一种高密度支持全网通及多卡轮换的VoIP网关的制作方法

一种高密度支持全网通及多卡轮换的voip网关
技术领域
1.本实用新型涉及voip网关领域，特别是一种高密度支持全网通及多卡轮换的voip网关。


背景技术：

2.移动无线网络voip网关在世界各国的应用越来越广泛，传统的移动无线网络voip网关均是采用一路无线模块配置一个sim卡这种使用方式，但移动无线网络voip网关设备在不同国家设备的应用环境千变万化，特别是在许多国家需要一无线模块配置多个sim卡这种应用方式，以提高设备的使用效率。


技术实现要素：

3.本实用新型移动无线网络voip网关设备在不同国家设备的应用环境千变万化提供一种高密度支持全网通及多卡轮换的voip网关，它是一套采用先进的硬件架构和灵活的话务机制的32路无线模块128sim卡移动无线网络voip网关。
4.本实用新型为实现其技术目的所采用的技术方案是：一种高密度支持全网通及多卡轮换的voip网关，包括voip核心处理单元、无线模块控制及语音处理单元、sim卡接口扩展单元；voip核心处理单元设置在一块接口及综合业务处理板上，所述的接口及综合业务处理板安装voip核心处理单元及业务槽位接口的媒体和管理单元的时序处理，完成网关的基本业务交换功能；无线模块控制及语音处理单元、sim卡接口扩展单元设置在无线模块控制及语音处理板上；所述的无线模块控制及语音处理板上设置有8路全网通模块x4sim卡扩展单元。
5.进一步的，上述的高密度支持全网通及多卡轮换的voip网关中：所述的接口及综合业务处理板上安装mg300 core核心处理单元及通过高性能fpga完成4个业务槽位接口的媒体和管理单元的时序处理，完成网关的基本业务交换功能，完成128sim卡的切换控制管理。
6.进一步的，上述的高密度支持全网通及多卡轮换的voip网关中：所述的语音处理单元完成voip核心接口单元的pcm数字语音与无线移动网络模块之间的模拟语音的转换；包括完成无线移动网络差分语音信号到codec芯片单端音频信号的匹配及音频信号幅度的调整的运算放大电路、完成pcm数字音频信号到模拟单端音频信号的编解码处理的codec音频处理电路、pcm时序逻辑电路。
7.本实用新型提供32通道128卡轮换移动无线网络voip网关，网关系统可以支持2g/3g/4g lte全网通多种制式的移动网络，最大支持32路2g、3g、4g lte全网通模块，不同制式的无线模块可以按偶数单位的数量在同一设备中混用。采用1个无线模块可以轮选4个sim卡，可以根据当地的运营环境采用灵活的sim卡轮选机制及话务策略，使网关设备达到最大的使用效率。
8.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的说明。
附图说明
9.附图1是本实用新型实施例1高密度支持全网通及多卡轮换的voip网关硬件布局框图。
具体实施方式
10.实施例1，本实施例的网关采用先进的软硬件平台，主要包含三大功能部件，即voip核心处理单元，无线模块控制及语音处理单元、sim卡接口扩展单元。其中voip核心处理单元完成语音呼叫的信令处理、无线模块的初始化及控制、语音的编解码等功能，无线模块控制及语音处理单元主要完成3g模块的uart控制电路匹配，语音信号的数模、模数转换，tdm、spi的时序调整。sim卡接口扩展单元用于将标准的一个无线模块对应一个sim卡的工作模式扩展为一个无线模块可选配4个sim卡中之任意一个。
11.32通道128卡轮换移动无线网络voip网关软件应用支持功能主要有：sip短信批量发送或接受，与crm系统集成，发卡无线接入、无线调度、无线回拨等。支持行业标准的sip电话呼叫控制协议和dhcp、pppoe、telnet等网络通讯协议，采用g.729a、g.723.1、g.711a/ulaw语音编解码规范，兼容所有普通的软交换系统和sip服务器，如：asterisk、vos等。
12.本实施例的高密度支持全网通及多卡轮换的voip网关系统硬件布局框图如图1所示。
13.mg300core voip核心处理单元中的处理器采用mindspeed公司的access voice processor c300，c300系列芯片采用内嵌两个内存共享的arm1136核，按功能划分为msp及csp,msp(media stream processing)用一独立的arm核提供强大的dsp资源，提供实时的低延时的语音编解码处理。csp(control and signaling processing)基于另一个arm核提供设备的综合控制管理及呼叫信令处理，csp可运行基于linux或vxworks内核系统，这种csp msp集成于一个芯片内的架构比主控芯片独立外置的架构具有高集成度，低功耗，pcb空间占用少的优点。芯片封装尺寸为23mm x 23mm、484
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ball，功耗最大为2w。
14.接口及综合业务处理板，用于安装mg300 core核心处理单元及通过高性能fpga完成4个业务槽位接口的媒体和管理单元的时序处理，完成网关的基本业务交换功能，完成128sim卡的切换控制管理。
15.无线模块控制及语音处理单元中，主要包括三个功能部分组成，语音接口部分、接口控制部分、控制时序逻辑调整部分，语音接口部分主要完成voip核心接口单元的pcm数字语音与无线移动网络模块之间的模拟语音的转换。主要包括运算放大电路，codec音频处理电路，pcm时序逻辑电路，其中运算放大电路完成无线移动网络差分语音信号到codec芯片单端音频信号的匹配及音频信号幅度的调整，codec音频处理芯片完成pcm数字音频信号到模拟单端音频信号的编解码处理，codec芯片内置软件可调的数字滤波器以及大至12db的增益调节范围，pcm接口可支持多种速率，本实施例中，采用8.192m接口速率模式。
16.接口控制部分主要包括spi
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uart转换芯片，codec io控制电路，spi
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uart转换芯片用于完成cpu spi接口到3g模块的uart接口的转换，以实现cpu到每个3g模块的at指令访问，uart串口支持多种速率模式可以匹配不同速率的无线移动网络模块，codec芯片的io控制电路用于控制3g模块的开关机及状态监测。
17.控制时序逻辑调整部分用于完成cpu spi接口到uart接口单元的spi时序匹配以
及voip核心单元pcm接口到codec pcm接口的时序匹配。
18.本实施例中，2g、3g、4g模块接口单元采用可插拔式扣板设计，单个扣板支持两路同一制式2g、3g、4g模块，整个系统可以按2路为单位的配置gsm、cdma、wcdma、cdma2000、tdscdma、4g lte全网通无线模块，不同制式模块可以混用，单板容量为2
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8路。不能移动网络类型的混合兼容使用，充分保证了设备运用的灵活性，使得客户可以根据自身的需求，采用灵活的组合搭配。
19.本实施例中sim扩展接口主要有以下几个特点：
20.4路sim卡接口，sim插座采用高可靠性的弹出式sim卡连接器，可以便利地更换sim卡。该sim卡扩展接口板采用高性能的专用支持双模双待sim卡接口驱动芯片进行设计,sim接口驱动电路有以下几个特点：
21.具有中继驱动和高抗干扰的能力，sim/uim/usim卡电源电压vsim1/vsim2自适应跟随g_vsim/c_vsim的电压：1.8v/3.0v。低功耗、高精度的ldo可提供高达50ma的负载电流。动态上拉电路实现信号的快速上拉。内置完善的故障保护电路，满足emv故障容限要求。
22.支持gsm、cdma、td
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scdma、wcdma、cdma2000/4g lte全网通中的任意制式组合的双模双待应用，且sim/uim/usim卡可以任意放置。
23.在系统上电运行状态中，每个扩展接口板中4路sim卡可以由软件任意选择使用的sim卡，且对于不在使用的sim卡，可随时将sim卡取出进行更换。
24.本实施例32通道128sim卡轮换移动无线网络voip网关，采用全新的软硬件平台设计，主要有以下几个特点：
25.采用模块化结构设计，实时嵌入式操作系统，无阻塞交换，功耗低，可靠性高。线路信号可灵活设置，适应能力强大。
26.基于目前运营商重组，全网运营，接入方式繁多，无线运营优势突显。使用移动无线网络voip网关可充分利用优势资源，将话务成本降至最低。
27.2g、3g、4g lte全网通无线接口板，单块板提供8路2g、3g、4g lte全网通无线模块，最大单台设备可插4块板，提供最大32路2g、3g、4g lte全网通无线接口。
28.采用高密度硬件设计，在1u空间高度，约350mm深的机箱内，设备支持最大32个模块，每个无线模块可以支持4个sim卡，设备总计最大支持128个sim卡，每个模块可以由软件根据预先设定的机制来轮选该模块对应的4个sim卡。
29.随着移动无线网络voip网关设备的应用越来越广，世界各地移动运营商的运营政策千变万化，移动无线网络voip网关需要越来越多的灵活使用机制以提高网关设备的使用效率，本项目的高密度支持全网通及多卡轮换的voip网关，非常好地切合了很多移动无线网络voip网关设备对号码、话务机制等的使用要求，单机最大128sim卡。