基于IXP421的VoIP网关及其性能测评[1]
文章作者 100test 发表时间 2007:03:14 13:24:14
来源 100Test.Com百考试题网
引言
就VoIP设备来说,如果语音处理器的功能和其它应用功能由一个处理器来完成,必然能极大地简化电路,降低成本。Intel的IXP421即是这些多功能处理器的其中一种,它的PCM接口使VoIP设备的硬件结构大大简化了,还可以通过选择不同微代码的方式实现更加灵活的网络应用。
Intel提供的解决方案是通过软件DSP实现语音处理,并声明DSP模块可同时处理四路PCM窄带话音,支持多种语音编码及回波消除等功能。众所周知,单路单向PCM语音速率为64Kbps,单路双向为128Kbps,4路双向则为512Kbps,如何保证语音处理所需要的CPU时间是个关键问题。
另外,回波消除或其它附加功能也会增加处理时间,在设计中还要考虑内存读写、任务切换、中断处理等系统因素造成的影响。
IXP421简介
IXP421是Intel公司开发的采用XSCALE内核的IXP4xx系列处理器之一,主频为266MHz。IXP421采用多处理引擎和硬件多线程处理机制。它包括了一个处理器内核和两个并行网络处理引擎,其中XSCALE内核为处理器核心,它是以ARM V5内核为原型,进行了DSP功能扩展,并优化了16位数据类型的累加和乘法运算。启动时首先初始化XSCALE核,然后网络处理引擎将从内存下载各自的微代码,以完成外围网络接口的链路层协议处理,它们的执行是完全并行于XSCALE内核的,通过内嵌的消息队列与XSCALE核同步。先进高速总线(AHB)实现网络处理引擎和XSCALE核之间的数据交换,其传输速率达到133.32MHz×32bit,完全能够满足高速网络的数据传输要求。
DSP软件模块
Intel公司为IXP4xx系列处理器专门开发了DSP软件包。根据实现的不同功能,运行时的DSP模块可分为几个部分,包括网络端点、编码器、解码器、音频生成器、音频检测器、语音播放器、混音器和T.38。如果系统有四路电话,则每一路电话应该分配一个网络端点,一个音频生成器,一个音频检测器,网络端点代表每一路电话所需的TDM前端处理功能,用以实现TDM数据的收发、发送增益控制和回波消除,而音频生成器、音频检测器则分别实现每一路电话的提示音及DTMF音频检测功能。另外,各路电话分享一个编码器和一个解码器,语音分流器负责控制网络端点和编解码器之间的数据流。语音播放器和混音器可多路共用,也可各路单独占用一个,具体个数由应用需求决定。
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图1 系统硬件结构