSTN电话话音之间的编解码、打包/拆包、时延抖动滤除等功能以及PSTN与IP网络之间电信信令和IP网的信令转发，保证消息和控制信息在分组网中可靠传递，并通过其E1接口卡与直接PBX(Private Branch Exchange-专用分支交换)连接，最终可实现多路电话从PSTN到IP网络的接入。
图3为本发明从PSTN到IP网络接入VoIP通信的一网络拓扑图，实现了本发明语音网关GW与接FXS的IAD(Integrated Access Device，综合接入设备)之间的呼叫。当E 1接口是R2信令时，如果2001分机主动发起呼叫，PBX检测到摘机信号后，通过abcd通知语音网关GW1，然后在通过语音交换将被叫号码送到语音网关GW1，语音网关GW1将被叫号码与拨号对进行匹配后再通h323协议向远端建立连接。当E1接口是Pri信令时，如果分机2001主动发起呼叫，PBX向语音网关GW1发送Q931setup报文，然后语音网关GW1将该setup报文转换成h323的setup，与远端建立呼叫。
图4为本发明从PSTN到IP网络接入VoIP通信的另一网络拓扑图，实现了本发明语音网关GW与带中继口(FXS/E&M/E1)的IAD之间的呼叫。

Claims (7)

1、一种连接PSTN与IP网络的语音网关，其特征在于包括：
E1接口卡，用于接入PSTN；
语音处理模块，由时分复用总线接入E1接口卡，用于语音处理、对语音包封装/解析以及检测/产生双音多频；
信令处理和控制模块，由***总线接入E1接口卡，用于信令处理以及控制E1接口卡、语音处理模块；以及
以太网帧的交换转发模块，分别经以太网接口与语音处理模块、信令处理和控制模块连接，并用于接入IP网络与该IP网络进行以太网帧交换。
2、根据权利要求1所述的语音网关，其特征在于所述E1接口卡设有N(N为正整数)个E1接口，每个E1接口有32个时隙。
3、根据权利要求2所述的语音网关，其特征在于所述E1接口利用R2信令时，第0时隙用于同步信号的传输，第16时隙用于abcd信令的传输，其余30个时隙用于数据的传输。
4、根据权利要求2所述的语音网关，其特征在于所述E1接口利用Pri信令时，第0时隙用于同步信号的传输，第16时隙用于pri信令的传输，其余30个时隙用于数据的传输。
5、根据权利要求1所述的语音网关，其特征在于所述信令处理和控制模块通过CSM_ENCAPS协议控制语音处理模块。
6、根据权利要求1或5所述的语音网关，其特征在于所述信令处理和控制模块通过以太网帧的交换转发模块控制语音处理模块。
7、根据权利要求1、2、3或4所述的语音网关，其特征在于将PSTN接入IP网络时，E1接口卡检测PSTN的呼叫请求并通过***总线将请求信息发送至信令处理和控制模块，语音处理模块将在时分复用总线上检测到的双音多频信令送至信令处理和控制模块，信令处理和控制模块通过CSM_ENCAPS协议向语音处理模申请一个时隙并将请求信息、双音多频信令封装成信令包，经以太网帧的交换转发模块传输至IP网络，待被呼叫方确认后即建立通话，由以太网帧的交换转发模块转发IP网络与语音处理模块的语音报文。
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