CN210405347U - 一种用于sd-wan提供语音接入的cpe终端设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种用于SD‑WAN提供语音接入的CPE终端设备，CPE终端设备的电源模块向主处理器、从处理器、用户接口电路分别提供对应的工作电压；用户接口电路与主处理器、从处理器连接，通过用户接口电路向主处理器、从处理器传输语音信号；主处理器与从处理器通信连接，且主处理器连接的用户接口电路数量小于从处理器连接的用户接口电路数量，从处理器通过主处理器与广域网连接，并通过主处理器将从处理器连接的用户接口电路在拨打外线时发送的语音信号转换为以太网数据包，发送给与广域网连接的对应设备。本实用新型均衡了主从处理器的任务，减轻了主处理器的负担，降低了对主处理器处理能力的要求，降低了设备的成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及通信技术领域，尤其涉及一种用于SD-WAN提供语音接入的CPE终端设备。
背景技术
广域软件定义网络(Software Defined Wide Area Network，SD-WAN)是一种新型的广域网解决方案，可为广域网上的客户提供端到端的服务。与传统的营运商专线服务和VPN服务相比，SD-WAN通过软件提高了网络线路和硬件资源的使用效率，降低了端到端的服务成本。
提供语音接入的CPE终端设备利用VoIP技术在互联网上传递语音信号。语音信号的质量受到网络线路的质量如丢包率、网络抖动和时延等的影响。为了提高网络通话质量，将SD-WAN技术运用于语音接入设备。
但是，在提供多路语音接入的CPE终端设备上同时运行SD-WAN服务和处理多路语音信号对设备的DSP处理能力提出了更高的要求。目前，利用DSP处理语音信号的方案有3种。第一种是DSP模块与CPU各自使用独立的芯片。第二种是在一块芯片内部集成了CPU和DSP处理模块。第三种是利用CPU的资源，通过软件构建出虚拟的DSP模块。与前两种方案相比，第三种方案成本较低。然而，使用第三种方案时，语音路数的增加对CPU的处理能力提出更高的要求，处理能力更强的CPU意味着更高的成本。
实用新型内容
为了克服现有技术的不足，本实用新型提出一种用于SD-WAN提供语音接入的CPE终端设备，采用双处理器架构，降低了对处理器的处理能力要求，降低了设备的成本。
为解决上述问题，本实用新型采用的一个技术方案为：一种用于SD-WAN提供语音接入的CPE终端设备，所述CPE终端设备包括主处理器、从处理器、用户接口电路以及电源模块，所述电源模块向所述主处理器、从处理器、用户接口电路分别提供对应的工作电压；所述用户接口电路与所述主处理器、所述从处理器连接，通过所述用户接口电路向所述主处理器、从处理器传输语音信号；所述主处理器与所述从处理器通信连接，且所述主处理器连接的用户接口电路数量小于所述从处理器连接的用户接口电路数量，所述从处理器通过所述主处理器与广域网连接，并通过所述主处理器将所述从处理器连接的用户接口电路在拨打外线时发送的语音信号转换为以太网数据包，发送给与所述广域网连接的对应设备。
进一步地，所述主处理器与一路用户接口电路连接，所述从处理器与三路用户接口电路连接。
进一步地，每路所述用户接口电路与两个外部交换站连接。
进一步地，所述主处理器上设置有广域网接口和局域网接口，所述从处理器通过所述广域网接口与广域网连接。
进一步地，所述主处理器与所述从处理器通过SPI总线、PCM总线与所述用户接口电路连接。
进一步地，所述CPE终端设备还包括第一存储器，所述第一存储器与所述主处理器连接，所述主理器通过所述第一存储器加载启动代码和系统代码。
进一步地，所述CPE终端设备还包括第二存储器，所述第二存储器与所述从处理器连接，所述从处理器通过所述第二存储器、第一存储器分别加载启动代码、系统代码。
进一步地，所述第一存储器包括第一闪存，所述第二存储器包括第二闪存，所述第一闪存存储所述主处理器的启动代码、系统代码以及所述从处理器的系统代码，所述第二闪存存储所述从处理器的启动代码，所述第一闪存、第二闪存通过SPI总线分别与主处理器、从处理器连接。
相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：采用双处理器架构，减少主处理器连接的用户接口电路，并由主处理器对发送给广域网的数据信息进行处理，均衡了主从处理器的任务，减轻了主处理器的负担，降低了对主处理器处理能力的要求，降低了设备的成本。
附图说明
图1为本实用新型一种用于SD-WAN提供语音接入的CPE终端设备一实施例的结构图；
图2为本实用新型一种用于SD-WAN提供语音接入的CPE终端设备另一实施例的结构图；
图3为本实用新型一种用于SD-WAN提供语音接入的CPE终端设备又一实施例的结构图。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
请参阅图1、2、3，其中，图1为本实用新型一种用于SD-WAN提供语音接入的CPE终端设备一实施例的结构图；图2为本实用新型一种用于SD-WAN提供语音接入的CPE终端设备另一实施例的结构图；图3为本实用新型一种用于SD-WAN提供语音接入的CPE终端设备又一实施例的结构图。其中，为了图形清楚、简洁，省略了图2、图3中电源模块与其供电对象之间的连接线。结合图1、图2、图3对本实用新型的一种用于SD-WAN提供语音接入的CPE终端设备作详细说明。
在本实施例中，本实用新型的CPE终端应用于SD-WAN网络，用于向用户提供语音接入，包括主处理器、从处理器、用户接口电路以及电源模块，电源模块向主处理器、从处理器、用户接口电路分别提供对应的工作电压；用户接口电路与主处理器、从处理器连接，通过用户接口电路向主处理器、从处理器传输语音信号；主处理器与从处理器通信连接，且主处理器连接的用户接口电路数量小于从处理器连接的用户接口电路数量，从处理器通过主处理器与广域网连接，并通过主处理器将从处理器连接的用户接口电路在拨打外线时发送的语音信号转换为以太网数据包，发送给与广域网连接的对应设备。
在本实施例中，主处理器与从处理器之间通过以太网端口连接进行通信连接，并利用以太网传输数据信息。主处理器与从处理器采用的CPU型号为MT7620A，在其他实时例中，CPU也可以为MT7620N以及其他型号的处理器，只需能够通过该处理器虚拟DSP处理多路语音信号即可，在此不做限定。
在本实施例中，主处理器与三路用户接口电路(SLIC，Subscriber LineInterface Circuit)连接，从处理器与三路用户接口电路连接。附图中为了便于区分对主处理器和从处理器连接的SLIC进行编号。其中，主处理器与SLIC1连接，从处理器与SLIC2、SLIC3、SLIC4连接。
其中，主处理器负责处理SLIC1和从处理器传输过来的数据，并将其打包成可以在广域网通信的以太网包。从处理器将SLIC2、SLIC3和SLIC4传输过来的数据处理成可以与CPU进行通信的数据格式。
在其他实施例中，主处理器与从处理器连接的SLIC数量也可以不限定与本实施例所述数量，用户可根据主处理器和从处理器的处理能力确定，只需从处理器连接的SLIC数量大于主处理器连接的SLIC数量即可，在此不做限定。
在本实施例中，每个SLIC提供两个外部交换站(FXS)接口，外部交换站与用户的话机连接，通过SLIC将用户话机传输过来的模拟信号转换成数字信号。其中，为了便于对SLIC连接的外部交换站进行区分，附图中的外部交换站采用FXS表示，且对其进行编号。
在其他实施例中，每个SLIC可提供的外部交换站接口数量也可以为1个、3个以及其他数量，在此不做限定。
主处理器上设置有广域网接口和局域网接口，从处理器通过该广域网接口与广域网连接。
在一个具体的实施例中，该广域网接口与局域网接口采用RJ45端口，在其他实施例中，也可以采用其他能够与广域网、局域网连接的端口，在此不作限定。
在本实施例中，主处理器与从处理器通过SPI总线、PCM总线与用户接口电路连接。其中，用户接口电路通过SPI总线、PCM总线分别向处理器传输信令流、语音流，通过这两种总线的配合实现通话信息的传输。
为了主处理器与从处理器能够在启动时完成初始化，CPE终端设备还设置有第一存储器、第二存储器，第一存储器与主处理器连接，主理器通过第一存储器加载启动代码(uboot)和系统代码，第二存储器与从处理器连接，从处理器通过第二存储器、第一存储器分别加载启动代码、系统代码。通过将从处理器的系统代码存储在第一存储器中的方式减少了了第二存储器需要存储的数据数量，从而可以降低第二存储器的容量，减少了设备成本。
在本实施例中，第一存储器包括第一内存芯片、第一闪存，第二存储器包括第二内存芯片、第二闪存。第一闪存存储主处理器的启动代码、系统代码以及从处理器的系统代码，第二闪存存储从处理器的启动代码，CPE终端设备通过第一内存芯片、第二内存芯片存储临时代码。第一闪存、第二闪存通过SPI总线分别与主处理器、从处理器连接。
在一个具体的实施例中，第一内存芯片与第二内存芯片可以为DDR2内存芯片，在其他实施例中，第一内存芯片和第二内存芯片还可以为DDR3、DDR4以及其他种类的内存芯片，只需处理器能够读取该内存芯片中存储的信息，并在该内存芯片中存储信息即可，在此不作限定。
在一个具体的实施例中，第一闪存的容量为16MB，第二闪存的容量为128KB。
下面通过CPE终端设备的工作方式对本实用新型一种用于SD-WAN提供语音接入的CPE终端设备作进一步说明。
CPE终端设备上电后，电源模块产生3.3V，1.8V，1.75V和1.2V的电压，其中，3.3V的提供对象为主处理器、从处理器、第一闪存、第二闪存以及用户接口电路。1.8V的提供对象为第一内存芯片、第二内存芯片，1.75V的提供对象为主处理器和从处理器，1.2V的提供对象有主处理器和从处理器。接收电源模块提供的电压后，CPE终端设备开始工作。
主处理器通过SPI总线从第一闪存flash中加载启动代码和系统代码，通过启动代码初始化网络端口，并利用启动代码引导系统代码的加载，对用户接口电路进行初始化。在相关代码初始化完成后，主处理器通过GPIO口发送复位信号(RST)，启动从处理器，并通过SPI总线从第二闪存中加载启动代码，初始化以太网端口，与主处理器建立通信。从处理器通过以太网口从主处理器加载系统代码后，初始化SLIC2、SLIC3和SLIC4。
该CPE终端设备提供8路语音接入。用户话机通过外部交换站的RJ11口接入设备。FXS1和FXS2互拨时，用户线上的模拟信号经过SLIC1转换成数字信号，数字信号通过PCM和SPI总线输入主处理器中，经主处理器处理后，将数字信号以同样的方式输入SLIC1中，完成FXS1和FXS2之间的通话。FXS3至FXS8之间互拨时，语音信号在SLIC2、SLIC3、SLIC4和从处理器之间的传输过程与上述过程类似。当FXS1和FXS2与FXS3至FXS8之间互拨时，语音信号经过主处理器或者从处理器处理打包成可以在以太网总线上传输的数据包，再通过主处理器和从处理器之间的以太网总线进行传递。当FXS1至FXS8拨打外线时，所有的语音信号都要经过主处理器处理成以太网数据包，再从主处理器的广域网接口发出，与广域网上的设备进行通信。
在提供8路语音接入的CPE终端设备中，主处理器提供2路语音接入，从处理器提供6路语音接入。这种“2+6”模式合理分配主从处理器各自承担的任务。均衡主从处理器的负载，允许设备使用处理能力较低的处理器即可达到符合要求的性能，这有利于降低设备的成本，相比于单处理器的设备，其成本可以下降61％。降低了生产成本。
有益效果：本实用新型采用双处理器架构，减少主处理器连接的用户接口电路，并由主处理器对发送给广域网的数据信息进行处理，均衡了主从处理器的任务，减轻了主处理器的负担，降低了对主处理器处理能力的要求，降低了设备的成本。
上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。
Claims (9)
1.一种用于SD-WAN提供语音接入的CPE终端设备，其特征在于，所述CPE终端设备包括主处理器、从处理器、用户接口电路以及电源模块，所述电源模块向所述主处理器、从处理器、用户接口电路分别提供对应的工作电压；
所述用户接口电路与所述主处理器、所述从处理器连接，通过所述用户接口电路向所述主处理器、从处理器传输语音信号；
所述主处理器与所述从处理器通信连接，且所述主处理器连接的用户接口电路数量小于所述从处理器连接的用户接口电路数量，所述从处理器通过所述主处理器与广域网连接，并通过所述主处理器将所述从处理器连接的用户接口电路在拨打外线时发送的语音信号转换为以太网数据包，发送给与所述广域网连接的对应设备。
2.如权利要求1所述的一种用于SD-WAN提供语音接入的CPE终端设备，其特征在于，所述主处理器与一路用户接口电路连接，所述从处理器与三路用户接口电路连接。
3.如权利要求1所述的一种用于SD-WAN提供语音接入的CPE终端设备，其特征在于，每路所述用户接口电路与两个外部交换站连接。
4.如权利要求3所述的一种用于SD-WAN提供语音接入的CPE终端设备，其特征在于，所述主处理器上设置有广域网接口和局域网接口，所述从处理器通过所述广域网接口与广域网连接。
5.如权利要求1所述的一种用于SD-WAN提供语音接入的CPE终端设备，其特征在于，所述主处理器与所述从处理器通过SPI总线、PCM总线与所述用户接口电路连接。
6.如权利要求1所述的一种用于SD-WAN提供语音接入的CPE终端设备，其特征在于，所述CPE终端设备还包括第一存储器，所述第一存储器与所述主处理器连接，所述主处理器通过所述第一存储器加载启动代码和系统代码。
7.如权利要求6所述的一种用于SD-WAN提供语音接入的CPE终端设备，其特征在于，所述CPE终端设备还包括第二存储器，所述第二存储器与所述从处理器连接，所述从处理器通过所述第二存储器、第一存储器分别加载启动代码、系统代码。
8.如权利要求7所述的一种用于SD-WAN提供语音接入的CPE终端设备，其特征在于，所述第一存储器包括第一闪存，所述第二存储器包括第二闪存，所述第一闪存存储所述主处理器的启动代码、系统代码以及所述从处理器的系统代码，所述第二闪存存储所述从处理器的启动代码，所述第一闪存、第二闪存通过SPI总线分别与主处理器、从处理器连接。
9.如权利要求1所述的一种用于SD-WAN提供语音接入的CPE终端设备，其特征在于，所述主处理器与所述从处理器之间通过以太网端口和GPIO端口连接，通过所述以太网端口、GPIO端口分别传输数据信息和向所述从处理器发送复位信号启动所述从处理器。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| US11296947B2 (en) | 2020-06-29 | 2022-04-05 | Star2Star Communications, LLC | SD-WAN device, system, and network |
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2019
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Denomination of utility model: A CPE terminal device for SD-WAN to provide voice access Granted publication date: 20200424 Pledgee: Guangzhou Bank Co.,Ltd. Xiangxue Road Branch Pledgor: GUANGZHOU GAOKE COMMUNICATIONS TECHNOLOGY CO.,LTD. Registration number: Y2024980032434 |
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