专利名称：基于EPON传输的VoIP语音装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种宽带光接入网技术中的以太网无源光网络(EPON)技术和基于因特网的语音传输(VoIP)技术，重点涉及到VoIP语音装置的硬件结构设计。
背景技术：
以太网无源光网络(EPON,Ethernet Passive Optical Network)是一种主流的光纤接入网络技术。它综合了无源光网络(PON)技术和以太网技术的优点，具有低成本、高带宽、扩展性强、、方便管理等优势，受到业界的普遍关注。VoIP (Voice over Internet Protocol)是一种建立在 IP (Internet Protocol)技术上的分组化、数字化传输方式，可以在IP网络上互传模拟语音或视频。随着Internet在全球范围内的兴起和语音编码技术的发展，VoIP技术获得了突破性的进展和实际应用。由于VoIP能够帮助用户通过互联网以很低的费用进行语音通信，因此它具有广泛的用户市场。随着EPON技术在光纤接入网领域的普及，以EPON为物理层网络直接传输VoIP业务将具有重要的应用价值。而且EPON所提供的高带宽、高可靠性和低成本，可以进一步推动VoIP技术和应用的发展。目前，基于EPON传输的VoIP语音装置的专利文献很少。相关文献是基于传统的、非光纤接入网的VoIP语音网关(申请号为=200620155489.0,200720171686.6等)，或者是基于光纤接入网的综合接入设备(申请号为:201029216059.9、200810120259.4等)。基于非光纤接入网(例如ADSL)的VoIP语音网关，结构简单清晰，并且技术已经很成熟。但是由于受到带宽限制，在这种网络结构中进行VoIP通信，语音质量无法得到很好的保障。而基于光纤接入网的综合接入设备，例如光网络单元(ONU)和光线路终端(0LT)，提供了 VoIP接口，能实现VoIP语音网关的功能。但是，这种综合接入设备结构复杂、开发周期长、开发成本比较高。
发明内容为了克服已有VoIP语音技术的结构复杂、开发周期长、成本高的不足，本实用新型提供一种简化结构、开发周期较短、成本较低的基于EPON传输的VoIP语音装置。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种基于EPON传输的VoIP语音装置，包括语音处理电路、光口处理电路和用于对语音处理电路、光口处理电路的控制与数据传输的嵌入式处理系统，所述语音处理电路包括用于连接到用户端的RJl I接口，所述光口处理电路包括用于连接到EPON网络的光口，所述嵌入式处理系统与所述语音处理电路、光口处理电路连接。进一步，所述语音处理电路包括用户线接口芯片、分组语音处理器、用户线接口芯片附属电路、存储部分、晶振部分和电源部分，所述RJll接口与所述用户接口芯片连接，所述用户接口芯片与所述分组语音处理器连接，所述分组语音处理器与存储部分、晶振部分和电源部分连接，所述用户线接口芯片与用户线接口芯片附属电路连接。所述嵌入式处理系统包括嵌入式处理器、晶振部分、复位部分、随机接入存储器、闪存、串口、JTAG 口和电源部分，所述嵌入式处理器分别与晶振部分、复位部分、随机接入存储器、闪存、串口、JTAG 口和电源部分连接。所述光口处理电路包括高速数据逻辑处理器、高速串行/并行转换收发器、无源光网络收发接口、晶振部分、复位部分、存储部分、JTAG 口和电源部分，所述高速数据逻辑处理器分别与高速串行/并行转换收发器、无源光网络收发接口、晶振部分、复位部分、存储部分、JTAG 口和电源部分连接。本实用新型的有益效果主要表现在:用户通过VoIP语音装置可以直接挂载到EPON中，因此用户将获得更高的带宽资源和更好的服务质量。此外，VoIP语音装置具有良好的软件扩展性，即:通过把嵌入式处理系统的软件进行升级，可以使装置支持最新的VoIP技术和协议；通过把高速数据逻辑处理器的软件进行升级，可以使装置支持其他无源光网络协议。
图1是VoIP语音装置的系统结构示意图。图2是VoIP语音装置中的语音处理电路结构示意图。图3是VoIP语音装置中的嵌入式处理系统结构示意图。图4是VoIP语音装置中的光口处理电路结构示意图。图5是VoIP语音装置应用举例示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步描述。参照图1 图5，一种基于EPON传输的VoIP语音装置，包括语音处理电路、嵌入式处理系统和光口处理电路。其中，所述语音处理电路通过RJll接口连接到用户端(如电话机);所述光口处理电路通过光口连接到EPON网络端；所述嵌入式处理系统完成对语音处理电路、光口处理电路的控制与数据传输。所述语音处理电路包括用户线接口芯片、分组语音处理器、用户线接口芯片附属电路、存储部分、晶振部分和电源部分。其中，用户线接口芯片和分组语音处理器构成了语音处理电路的核心。所述嵌入式处理系统包括嵌入式处理器、晶振部分、复位部分、随机接入存储器(RAM)、闪存(FLASH)、串口、JTAG (联合测试行动小组)口和电源部分。所述光口处理电路包括高速数据逻辑处理器、高速串行/并行转换收发器、无源光网络收发接口、晶振部分、复位部分、存储部分、JTAG 口和电源部分。当两个VoIP终端建立语音通道后，本发明提出的基于EPON传输的VoIP语音装置运行流程如下:(I)用户的声音被用户线接口芯片数字化后，产生64Kb/s的PCM (脉冲编码调制)数据流。PCM数据流进入分组语音处理器后，分组语音处理器按编码要求通过语音压缩算法(G.711、G.723.1、G.729A等)对语音信号进行压缩编码处理，再将语音数据按时间分段组合成帧，一般20ms语音数据构成一个帧。(2)分组语音处理器将压缩语音数据帧传给嵌入式处理系统，嵌入式处理系统再对语音数据帧按协议进行数据打包，然后再将打包好的数据包发送到高速数据逻辑处理器。(3)与高速数据逻辑处理器相连的存储部分负责对上行突发数据包的缓存。(4)高速数据逻辑处理器连接一块高速串行/并行转换收发器，经过串并转换后的数据再通过无源光网络收发接口发送到上行的EPON中。图1中用户终端通过语音接口接入到VoIP语音装置。语音信号经过语音处理电路后转化为数字信号，并传输到嵌入式处理系统。嵌入式处理系统按照VoIP协议将数字信号处理后，传输到光口处理电路。光口处理电路负责将低速的数字信号转换为高速的光信号，并通过光口传输到EPON中。图2中用户线接口芯片附属电路是配合用户线接口芯片而设计的。配合用户线接口芯片，主要实现摘挂机检测、用户线的高压驱动、根据语音处理电路的外界输入来产生电路所需电源等功能。用户线接口芯片主要实现语音数据的高速收发控制与数字化处理功能。分组语音处理器、存储芯片和晶振部分组成了一个完整的语音数据处理系统，能够完成语音数据的编码和解码功能。电源部分为整个语音处理电路提供稳定的电压。图3中嵌入式处理器、晶振部分、复位部分、RAM模块、FLASH模块、串口和JTAG 口组成了一个完整的嵌入式处理系统。利用该系统，VoIP装置可以实现较复杂的VoIP协议。电源部分为整个嵌入式处理系统提供稳定的电压。 图4中高速数字逻辑处理器、存储部分、晶振部分、复位部分和JTAG 口组成了 一个完整的高速数字逻辑处理系统，用以实现较复杂的EPON协议。高速串行/并行转换收发器用于将低速的数字信号做串行/并行转换，并通过无源光网络收发接口将电信号转换为光信号。电源部分为整个光口处理电路提供稳定的电压。实施例:如图5所示，用户终端(如电话机)通过VoIP语音装置直接连接到光分配网(ODN)中。同时，其他用户终端(如计算机、电视机等)也可以通过光网络单元(ONU)与光分配网连接。VoIP语音装置与光网络单元属于同一层次的网络单元。光分配网属于一个无源器件，能够完成光信号的分配和上传。最后，整个EPON网络的数据通过光线路终端(OLT )连接到城域网中。本实施例所述内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。
权利要求1.一种基于EPON传输的VoIP语音装置，其特征在于:包括语音处理电路、光口处理电路和用于对语音处理电路、光口处理电路的控制与数据传输的嵌入式处理系统，所述语音处理电路包括用于连接到用户端的RJll接口，所述光口处理电路包括用于连接到EPON网络的光口，所述嵌入式处理系统与所述语音处理电路、光口处理电路连接。
2.如权利要求1所述的基于EPON传输的VoIP语音装置，其特征在于:所述语音处理电路包括用户线接口芯片、分组语音处理器、用户线接口芯片附属电路、存储部分、晶振部分和电源部分，所述RJll接口与所述用户接口芯片连接，所述用户接口芯片与所述分组语音处理器连接，所述分组语音处理器与存储部分、晶振部分和电源部分连接，所述用户线接口芯片与用户线接口芯片附属电路连接。
3.如权利要求1所述的基于EPON传输的VoIP语音装置，其特征在于:所述嵌入式处理系统包括嵌入式处理器、晶振部分、复位部分、随机接入存储器、闪存、串口、JTAG 口和电源部分，所述嵌入式处理器分别与晶振部分、复位部分、随机接入存储器、闪存、串口、JTAG 口和电源部分连接。
4.如权利要求1所述的基于EPON传输的VoIP语音装置，其特征在于:所述光口处理电路包括高速数据逻辑处理器、高速串行/并行转换收发器、无源光网络收发接口、晶振部分、复位部分、存储部分、JTAG 口和电源部分，所述高速数据逻辑处理器分别与高速串行/并行转换收发器、无源光网络收发接口、晶振部分、复位部分、存储部分、JTAG 口和电源部分连接。
专利摘要一种基于EPON传输的VoIP语音装置，包括语音处理电路、光口处理电路和用于对语音处理电路、光口处理电路的控制与数据传输的嵌入式处理系统，所述语音处理电路包括用于连接到用户端的RJ11接口，所述光口处理电路包括用于连接到EPON网络的光口，所述嵌入式处理系统与所述语音处理电路、光口处理电路连接。本实用新型提供一种简化结构、开发周期较短、成本较低的基于EPON传输的VoIP语音装置。
文档编号H04Q11/00GK203014950SQ201220702538
公开日2013年6月19日 申请日期2012年12月18日 优先权日2012年12月18日
发明者乐孜纯, 陈兴龙, 郑振鹏, 付明磊 申请人:浙江工业大学