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EP9302的嵌入式VOWiFi电话终端设计 通信网络 免费猫

发布时间:2020-02-17 13:43:50 阅读: 来源:试验机厂家

EP9302的嵌入式VOWiFi电话终端设计 - 通信/网络 - 电子工程网

提供了嵌入式应用软件的基础和开发平台,具有将CPU时间、中断、I/0、定时器等资源包装起来而留给用户标准的API系统调用,对任务进行合理调度以保证实时性和可靠性等功能。无线网卡驱动程序、TCP/IP协议栈、液晶显示器及键盘驱动程序等都属于操作系统模块。

(2)SIP协议

SIP协议主要用于呼叫控制,包括呼叫的建立、维护和终结,以及根据呼叫进展情况动态调整和修改相关属性。SIP协议的相关操作包括:SIP消息的发送和接收、消息的生成与分析、状态机的保存与转换、SIP对话的管理、SIP事务处理机制的运行、SDP消息的构造、解析和双方媒体协商处理,以及终端的注册等功能。

(3)语音处理软件

语音处理软件用于实现用户间完整的语音交互,可进一步划分为:

①语音处理模块。负责语音数据的采集、编解码和播放,这里采用全世界的电路电话交换网中使用的G.711语音编码技术。

②实时媒体传输模块。完成数据包的RTP封装与分解,以及数据包的发送和接收。SIP协议和语音处理是两个独立的过程,按照建立SIP会话在前、建立媒体流连接在后,拆除媒体流连接在前、拆除SIP会话在后的顺序工作。

(4)硬件设备驱动

硬件设备驱动包括无线网卡、键盘和LCD驱动。将驱动程序编译成内核的一个可载入模块并链入内核,生成新的可以在目标板上运行的内核,然后将内核烧入目标板的Flash中,使它们能正常使用。

(5)终端应用程序

终端应用程序实现终端程序的初始化,创建线程;管理程序中各模块信息,为它们分配资源;通过与用户的交互,负责在全局上控制和管理其他各模块的工作及模块间的通信;并作为SIP用户代理的运行平台,实现整个系统的呼叫发起、呼叫响应及呼叫结束的功能。

在整个系统的工作过程中,包括信令控制协议的传输、信令控制功能的使用、建立连接之后的语音传输、实时媒体的传输与控制,都是采用UDP方式实现的。语音数据要求比较高的实时性及处理速度,而且语音数据质量对可能出现的因可靠性问题而产生的丢包现象不是很敏感,所以使用UDP作为语音数据的传输载体。

在整个会话过程中,用来保障实时数据传输的协议是RTP协议。RTP算法并不作为一个独立的网络层来实现,而是作为应用程序代码的一部分。实时传输控制协议RTCP和RTP一起提供流量控制和拥塞控制服务。

4 工作过程与实验测试

4.1 工作过程

采用嵌入式VoWiFi电话终端、无线AP和基于PC机的SIP软电话为实验环境。VoWiFi终端工作过程为:音频信号首先经过MIC后送入音频处理单元,完成声音信号的模/数转换,再经过语音编解码自上而下分别以RTP协议、UDP协议、IP协议将数据封装。ARM9处理器则通过I2S总线由 DMA方式把封装后的数据读取到片外缓存单元SDRAM,当所开辟的缓存区域存满后,运行无线网卡驱动,把IP包通过无线网卡发送出去。在PC上运行的 SIP软电话收到发送过来的数据后,通过应用层软件把IP包中的音频数据取出,然后调用PC声卡驱动,并把数据送入声卡还原成模拟话音。反方向的数据传输类似,只是数据是由运行于宿主机上TCP/IP的客户端程序发送。

4.2 实验测试

经过对终端的注册、呼叫、撤销呼叫、语音通信等功能进行测试,终端可以对SIP信令过程进行很好的控制,从而实现注册、呼叫等基本功能。在语音传输方面,本终端可以与被叫RTP通道进行实时语音传输,在局域网环境内语音质量较好,延迟较小;在互通方面,除了与另一同样终端可以互通,还可以与Linphone、X —lite等终端建立呼叫和语音通信,互通性较好。

结语

在介绍VoIP原理的基础上,设计了基于ARM9平台的嵌入式VoWiFi电话终端的软硬件。该设计采用当前最流行的嵌入式开发平台和开源的Linux操作系统实现了无线局域网上VoIP语音通话功能。创新点在于:在802.11a/b/g无线局域网(wLAN) 上,采用VoIP技术实现VoWiFi电话终端语音通话功能。

参考文献

1. IEEE802.11g-2003.Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications

2. 赵利.李晓记.田克纯 宽带多业务综合网络与VoIP无线电话系统的设计 [期刊论文] -桂林电子工业学院学报2005(3)

3. Gonzalo Camarillo.白建军.彭晖 SIP 揭密 2003

4. 张智江.张云勇 SIP 协议及其应用 2005

5. 许先斌.熊慧君.李洲.杨芬.刘炜 基于 ARM9的嵌入式Linux开发流程的研究 [期刊论文] -微计算机信息2006(11)

作者:桂林电子科技大学 李君懿 赵利 陈锋 来源:单片机与嵌入式系统 2008 (11)

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