接下來,人們可能會(huì)提出如何連接互聯(lián)網(wǎng)的問題。無線局域網(wǎng)(WLAN)是一種可行方法。無線局域網(wǎng)提供了一定的移動(dòng)性,用戶能在WLAN接入點(diǎn)的附近區(qū)域內(nèi)移動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)VoIP
over WiFi應(yīng)用。但是,由于WLAN屬于局域網(wǎng),只限于室內(nèi)應(yīng)用,一旦用戶離開接入點(diǎn)的覆蓋范圍,VoIP呼叫就會(huì)掉線。盡管GSM和VoIP之間可以切換,但這些機(jī)制和協(xié)議又增加了額外成本。
WiMax 和 GPRS 是提供移動(dòng)性的兩種可能解決方案。WiMax是城域網(wǎng),覆蓋范圍長(zhǎng)達(dá)數(shù)英里。但是,它需要引入802.16e標(biāo)準(zhǔn),才能支持移動(dòng)。雖然與GPRS相比,WiMax的數(shù)據(jù)速率快得多,但它目前仍然是一種正在演進(jìn)的技術(shù),尚未確定最終標(biāo)準(zhǔn)。幾家公司提供的現(xiàn)有芯片組沒有遵循一定的標(biāo)準(zhǔn),因而無法進(jìn)行互操作。此外,這種芯片組的成本也比較高。因此,VoIP
over WiMax可能是未來的發(fā)展趨勢(shì),但就目前而言,這種技術(shù)還沒有推廣。
早期模擬表明,在GSM網(wǎng)絡(luò)中,VoIP over GPRS比電路切換語音的容量更大。在本文中,我們將重點(diǎn)介紹VoIP
over GPRS在運(yùn)行實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)(RTOS)的低成本GSM移動(dòng)電話上的實(shí)施。我們還將介紹VoIP over GPRS的系統(tǒng)和架構(gòu),以及它的設(shè)計(jì)局限。接下來,我們將介紹在飛思卡爾i.250
2.5G 平臺(tái)上實(shí)施的概念驗(yàn)證原型。
注意,在呼叫過程中,SIP不參與語音/視頻編碼/解碼,而只是為語音/視頻談話建立/終止一次會(huì)話。一旦建立會(huì)話,語音就由適當(dāng)類型的編解碼器(如GSM
AMR)進(jìn)行編碼,然后在RTP/UDP/IP中打包。在這里,RTP代表Real Time Protocol(實(shí)時(shí)協(xié)議),UDP代表User
Datagram Protocol(用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議),IP代表Internet Protocol(互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議)。如需了解更多信息,請(qǐng)咨詢IETF。
該協(xié)議的公布名稱為RFC3261。所有SIP消息分為3個(gè)部分:
起始行
報(bào)頭
消息本體
所有SIP消息的開頭都是起始行。起始行說明了消息類型(在請(qǐng)求情況下,消息為方法類型,在響應(yīng)情況下,消息為響應(yīng)代碼)和協(xié)議版本。報(bào)頭字段包含了信息屬性,這些屬性可以提供更多信息。報(bào)頭的格式為::。報(bào)頭可以橫跨多行。一些SIP報(bào)頭,例如Via、Contact、
Route 和 Record Route可能在一條消息中出現(xiàn)多次,或者也可能在一個(gè)報(bào)頭中提供多個(gè)值,以逗號(hào)分隔。
本項(xiàng)目的目的是在飛思卡爾i.250 2.5G 平臺(tái)上增加VoIP over GPRS功能。該平臺(tái)上的基帶處理器Neptune
LTE 帶有雙核,ARM7運(yùn)行VRTXmc OS 和 16 位Onyx DSP。時(shí)鐘頻率分別為52MHz 和130MHz。與通常在
200MHz頻率下運(yùn)行的其它應(yīng)用處理器相比, Neptune LTE 的處理功率是一個(gè)限制因素,影響我們對(duì)支持的編解碼器的選擇。在本項(xiàng)目中,我們實(shí)施的GSM-AMR主要用于演示用途,因?yàn)楝F(xiàn)有平臺(tái)支持AMR
編解碼器,并且已經(jīng)采用了DSP代碼。
系統(tǒng)架構(gòu)
圖2顯示了飛思卡爾 i.250 2.5G 平臺(tái)上的VoIP over GPRS模塊圖。VoIP 應(yīng)用是整個(gè)VoIP
over GPRS系統(tǒng)的核心控制部分。它包含了一個(gè)狀態(tài)機(jī),用于控制不同模塊流和初始化流程。通過人機(jī)界面 (MMI)通信,用戶能夠向?qū)Φ葘?shí)體發(fā)出VoIP呼叫。
在i.250 2.5G平臺(tái)中,基帶處理器帶有雙核,一個(gè)為ARM7 MCU,另一個(gè)為Onyx-lite DSP。GPRS
L1活動(dòng)和語音編解碼器計(jì)算工作都在DSP中完成,這有助于減少M(fèi)CU的MIPS要求,在一個(gè)運(yùn)行ARM7的平臺(tái)上實(shí)現(xiàn) VoIP
over GPRS功能。與此相反,一些現(xiàn)有解決方案通常需要至少一個(gè)ARM9 ,甚至ARM11 MCU。
在運(yùn)行RTOS的低成本平臺(tái)上實(shí)施VoIP over GPRS是非常困難的。智能電話通常運(yùn)行開放式操作系統(tǒng),例如Linux、Window
CE 或 Symbian OS,而低成本的 i.250 2.5G 平臺(tái)則在專有RTOS系統(tǒng)上運(yùn)行,所需的內(nèi)存容量較低。坦白地說,它的軟件開發(fā)支持不及那些開放式操作系統(tǒng)。我們可以很容易地在網(wǎng)絡(luò)上找到開放式操作系統(tǒng)的技術(shù)論壇和知識(shí)中心,進(jìn)行技術(shù)共享。而互聯(lián)網(wǎng)上提供的代碼樣品通常只在開放式操作系統(tǒng)上運(yùn)行,我們不能將這些代碼直接移植到專有RTOS系統(tǒng)上。此外,我們還需要耗費(fèi)大量精力來重新編寫代碼,以提高內(nèi)存使用效率,最大程度地縮短代碼,由此增加了編寫代碼的難度和時(shí)間。
VoIP變得日益普及,通常與以太網(wǎng)或WLAN集成。在本文中,我們介紹了GPRS的使用和優(yōu)勢(shì),并將其與其它無線技術(shù)進(jìn)行了比較。經(jīng)濟(jì)高效的VoIP
over GPRS 解決方案的設(shè)計(jì)會(huì)受到大量限制,包括MIPS和RTOS的局限。但是,通過VoIP over GPRS
解決方案的詳細(xì)設(shè)計(jì),我們?cè)诘统杀镜娘w思卡爾 i.250 2.5G平臺(tái)上建立了概念驗(yàn)證原型,并在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了驗(yàn)證。