一种带ip语音功能的4g无线传真装置及其使用方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种带IP语音功能的4G无线传真装置及其使用方法。
【背景技术】
[0002]传统的无线传真和语音通话均使用CSD(Circuit Switched Data)，即电路交换数据技术分别作为传真和语音的数据承载方式，但由于无线网络的复杂性，传真汇接局的不够完善，有限的无线网络资源被大量占用等问题，无线传真设备无法大面积推广，为了节约保贵、有限的网络资源带宽，CSD方式上的语音采用了性能较差的语音编码，通话质量较差，并且4G网络上无法承载CSD语音，在用户使用CSD语音时，必须回落到2G状态，影响用户体验。因此，为了适应市场需求，迫切需要建立一种新的无线传真和语音的技术架构，通过构建无线传真和语音服务系统，设计基于无线传输技术的新无线传真语音设备来实现4G无线传真功能及语音IP语音功能。
[0003]IP语音(VOIP)是指在IP网络上传输语音业务，经过长时间的研究开发，IP语音是一个相对成熟的技术，并用于电信和互联网中，但是随着IP语音业务的需求不断增加增长，设计出更低成本的IP语音方案，成为设备厂商头痛的问题。如今，市场上普遍使用的是TI达芬齐DSP平台，投入的人力和财力成本极高，软件开发难度极大，且只能只有一种出口方式，即有线接入方式，可扩展性能较差。
[0004]有鉴于此，本发明人特别研制出一种带IP语音功能的4G无线传真装置，本案由此产生。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种带IP语音功能的4G无线传真装置及其使用方法，其集IP语音功能和无线传真功能于一体，借助4G移动网络实现语音和传真高效传输，成本低，简单易用。
[0006]为了实现上述目的，本发明的技术方案如下:
一种带IP语音功能的4G无线传真装置，包括中央处理器、以太网接口芯片、路由模块、4G无线数传模块、传真机连接单元和电话机连接单元;所述中央处理器、以太网接口芯片、路由模块和4G无线数传模块依次连接;所述传真机连接单元包括传真机接口电路和调制解调器，传真机接口电路、调制解调器和中央处理器依次连接;所述电话机连接单元包括电话机接口电路和语音编解码电路，电话机接口电路、语音编解码电路和中央处理器依次连接。
[0007]所述中央处理器为Cortex_M4 STM32F405处理器。
[0008]所述路由模块为MT7620路由模块。
[0009]所述4G无线数传模块为可同时兼容移动电信联通的4G无线数传模块。
[0010]所述中央处理器通过IIS接口与语音编解码电路连接。
[0011]—种带IP语音功能的4G无线传真装置的使用方法，包括传真和IP语音两种工作模式，传真模式和IP语音模式均依托于无线网络进行工作，无线网络接入一传真数据服务中心，其中，传真模式包括以下步骤:
51.装置初始化、网络注册和拨号连接:
对每台带IP语音功能的4G无线传真装置进行编码，并设置其在传真语音数据服务中心的IP;中央处理器下达注册指令控制路由模块通过4G模块进行拨号后，注册到无线网络，同时从媒体网关自动获取一个动态IP，完成数据呼叫及网络连接，中央处理器通过以太网接口芯片连接到4G无线路由模块上，完成设备注册和数据连接；
52.传真文件获取和发送:
其中一台带IP语音功能的4G无线传真装置作为传真主叫方，传真主叫方的传真机接口电路接入主叫传真机，主叫传真机将扫描后得到的传真文件通过模拟信号的方式由传真机接口电路发送至调制解调器，由调制解调器转换成可在无线网络上传输且携带传真数据和被叫方数据服务IP的传真数字信号，然后由4G无线数传模块将传真数字信号上传至传真数据服务中心；
53.传真文件接收:
传真数据服务中心寻找对应步骤S2数字信号的数据服务IP的另一台带IP语音功能的4G无线传真装置作为传真被叫方，传真被叫方的传真机接口电路接入被叫传真机;传真被叫方的4G无线数传模块通过无线网络从传真数据服务中心获取传真数字信号，再经过被叫方的调制解调器转换成模拟信号，然后通过传真机接口电路发送至被叫方传真机;若是网夕卜PSTN传真，则通过语音传真数据服务中心中的网关子块发送到传真被叫方传真机；
所述IP语音模式包括以下步骤:
Sl0.用户注册:
对每台带IP语音功能的4G无线传真装置进行编码，并设置其在传真语音数据服务中心的IP;中央处理器下达注册指令控制路由模块通过4G模块进行拨号后，注册到无线网络，同时从媒体网关自动获取一个动态IP，完成数据呼叫及网络连接；中央处理器通过以太网接口芯片连接到路由模块上，完成设备注册和数据连接;在带有IP语音功能的4G无线传真装置的设备作为IP语音主叫方时，IP语音被叫方可以是PSTN有线电话或者是另外一台带有IP语音功能的4G无线传真装置；
SI 1.会话建立:
带有IP语音功能的4G无线传真装置主叫拨号时，电话机接口电路把所拨的电话号码送到双音多频解码电路中，由中央处理器读取解码信息;拨号后，启动与被叫方的线路进行连接，同时，主叫方不断的把语模拟信号送到语音编码电路进行编码，生成语音数字信号，编码后由中央处理器通过IIS接口读取语音数字信号，并通过路由模块及4G无线数传模块向传真语音数据服务中心发送语音数字信号，根据被叫方的号码来识别同网呼叫还是异网呼口q;
S12.语音接收:
若为异网呼叫，则通过传真语音数据服务中心中的语音网关转发语音数字信号，通过PSTN线路传输；
若为同网呼叫，则通过被叫方的带IP语音功能的4G无线传真装置的4G无线传输模块把语音数字信号接收下来，中央处理器通过以太网接口芯片从路由模块读取语音数字信号，通过IIS接口发送到语音编解码电路，解码后生成语音模拟信号，然后通过电话机接口电路将语音数字信号传输至电话机，最后还原成原始语音信息。
[0012]所述步骤S13中，被叫方接收语音包时，中央处理器提供一个可变长度的接收缓冲区，该接收缓冲区至少能够容纳两个语音包。
[0013]本发明的有益效果为:本发明将无线传真和IP语音功能集于一个装置中，在无线网络连接端共用以太网接口芯片、路由模块和4G无线数传模块，在传真端通过传真机连接单元连接传真机，在语音端通过电话机连接单元连接电话机，传真机连接单元与电话机连接单元分别对传真文件和语音模拟信号进行采集、转换和接收等处理，工作高效，应用成本低。
[0014]以下结合附图和【具体实施方式】对本发明做进一步说明。
【附图说明】
[0015]图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明IP语音模式的流程图；
图3是本发明接入无线网络工作的结构示意图。
[0016]标号说明中央处理器I，以太网接口芯片2，路由模块3，4G无线数传模4，传真机连接单元5，传真机接口电路51，调制解调器52，电话机连接单元6，电话机接口电路61，语音编解码电路62。
【具体实施方式】
[0017]如图1所示本发明揭示的一种带IP语音功能的4G无线传真装置，包括中央处理器
1、以太网接口芯片2、路由模块3、4G无线数传模块4、传真机连接单元5和电话机连接单元6 ；所述中央处理器1、以太网接口芯片2、路由模块3和4G无线数传模块4依次连接;所述传真机连接单元5包括传真机接口电路51和调制解调器52，传真机接口电路51、调制解调器52和中央处理器I依次连接;所述电话机连接单元6包括电话机接口电路61和语音编解码电路62，电话机接口电路61、语音编解码电路62和中央处理器I依次连接，其中所述的中央处理器I采用通过IIS接口与语音编解码电路62连接。
[0018]本实施例中，所述中央处理器I为Cortex-M4 STM32F405处理器，其基于ARMCortex-M4、32位RISC内核，最高可工作于168Mhz频率，高速的嵌入式闪存，集成增强型外设和I/O口，提供浮点数和DSP运算功能和标准的通信接口，很好的响应速度，具有较高的执行效率，能工作于2.0V?3.6V的工作电压；而且使用Cortex-M4 STM32F405中央处理器与语音编解码电路实现语音编解码以及侧音消除功能和回音的抑制，相比于的DSP处理芯片，基于Cortex-M4 STM32F405处理器开发成本更低。在基于实现传真功能上述硬件(包括传真机接口电路51、调制解调器52和中央处理器I)中，优选功能迭代性强，便于软件开发的自主开发语言micropython语言。
[0019]本实施例中，所述路由模块3为MT7620路由模块，其为通用型路由模块，与无线4G模块通过USB接口相连接，实现NDIS拨号功能，能实现L A N/WAN/2.4G WIFI连接，并能实现多种协议的转换，使用0PENWRT开源软件，并轻松实现TCP/IP，SIP协议等功能。
[0020]所述传真机接口电路和电话机接口电路优选SLIC用户接口电路，其电路设计上采用模块化设计，集成了 DC/DC变换、正反极开关、恒流馈电电路、二 /四线变换功能，提高系统的稳定性和可靠性，它更集成了多种提示音功能;所述4G无线数传模块为可同时兼容移动电信联通的4G无线数传模块;所述中央处理器通过IIS接口与语音编解码电路连接。
[0021]—种带IP语音功能的4G无线传真装置的使用方法，包括传真和IP语音两种工作模式，传真模式和IP语音模式均依