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本论文通过对比分析现有PSTN语音网关的实现方案,根据以太网的网络传输特性,提出一种新型的面向以太网PSTN语音网关技术解决方案。重点研究语音数据的交换策略、通信帧的封装摸式以及各个接口模块的实现。本解决方案的特点在于采用以太网MAC帧直接封装语音数据;采用FPGA技术实现PSTN侧与以太网侧的高速数据传输;采用嵌入式系统实现交换控制和高级网络管理功能。 采用以太网MAC帧直接封装语音数据一方面是由于在以太网内用MAC地址就可以实现寻址功能,由系统直接驱动底层的网络接口收发语音帧,去除了冗余的IP层报头开销,有效地降低了系统的复杂度和系统数据处理的时延,提高了传输效率;另一方面是由于以太网具有足够的带宽,对语音数据进行透明传输而不采用压缩算法可以避免引入过高的附加时延。 采用FPGA技术实现PSTN侧与以太网侧的高速数据传输,PSTN侧主要根据ITU-T G.703等建议完成E1线路编解码,话路时隙内的语音数据提取和插入;而以太网侧则主要根据以太网标准IEEE802.3协议完成对语音数据进行MAC数据包的封装和解封。FPGA技术的优点在于并行处理,可以满足固定速率传输线路的严格时序控制。 采用以ARM为核心的嵌入式系统实现系统的交换控制和网络管理接口。通过该接口连接管理服务器可以更新话路时隙—终端MAC地址映射列表,实现交换控制功能。采用嵌入式系统祢补了FPGA技术实现IP协议栈不灵活的缺点,不仅实现IP协议栈简单也有利于系统管理功能和高层应用的扩展。 本论文提出的方案简化了系统的语音处理策略,实现方案中融合了FPGA技术和嵌入式技术的优点,具有一定的理论和应用价值。本论文的相关工作可以为相同领域的研究提供有价值的参考。