CN101594439A

CN101594439A - 一种用于VoIP网关设备的模拟接口装置

Info

Publication number: CN101594439A
Application number: CNA2008101140244A
Authority: CN
Inventors: 黄祖芬; 何建伟; 侯玉成
Original assignee: BEIJING DATANG GAOHONG DATA NETWORK TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: BEIJING DATANG GAOHONG DATA NETWORK TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2008-05-30
Filing date: 2008-05-30
Publication date: 2009-12-02

Abstract

本发明公开了一种用于VoIP网关设备的模拟接口装置。该模拟接口装置包括处理器模块、编解码器、用户线接口电路、继电器和检测电路；继电器连接用户线接口电路，用户线接口电路连接编解码器，编解码器连接处理器模块，处理器模块连接检测电路；模拟接口装置具有FXS接口、FXO接口和IP侧接口，检测电路连接FXO接口，处理器模块连接IP侧接口，继电器在处理器模块的控制下，在FXS接口和FXO接口之间进行切换。在本发明中，将检测电路与继电器相配合，以取代现有技术中通常使用的CODEC+DAA芯片部分，从而降低了对处理器的要求，节省了整个装置的成本。

Description

一种用于VoIP网关设备的模拟接口装置

技术领域

本发明涉及一种用于VoIP(Voice over Internet Protocol)网关设备的模拟接口装置，属于因特网语音通信技术领域。

背景技术

VoIP是一种将话音或传真信号转换成数据包(Data Packet)，并使用互联网协议和相应的呼叫信令在IP网络上传输话音的技术。它的实现过程为：首先是将发话端的模拟语音信息进行语音编码；接下来是将语音数据封包加以压缩，并同时添加地址及控制信息；然后，通过IP网络传输封装好的IP包，并根据IP包上的地址在IP网络中寻找到传送的目的端。到了目的端之后，对IP包进行译码和还原的工作，将其转换成受话端能够播放的声音信号。

在上述实现过程中，VoIP网关发挥着至关重要的作用。它一方面与IP网络相连接，另一方面与现有的公众电话网络(PSTN)相连接，以实现VoIP系统与公众电话网络的互连互通。VoIP网关的具体工作都是在呼叫控制设备的命令下实现的。因此，VoIP系统的安全可靠运行受到呼叫控制设备和网关工作情况的很大影响。在呼叫控制设备出现故障的条件下，或者在IP网络出现故障，网关的IP网络接口出现故障等无法连接呼叫控制设备的条件下，由于VoIP网关接收不到有关的命令，因此无法完成其互连互通的功能。

按接口类型区分，VoIP网关可以分为数字网关和模拟网关。VoIP模拟网关的接口有两种类型：FXS(Foreign Exchange Station，外部交换站)接口和FXO(Foreign Exchange Office，外部交换局)接口。FXS接口用于连接普通电话机并为电话机提供工作电流。FXO接口用于连接程控电话交换机，每个FXO接口拥有一个PSTN电话号码(E.164号码)。

为了在无法连接呼叫控制设备的条件下，仍然使模拟网关发挥作用，模拟网关的FXO接口通常与一个FXS接口构成对应关系。在无法连接呼叫控制设备时，FXO接口和对应FXS接口直接互通，因此FXS接口连接的电话机可以直接拨打外线，外部公众电话网络的电话也可拨打到FXS接口连接的电话机上。

图1显示了现有技术中一种典型的VoIP模拟网关的基本结构。该模拟网关由处理器模块、CODEC(Coder/Decoder，编解码器)、SLIC(SubscriberLine Interface Circuit，用户线接口电路)、DAA(Data AccessArrangement，数据存取装置)组成。其中，CODEC用于完成模拟/数字和数字/模拟的数据转换。SLIC与CODEC结合一起，用于完成FXS接口的7大功能(又称BORSCHT，即Battery Over-voltage Ringing SupervisionCODEC Hybrid and Testing)。DAA与CODEC结合一起，用于完成模拟用户接口的功能，主要包括振铃检测功能，反极性检测功能，并机检测功能，模拟/数字和数字/模拟的数据转换功能等。

在上述的VoIP模拟网关中，处理器模块的功能体现在以下几方面：(一)处理来自FXS接口的CODEC语音PCM流数据，并压缩编码后，打包成IP包从IP侧接口发送出去；反之，将从IP侧接口来的IP包解包后，解码成语音PCM流数据通过CODEC发送到FXS接口；(二)处理来自FXS接口的CODEC语音PCM流数据，并压缩编码，打成数据包后，交换到另外一个通道解码成语音PCM流通过CODEC发送到FXO接口；反之，处理来自FXO接口的CODEC语音PCM流数据，并压缩编码，打成数据包后，交换到另外一个通道解码成语音PCM流通过CODEC发送到FXS接口；(三)通过处理来自CODEC的检测信令或者通过读写CODEC的寄存器来实现对CODEC的信令操作。

但是，现有的VoIP模拟网关中，由于处理器模块需要处理2个通道的语音，因此对所使用的处理器的性能要求较高，致使整体成本一直居高不下。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型的VoIP网关设备模拟接口装置。该模拟接口装置采用专门的检测电路来替代一组CODEC+DAA芯片，能够显著降低整个装置的成本。

为实现上述的发明目的，本发明采用下述的技术方案：

一种用于VoIP网关设备的模拟接口装置，包括处理器模块、编解码器、用户线接口电路，其特征在于：

所述模拟接口装置还包括继电器和检测电路；

所述继电器连接所述用户线接口电路，所述用户线接口电路连接所述编解码器，所述编解码器连接所述处理器模块，所述处理器模块连接所述检测电路；

所述模拟接口装置具有FXS接口、FXO接口和IP侧接口，所述检测电路连接所述FXO接口，所述处理器模块连接所述IP侧接口，所述继电器在所述处理器模块的控制下，在所述FXS接口和所述FXO接口之间进行切换。

其中，所述检测电路由振铃检测电路、反极性检测电路、并机检测电路和模拟摘机电路组成。

所述处理器模块通过信令接口与所述检测电路相连接

本发明所提供的VoIP网关设备模拟接口装置具有如下的优点：

1)节省了整个装置的成本；

2)可以省去一组CODEC+DAA芯片，不需要两路数据/模拟和模拟/数据的转换电路；

3)处理器不需要处理两路的语音通道数据，因此对其性能的要求降低。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。

图1显示了现有技术中一种典型的VoIP模拟网关的基本结构；

图2为本发明所提供的VoIP网关设备模拟接口装置的结构示意图；

图3为检测电路中反极性检测电路和并机检测电路的基本结构；

图4为检测电路中振铃检测电路的基本结构；

图5为检测电路中模拟摘机电路的基本结构。

具体实施方式

下面结合图2，详细说明本VoIP网关设备模拟接口装置的基本结构及其工作原理。

本发明所提供的用于VoIP网关设备的模拟接口装置除了具有现有VoIP模拟网关所共有的处理器模块、CODEC、SLIC之外，还具有一个继电器和一个检测电路(参见图2中虚线框所示)。该检测电路由并联的振铃检测电路、反极性检测电路、并机检测电路以及模拟摘机功能的电路组成。在本模拟接口装置中，普通电话用户通过FXS接口接入模拟网关之中。继电器一方面与该FXS接口连接，另一方面连接SLIC。SLIC通过模拟接口连接CODEC。CODEC则分别通过数据接口和信令接口连接处理器模块。该处理器模块一方面接入IP侧接口，另一方面通过信令接口与上述的检测电路相连接。该检测电路直接连接用于与外部程控交换机交换数据的FXO接口。另外，继电器也可以在处理器模块的控制下进行切换，从而将FXS接口相连的电话用户直接切换到FXO接口。

上述处理器模块可以采用AudioCodes公司的AC495芯片实现。此芯片是一颗高性能、低功耗、32bit 4KEC MIPS处理器，主频达到165MHz，内置处理语音压缩编解码的DSP阵列，可处理4路语音压缩编解码；处理更多路的语音压缩编解码的处理器可以采用MINDSPEED公司的M825XX芯片。此系列芯片采用SOC结构，集成了控制与信令处理器和语音编码打包处理器。处理器模块的主要功能包括处理来自FXS接口的CODEC语音PCM流数据，并压缩编码后打包成IP包从IP侧接口发送出去；反之，将从IP侧接口来的IP包解包后，解码成语音PCM流数据通过CODEC发送到FXS接口。同时，处理器模块也处理来自CODEC和检测电路的信令，并控制CODEC和继电器的操作。

检测电路的作用是完成振铃检测、反极性检测、并机检测以及模拟摘机功能。参见图2所示，它由并联的振铃检测电路、反极性检测电路、并机检测电路以及模拟摘机电路组成。

图3显示了检测电路中反极性检测电路和并机检测电路的基本结构。图3中的光藕1和光藕2输入端阴极和阳极正相反，也就是光藕1的阴极与光藕2的阳极相连；光藕1的阳极与光藕2的阴极相连。如果FXS接口所连接的话机摘机后通过继电器和光藕与FXO接口所连接的程控交换机连通，那么从光藕输出到处理器模块的指示信号应当一个为高，另一个为低，此时就处理器模块认为检测到并机的信号；如果在这种情况下，切换到完全反向，刚才为高的现在为低，另一个刚才为低的现在为高，此时处理器模块就认为检测到反极的信号；如果输出到处理器模块的指示信号都为高，则表示与FXS接口所连接的话机处于挂机状态；不存在信号都为低的情况。

图4显示了检测电路中振铃检测电路的基本结构。从FXO接口来的25Hz、75VAC的交流铃流信号通过保护器件和匹配器件(隔直流，分压，整流等)，到达光藕，光藕输出信号经过RC网络后输出到处理器模块，此时的信号应该是正常状态为高，振铃期间为低，因此通过此电路实现振铃检测功能。

图5显示了检测电路中模拟摘机电路的基本结构。如果要模拟摘机，处理器模块控制电子继电器打开通路，此时FXO接口相当于直接连接到RC阻抗网络上；如果要模拟挂机，处理器模块控制电子继电器断开通路，此时FXO接口断开与RC阻抗网络的连接。

与现有技术类似，CODEC负责完成模拟/数字和数字/模拟的数据转换。SLIC与CODEC结合一起完成用户Z接口的7大功能(又称BORSCHT)。

在本发明中，将检测电路与继电器相配合，以取代现有技术中通常使用的CODEC+DAA芯片部分。下面对此展开详细的说明。

继电器在处理器模块的控制下进行切换，将FXS接口相连的电话用户直接切换到FXO接口，并且在系统掉电的情况下继电器直接默认为切换状态，使系统在掉电的情况下电话用户处于保护状态，能够通过FXO接口连接到程控交换机。

在被叫的情况下，当检测电路检测到从FXO接口来的振铃时，通知处理器模块，处理器模块直接控制继电器切换，使从FXO接口来的通话直接连通到FXS接口所连接的电话用户；如果被叫电话摘机，则电话连通，此时检测电路的并机检测电路将会检测到通话状态通知处理器模块，表示电话连通。

在主叫的情况下，当FXS接口所连接的电话用户摘机，SLIC和CODEC通知处理器模块，处理器模块控制CODEC建立语音通道，并发送拨号音，电话开始拨号，处理器模块接收到号码后，控制继电器，使从FXS接口所连接的电话直接通过继电器后从FXO接口出去，开始拨号连接被叫用户；如果被叫用户摘机，检测电路的反极性检测电路将会检测到反极性状态并通知处理器模块，表示电话连通了。

通话结束以后，检测电路可以通过反极性检测电路或者并机检测电路检测，并通知处理器模块，处理器模块将继电器恢复。

除了以上三种情况，还有一种遇忙的例外情况。当FXS接口所连接的电话用户由于正在与IP侧用户连通时，此时不能接收从FXO接口来的通话。这种情况下，处理器模块将检测电路置于模拟摘机状态，使程控交换机侧的用户不能拨打进入。

上面对本发明所述的用于VoIP网关设备的模拟接口装置进行了详细的说明。对本领域的一般技术人员而言，在不背离本发明实质精神的前提下对它所做的任何显而易见的改动，都将构成对本发明专利权的侵犯，将承担相应的法律责任。

Claims

1.一种用于VoIP网关设备的模拟接口装置，包括处理器模块、编解码器、用户线接口电路，其特征在于：

所述模拟接口装置还包括继电器和检测电路；

2.如权利要求1所述的模拟接口装置，其特征在于：

所述检测电路由振铃检测电路、反极性检测电路、并机检测电路和模拟摘机电路组成。

3.如权利要求1所述的模拟接口装置，其特征在于：

所述处理器模块通过信令接口与所述检测电路相连接。