一种基于FPGA实现远端电话用户接入PBX的方法和设备技术

本发明专利技术涉及通信技术领域，特别涉及一种基于FPGA实现远端电话用户接入PBX的方法和设备，通过应用本发明专利技术的技术方案，远端模拟电话终端，可以先通过电话线接到网关设备上，该网关设备通过以太网或者光纤与PBX主机直接连接或先接入PTN网络、再通过PTN网络与PBX主机联接，通信上采用PTN标签分组交换技术，从而达到，将远端模拟电话终端接入PBX系统、成为PBX内部分机的目的。在将远端电话用户接入PBX时，与目前市面上，使用话路复用器等复用设备的方法相比，通过使用本发明专利技术的方法和设备，能显著降低整体系统部署成本。

【技术实现步骤摘要】
一种基于FPGA实现远端电话用户接入PBX的方法和设备
本专利技术涉及通信
，特别涉及一种基于FPGA实现远端电话用户接入PBX的方法和设备。
技术介绍
在语音通信设备的实际组网中，经常有分布式组网的需求，即，将距离较远（1Km以上的直线距离）的多个点（分公司、办事处）的电话终端，接入到同一台PBX中；由于模拟电话线的直接接入距离是有限的（不超过1Km），故需要使用其他设备才能将远端电话分机接入PBX，目前市面上的方案使用的设备成本比较高。如图1所示，为目前市面上的方案示意图，其具体实现过程如下：在语音交换机PBX侧，要延伸到远端的分机为FXS_1至FXS_8，8个分机，先将这8门分机与近端复用设备直接连接；近端复用设备再通过光纤与远端复用设备连接；远端复用设备还原FXS_1至FXS_8，再与远端话机对接，这样就实现了将远端话机接入PBX的目的。PBX侧，FXS表示用户板卡，通常情况下用于接话机，话机越多，占用用户板越多；图中，将需要延伸到远端的分机端口连接到了近端的复用设备上；近端复用设备需配置FXO板卡，才能与PBX的分机端口对接，分机端口越多，FXO板卡也要相应增加；近端复用设备的作用，实际是模数/数模转换；即，把从PBX的FXS端口收到的模拟信号，转换为数字信号，通过光纤发给远端复用设备；同时，把通过光纤从远端复用设备收到的数字信号，还原为模拟信号，发送到PBX的FXS端口；近端复用设备与远端复用设备之间，通过专用光纤连接，即独占该条光纤；通过上述描述，得知，图1的方案中，使用到的硬件配置有：（1）PBX用户板卡；（2）近端的复用设备；（3）远端的复用设备，用的设备较多；远端话机越多时，PBX端用户板卡越多，近端复用设备板卡越多，方案整体硬件成本显著增加；另外，近端复用设备和远端复用设备之间得用专用光纤对接，占用了相对紧张的光纤资源；在工程施工时，PBX端用户需要直接连接近端复用设备，路数越多，施工复杂度越高，方案整体成本越高。
技术实现思路
本专利技术针对上述问题，提供一种基于FPGA实现远端电话用户接入PBX的方法和设备。本专利技术所采取的技术方案如下：一种基于FPGA（现场可编程门阵列）实现远端电话用户接入PBX（用户级交换机）的方法，至少包括以下步骤：一、用户使用的模拟话机发送信号的过程如下：先将远端的模拟电话信号进行模数转换，使模拟电话信号变为数字信号，并进一步转为PCM（脉冲编码调制）码流格式；将该PCM码流发送给FPGA，FPGA收到该PCM码流后，做相应处理，并打包为适合在PTN（分组传送网）网络中传输的PTN数据包，然后将该PTN数据包发送给PBX；PBX上，使用FPGA接收该PTN数码包，并将该PTN数据包还原为PCM码流，接入PBX的交换网络中，这样，远端电话用户的模拟话机的信号发送完成；二、用户使用的模拟话机接收信号的过程如下：PBX使用FPGA将分配给远端电话用户的PCM码流打包为PTN网络数据包，并发送出来；远端，使用FPGA接收该PTN网络数据包，并做相应解析，然后还原为PCM码流；再将该PCM码流做数模转换，然后将模拟信号送给用户使用的模拟话机，这样，远端电话用户的模拟话机接收信号完成。用户使用的模拟话机发送信号的过程，FPGA收到该PCM码流后，做相应处理，具体包括：FPGA收到PCM码流后，先将码流中各个时隙的数据解析出来，按时隙号分开，存到缓存RAM中，且按时隙号存放在不同的队列中，每个队列对应不同的RAM地址；然后，把解析出来的、存放在不同队列中的数据分别打包为PTN网络数据包，通过以太网或者光纤发送给PBX。用户使用的模拟话机发送信号的过程中，PBX使用FPGA接收该PTN数码包，并将该PTN数据包还原为PCM码流，具体包括：FPGA收到PTN数据包后，解析各个数据包，根据各个数据包中的QoS信息对各数据包做相应的QoS处理，并根据各个数据包中的与原PCM码流时隙相对应的信息，将解析出来的语音数据按队列号缓存到RAM中，队列号与时隙号相对应，每个队列对应不同的RAM地址；然后，FPGA将RAM中各个队列中的数据转换为PCM码流，接入PBX的交换网络中，这样，远端电话用户的模拟话机的信号发送完成。用户使用模拟话机接收信号的过程中，PBX使用FPGA将分配给远端电话用户的PCM码流打包为PTN网络数据包，并通过以太网或光纤发送出来，具体包括：FPGA解析分配给远端电话用户的PCM码流中各时隙信息，并按时隙号分成不同队列，存到缓存RAM中，每个队列对应不同的RAM地址；然后，把解析出来的、存放在不同队列中的数据分别打包为PTN网络数据包，该PTN网络数据包中，包括时隙信息、语音数据、QoS信息，然后通过以太网或者光纤发送给远端。用户使用模拟话机接收信号的过程中，远端，使用FPGA接收PTN网络数据包，并做相应解析，然后还原为PCM码流，具体包括：FPGA收到PTN数据包后，解析各个数据包，根据各个数据包中的QoS信息对各数据包做相应的QoS处理，并根据各个数据包中的与原PCM码流时隙相对应的信息，将解析出来的语音数据按队列号缓存到RAM中，队列号与时隙号相对应，每个队列对应不同的RAM地址；然后，FPGA将RAM中各个队列中的数据转换为PCM码流，再将该PCM码流发送给数模转换模块进行转换，转换出来的模拟信号便发送给用户使用的模拟话机。一种基于FPGA实现远端电话用户接入PBX的设备，至少包括：（1）远端设备,包括如下部分：模数/数模转换模块，将远端的模拟电话信号进行模数转换，使模拟电话信号变为数字信号，并进一步转为PCM码流格式；或者将PCM码流信号还原为模拟信号发送给远端电话用户的模拟话机；PCM码流/PTN数据包处理模块，在模拟话机发送信号的过程中，用于将PCM码流打包为适合在PTN网络中传输的数据包；在模拟话机接收信号过程中，用于解析收到的PTN网络数据包，将PTN网络数据包，还原为PCM码流；PTN数据包收发模块，用于接收/发送PTN数据包；（2）PBX端设备,包括如下部分：PCM码流/PTN数据包处理模块，在模拟话机发送信号的过程中，用于解析收到的PTN网络数据包，将PTN网络数据包，还原为PCM码流，并接入PBX的交换网络中；在模拟话机接收信号过程中，用于将PCM码流打包为适合在PTN网络中传输的数据包；PTN数据包收发模块，用于接收/发送PTN数据包。所述远端设备的模数/数模转换模块，具体用于：在远端模拟话机发送信号的方向上，将远端的模拟电话信号进行模数转换，使模拟电话信号变为数字信号，并进一步转为PCM码流格式；和/或，在远端模拟话机接收信号的方向上，将PCM码流信号还原为模拟信号发送给远端电话用户的模拟话机。所述远端设备的PCM码流/PTN数据包处理模块，具体用于：在远端模拟话机发送信号的过程中，收到PCM码流后，将码流中各个时隙的数据解析出来，按时隙号分开，存到缓存RAM中，且按时隙号存放在不同的队列中，每个队列对应不同的RAM地址；然后，把解析出来的、存放在不同队列中的数据分别打包为PTN网络数据包；在远端模拟话机接收信号的过程中，收到PTN数据包后，解析各个数据包，根据各个数据包中的QoS信息对各数据包做相应的QoS处理；并根据本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于FPGA实现远端电话用户接入PBX的方法，其特征在于，至少包括以下步骤：一、用户使用的模拟话机发送信号的过程如下：先将远端的模拟电话信号进行模数转换，使模拟电话信号变为数字信号，并进一步转为PCM码流格式；将该PCM码流发送给FPGA，FPGA收到该PCM码流后，做相应处理，并打包为适合在PTN网络中传输的PTN数据包，然后将该PTN数据包发送给PBX；PBX上，使用FPGA接收该PTN数码包，并将该PTN数据包还原为PCM码流，接入PBX的交换网络中，这样，远端电话用户的模拟话机的信号发送完成；二、用户使用的模拟话机接收信号的过程如下：PBX使用FPGA将分配给远端电话用户的PCM码流打包为PTN网络数据包，并发送出来；远端，使用FPGA接收该PTN网络数据包，并做相应解析，然后还原为PCM码流；再将该PCM码流做数模转换，然后将模拟信号送给用户使用的模拟话机，这样，远端电话用户的模拟话机接收信号完成。

【技术特征摘要】
1.一种基于FPGA实现远端电话用户接入PBX的方法，其特征在于，至少包括以下步骤：一、用户使用的模拟话机发送信号的过程如下：先将远端的模拟电话信号进行模数转换，使模拟电话信号变为数字信号，并进一步转为PCM码流格式；将该PCM码流发送给FPGA，FPGA收到该PCM码流后，做相应处理，并打包为适合在PTN网络中传输的PTN数据包，然后将该PTN数据包发送给PBX；PBX上，使用FPGA接收该PTN数码包，并将该PTN数据包还原为PCM码流，接入PBX的交换网络中，这样，远端电话用户的模拟话机的信号发送完成；二、用户使用的模拟话机接收信号的过程如下：PBX使用FPGA将分配给远端电话用户的PCM码流打包为PTN网络数据包，并发送出来；远端，使用FPGA接收该PTN网络数据包，并做相应解析，然后还原为PCM码流；再将该PCM码流做数模转换，然后将模拟信号送给用户使用的模拟话机，这样，远端电话用户的模拟话机接收信号完成。2.根据权利要求1所述的基于FPGA实现远端电话用户接入PBX的方法，其特征在于，用户使用的模拟话机发送信号的过程，FPGA收到该PCM码流后，做相应处理，具体包括：FPGA收到PCM码流后，先将码流中各个时隙的数据解析出来，按时隙号分开，存到缓存RAM中，且按时隙号存放在不同的队列中，每个队列对应不同的RAM地址；然后，把解析出来的、存放在不同队列中的数据分别打包为PTN网络数据包，通过以太网或者光纤发送给PBX。3.根据权利要求1所述的基于FPGA实现远端电话用户接入PBX的方法，其特征在于，用户使用的模拟话机发送信号的过程中，PBX使用FPGA接收该PTN数码包，并将该PTN数据包还原为PCM码流，具体包括：FPGA收到PTN数据包后，解析各个数据包，根据各个数据包中的QoS信息对各数据包做相应的QoS处理，并根据各个数据包中的与原PCM码流时隙相对应的信息，将解析出来的语音数据按队列号缓存到RAM中，队列号与时隙号相对应，每个队列对应不同的RAM地址；然后，FPGA将RAM中各个队列中的数据转换为PCM码流，接入PBX的交换网络中，这样，远端电话用户的模拟话机的信号发送完成。4.根据权利要求1所述的基于FPGA实现远端电话用户接入PBX的方法，其特征在于，用户使用模拟话机接收信号的过程中，PBX使用FPGA将分配给远端电话用户的PCM码流打包为PTN网络数据包，并通过以太网或光纤发送出来，具体包括：FPGA解析分配给远端电话用户的PCM码流中各时隙信息，并按时隙号分成不同队列，存到缓存RAM中，每个队列对应不同的RAM地址；然后，把解析出来的、存放在不同队列中的数据分别打包为PTN网络数据包，该PTN网络数据包中，包括时隙信息、语音数据、QoS信息，然后通过以太网或者光纤发送给远端。5.根据权利要求1所述的基于FPGA实现远端电话用户接入PBX的方法，其特征在于，用户使用模拟话机接收信号的过程中，远端，使用FPGA接收PTN网络数据包，并做相应解析，然后还原为PCM码流，具体包括：FPGA收到PTN数据包后，解析各个数据包，根据各个数据包中的QoS信息对各数据包做相应的QoS处理，并根据各个数据包中的与原PCM码流时隙相对应的信息，将解析出来的语音数据按队列号缓存到RAM中，队列号与时隙号相对应，每个队列对应不同的RAM地址；然后，FPGA将RAM中各个队列中的数据转换为PCM码流，再将该PCM码流发送给数模转换模块进行转换，转换出来的模拟信号便发送给用户使用的模拟话机。6.一种基于FPGA实现远端电话用户接入PBX的设备，其特征在于，至少包括：远端设备,包括如下部分：模数/数模转换模块，将远端的...

【专利技术属性】
技术研发人员：何传华，蔡亦智，肖利文，
申请(专利权)人：申瓯通信设备有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33