无线多业务综合接入网关的设计与实现

无线多业务综合接入网关的设计与实现

论文摘要

随着社会与经济的发展,人们对通信业务的需求刺激着通信网络技术的发展,单一业务网和叠加业务网已不能很好地满足用户需求。与此同时,移动数据终端得到大量使用,而移动终端的便携性和方便性必然要求采用无线接入方式。目前现有的单一功能的语音网关设备已不能很好的满足人们的需求,因此,研究开发一种能够提供多种接入方式、集多种应用于一身的无线多业务综合接入网关,具有重要的应用价值。课题研究一种基于MIPS平台的无线多业务综合接入网关设备。首先对系统的性能和技术要求进行了分析研究,给出一种嵌入式VoIP网关的设计方案。然后从硬件平台和嵌入式软件开发两大方面详细介绍了本系统的设计与实现。其中系统硬件平台采用了功能强大的ADM5120为核心的硬件平台,以及语音处理模块、以太网数据交换模块和无线数据收发模块。在软件开发上采用了基于RTP丢包率的网关自适应控制算法,改善了VoIP中的QoS问题,并实现了语音采集、静音检测、语音媒体实时传输模块、无线网卡数据收发、出入中继控制。最后对系统的软硬件进行了测试。实验结果表明,所设计的网关运行良好,语音通话质量达到设计要求。课题研究的无线接入网关为IP电话的移动便携应用开发提供了一种新的模式,既可以作为SOHO环境的无线接入集线器,满足家庭或办公室内数据终端和电话终端的各种接入要求,也可以作为企业或电信运营商宽带接入点设备,实现微小区内用户各种宽带接入需求。这种产品无需综合布线,特别适合已部署完成的家庭或办公室、企业、校园,还能够满足新的电讯运营商快速建立综合通信网络的需要。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 绪论
  • 1.1 课题研究背景
  • 1.2 国内外研究开发现状
  • 1.3 课题的主要工作及论文结构安排
  • 1.3.1 课题的来源及意义
  • 1.3.2 课题的主要工作
  • 1.3.3 论文结构安排
  • 第二章 综合接入网关的理论基础
  • 2.1 体系结构模型
  • 2.2 编码技术
  • 2.3 SIP协议
  • 2.4 RTP/RTCP协议
  • 2.4.1 实时传输协议RTP
  • 2.4.2 实时传输控制协议RTCP
  • 2.5 本章小结
  • 第三章 综合接入网关系统的总体设计
  • 3.1 系统网络结构及设计目标
  • 3.1.1 系统网络结构
  • 3.1.2 设计目标
  • 3.2 网关的总体结构设计
  • 3.2.1 系统硬件平台设计
  • 3.2.2 系统软件设计
  • 3.3 本章小结
  • 第四章 网关系统的硬件平台
  • 4.1 系统硬件结构
  • 4.2 嵌入式核心模块
  • 4.2.1 微处理器ADM5120
  • 4.2.2 SDRAM存储器
  • 4.2.3 Flash Memory
  • 4.3 Codec+SLIC模块
  • 4.4 语音处理模块
  • 4.4.1 语音处理芯片―AC48304-C
  • 4.4.2 AC48304接口配置
  • 4.4.3 复位和时钟信号
  • 4.5 PSTN出/入中继接口
  • 4.6 以太网交换模块
  • 4.6.1 串行管理接口―SMI
  • 4.6.2 PHY接口
  • 4.7 硬件平台的搭建
  • 4.7.1 系统复位和时钟设计
  • 4.7.2 语音处理模块与核心模块互连
  • 4.7.3 以太网处理模块与核心模块互连
  • 4.7.4 802.11g无线网卡与核心模块互连
  • 4.7.5 电源模块
  • 4.8 本章小结
  • 第五章 综合接入网关的软件设计与实现
  • 5.1 系统软件实现架构
  • 5.2 接口通信模块的设计
  • 5.3 网卡驱动模块设计
  • 5.3.1 数据格式
  • 5.3.2 套接字缓冲区
  • 5.3.3 网卡驱动程序
  • 5.4 语音采集和语音回放模块设计与实现
  • 5.5 静音检测模块设计与实现
  • 5.5.1 设计思想
  • 5.5.2 算法流程
  • 5.5.3 算法实现
  • 5.6 实时媒体传输模块设计与实现
  • 5.6.1 RTP发送端模块设计与实现
  • 5.6.2 RTP接收端缓冲模块设计与实现
  • 5.6.3 RTP接收端播放模块设计与实现
  • 5.6.4 算法中主要参数的设计
  • 5.7 网关转发控制模块设计与实现
  • 5.8 自适应控制算法在网关中的应用
  • 5.8.1 RTP/RTCP协议在语音网关中的工作流程
  • 5.8.2 算法设计
  • 5.8.3 基于接收端语音网关的自适应控制实现
  • 5.9 本章小结
  • 第六章 接入网关的系统测试
  • 6.1 系统的性能要求
  • 6.2 测试环境
  • 6.3 测试过程
  • 6.3.1 RTP测试
  • 6.3.2 语音质量测试
  • 第七章 总结与展望
  • 7.1 全文总结
  • 7.2 展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 作者在攻读硕士期间的主要研究成果
  • 相关论文文献

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