作者：劉洪林 陳秀蓮 張保忠

        摘要：對(duì)于市場(chǎng)定位在小用戶，要求價(jià)格介于低端產(chǎn)品與中高端產(chǎn)品之間的網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品設(shè)計(jì)，選擇IP2022和DSP111作為網(wǎng)關(guān)的主控制器和語(yǔ)音的編解碼處理器。IP2022是一款RISC的處理器，運(yùn)算速度為120 MIPS；而Voice Pump的DSP產(chǎn)品在語(yǔ)音處理上得到了很廣泛的應(yīng)用，且價(jià)格低廉，滿足現(xiàn)階段對(duì)語(yǔ)音的需求。另外，這些器件具有強(qiáng)大的運(yùn)算和處理功能，經(jīng)過簡(jiǎn)單擴(kuò)充，可滿足未來對(duì)多媒體通信的需求。由于SIP協(xié)議是未來網(wǎng)絡(luò)語(yǔ)音通信采用的主流協(xié)議，且具有開放性，故可加快產(chǎn)品的設(shè)計(jì)周期，滿足社會(huì)的需求。

        關(guān)鍵詞：SIP協(xié)議 語(yǔ)音網(wǎng)關(guān) IP2022 網(wǎng)絡(luò)處理器

        引 言

        1 關(guān)于SIP協(xié)議

        目前基于VOIP的基本通信協(xié)議有三種：H323協(xié)議、SIP協(xié)議和MGCP協(xié)議。下面就H323協(xié)議和SIP協(xié)議進(jìn)行比較介紹。

        H.323是由國(guó)際電聯(lián)提出來的。它企圖把IP電話當(dāng)作是眾所周知的傳統(tǒng)電話，只是傳輸方式由電路交換變成了分組交換，就如同模擬傳輸變成數(shù)字傳輸、同軸電纜傳輸變成了光纖傳輸。

        目前，包括我國(guó)在內(nèi)的許多國(guó)家都采用了H.323作為IP電話網(wǎng)關(guān)之間的協(xié)議，整個(gè)IP電話系統(tǒng)只是把IP網(wǎng)絡(luò)作為傳輸媒介，在用戶的接入上還是采用電路交換系統(tǒng)，把IP電話網(wǎng)關(guān)作為電路交換網(wǎng)和IP網(wǎng)絡(luò)的接口。同時(shí)，大多數(shù)電信運(yùn)營(yíng)商也已經(jīng)將H.323作為建立新一代視訊會(huì)議系統(tǒng)的首選，將傳統(tǒng)的基于電路H.320視訊會(huì)議應(yīng)用轉(zhuǎn)移到基于IP的H.323系統(tǒng)中來。從應(yīng)用的規(guī)模上說，在現(xiàn)實(shí)的電信運(yùn)營(yíng)中，H.323已經(jīng)成為VOIP和多媒體通信協(xié)議的事實(shí)主導(dǎo)。

        SIP稱為會(huì)話發(fā)起協(xié)議（Session Initiation Protocol)。SIP是Internet工程任務(wù)組（IETF）提出的建議中的一項(xiàng)協(xié)議，其目的是為了替代H.323的部分協(xié)議，主要是考慮到在下一代網(wǎng)絡(luò)（NGN）中，由于IP產(chǎn)品和IP網(wǎng)關(guān)將在網(wǎng)絡(luò)中得到大規(guī)模使用和集成，使得端到端都可以采用IP以實(shí)現(xiàn)純IP的業(yè)務(wù)應(yīng)用；而基于純IP的SIP借鑒了HTTP和SMTP，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單并具有可擴(kuò)充性和可擴(kuò)展性。此外，SIP還提供良好的QoS支持。對(duì)于NGN在IP網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)VOIP和多媒體通信來講，SIP在全面滿足NGN特性要求的應(yīng)用上具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，必將成為下一代網(wǎng)絡(luò)VOIP的重要解決方案。

        目前，市場(chǎng)上支持SIP的產(chǎn)品（特別是終端）也越來越多，出現(xiàn)了基于SIP的呼叫中心、視訊會(huì)議等多種企業(yè)級(jí)應(yīng)用解決方案。因此，可以說SIP將成為下一代網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的主力軍。

        SIP是一個(gè)應(yīng)用層的信令控制協(xié)議，用于創(chuàng)建、修改和終止一個(gè)或多個(gè)參與者的會(huì)話。這些會(huì)話可以是Internet多媒體會(huì)議、IP電話或多媒體分發(fā)（例如語(yǔ)音信箱）。會(huì)話的參與者可以通過組播(multicast)、網(wǎng)狀單播(unicast)或兩者的混合體進(jìn)行通信。更為詳細(xì)的SIP介紹，可參考相關(guān)的網(wǎng)站和書籍，如SIP FORUM等。

        2 SIP協(xié)議棧的開發(fā)

        為了實(shí)現(xiàn)設(shè)備互通、網(wǎng)絡(luò)互連等目的，需要開發(fā)相應(yīng)的基于應(yīng)用層的SIP協(xié)議棧。目前，開源（開放源代碼）的SIP協(xié)議棧中比較常用的有Vocal、OSIP兩類。它們都是比較成熟和可商業(yè)化的SIP協(xié)議棧，特點(diǎn)如表1所列。

        本設(shè)計(jì)采用Libosip2進(jìn)行程序開發(fā)。它是一種GNU OSIP庫(kù),OSIP封裝較好，只要寫點(diǎn)回調(diào)函數(shù)就可以完成功能操作了；比較簡(jiǎn)單,是C語(yǔ)言編寫的，可讀性較好； 缺點(diǎn)是BUG較多，需調(diào)試時(shí)注意改進(jìn)。

表1Vocal、OSIP特性比較

        3 語(yǔ)音網(wǎng)關(guān)的硬件設(shè)計(jì)

        目前，IP語(yǔ)音終端的設(shè)計(jì)方案比較多，有ARM+DSP解決方案，也有SoC（System on Chip）方案。這些方案各有特點(diǎn)，此處采用了網(wǎng)絡(luò)處理器＋ＤＳＰ的單口網(wǎng)關(guān)解決方案。下面就采用的方案作詳細(xì)的介紹。

        ① 采用UBICOM公司IP2022網(wǎng)絡(luò)處理器作為網(wǎng)關(guān)的主控芯片。它是一個(gè)16位的高性能的RISC處理器，執(zhí)行速度為120 MIPS,片上有64 KB Flash、16 KB SRAM(program)、4 KB SRAM(d