专利名称：一种在e1线路上同时支持语音和ip通信的方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及网络通信领域，尤其涉及一种可动态实时控制，集通话，视频 采集，传输及系统管理的智能指挥调度通信系统。
背景技术：
中继板是用于两台或者以上程控交换机进行中继通信时使用的设备，如图1 所示，分别位于交换机A和交换机B上的两个电话之间要进行通信，必须通过 某种中继线路和信令方式，例如目前广泛使用的El接口 PRI信令方式，El接 口为30B+D,即拥有30个Bearer々某体通道和一个D信令通道，通信双方通过 在D通道上的信令交互，例如ISDN PRI信令建立呼叫后，在B通道上传输语 音媒体，实现通话。
随着通信技术的发展，基于IP分组交换的通信方式越来越成为下一代的主 流通信技术，伴随着Internet的普及，软交换4支术的发展，各种IP电话和IP通 信方式获得越来越广泛的应用。原有的传统PSTN交换网络也通过VOIP网关板
件的方式引入对于IP通信的支持。
在PSTN网络对于VOIP支持的技术中，除了业务和应用层面的技术，传输 技术也很重要，很多用户的电路交换网络不能提供IP传输网，必须利用原有的 电路网上进行IP通信的传输，这其中在E1中继线路上进行IP传输成为一种重 要的方式。
目前，IPoverEl的技术得到比较广泛的运用，这种技术是顺应通信IP化的 趋势，利用PSTN网络中广泛存在的El中继线路，在上面传递IP数据，以实 现在PSTN网络上支持IP通信，例如如图2所示的两个IP电话终端，可以通过 网口接入到网关板，网关板支持将IP网络通信传输到El接口上，从而实现交 换机对于IP话机的支持。但是上述技术存在的问题是，El中继只能处于两种模 式中的一种 一是原有的语音通信，二是IPoverEl的IP通信模式，即或者是用 于传统电路的语音通信，或者是用于IP通信。导致这个问题的原因是由于现有 的IP over El技术都是将El中的全部30个B通道绑定形成一个2M的通道进行
5IP传输，所以只能处于两种模式的一种。因此，当需要两种通信模式时，即便 两台交换机之间只需要打一路传统语音电话和一路IP电话，也必须配置至少两 种板件和至少两条E1线路。
发明内容
本发明目的是提供一种在E1线路上同时支持语音和IP通信的方法和系统， 能够实现在多个程控数字交换机相互之间的一条El线路上同时支持语音和IP 网纟各通4言方式。
本发明实施例提供了 一种在El线路上同时支持语音和IP通信的方法，包 括在多个程控数字交换机相互之间的一条传输E1线路中通过逻辑信号处理，将 所述传输E1线路中一部分指定数量和位置的物理通道进行捆绑复用，形成基于 所述物理通道上的一个逻辑虚拟通道用于进行IP网络通信，而其余没有进行捆 绑复用的物理通道同时可用于进行语音通信。
进一步，在多个程控数字交换机的中继板之间的一条传输El线路中，通 过现场可编辑逻辑阵列FPGA设备的逻辑信号处理，将所述传输E1线路中一部 分指定数量和位置的Bearer物理通道进行捆绑复用，形成基于所述Bearer物理 通道上的一个逻辑虛拟通道，再通过所述中继板的CPU中嵌入式操作系统进行 控制，在所述逻辑虛拟通道上运行PPP协议栈，为点对点的通信实体双方进行 IP地址协商和分配，实现IP网络通信；
所述传输E1线3各中其余没有进行捆绑复用的Bearer物理通道由所述中继 板的CPU控制进行语音通信。
具体的，还包括在所述中继板的CPU上运行相关应用软件，处理PRI Ll、 L2层协议，实现所述传输E1线路中D通道上的信令交互和呼叫建立。
进一步，根据使用需求，在一条所述传输E1线路中同时进行IP网络通信 和语音通信的物理通道数量比例可以进行动态调整配置。
进一步，所述对El线路中的物理通道进行捆绑复用是对所述El线路中 的Bearer物理通道进行时隙提取和逻辑划分。
本发明实施例还提供了 一种在El线路上同时支持语音和IP通信的系统， 包括多个语音通信终端和IP网络通信终端通过程控数字交换机控制进行通信。 在双方程控数字交换机之间的一条传输E1线路中通过逻辑信号处理，将所述传输E1线路中一部分指定数量和位置的物理通道进行捆绑复用，形成基于所述物 理通道上的一个逻辑虚拟通道用于进行IP网络通信，而其余没有进行捆绑复用 的物理通道同时可用于进行语音通信。
进一步，通过双方程控数字交换机的中继板之间的一条传输El线路进行
IP网络通信和语音通信；其中所述中继板包括
中央处理器，用于控制整个所述中继板的设备电路，进行IP网络通信和语 音通信；
以太网交换芯片，用于匹配多个RJ45网口，连接多个网络设备、语音通 信终端和IP网络通信终端；
现场可编辑逻辑阵列设备，用于逻辑信号控制处理，将所述传输E1线路 中一部分指定数量和位置的物理通道进行捆绑复用，形成基于所述物理通道上 的一个逻辑虚拟通道用于进行IP网络通信，而其余没有进行捆绑复用的物理通 道同时可用于进行语音通信。
El线路输入输出接口电路，用于控制所述传输El线路输入输出接口的通
信；
程控数字交换机背板接口电路，用于配合进行语音和信令的传输。 进一步，所述中央处理器上运行嵌入式才乘作系统和PPP协议栈，处理PRI LI, L2层协议，使所述中继板具备两个IP地址并能够进行网络层的IP网络通信，
再进一步，在一条所述传输El线路中同时进行IP网络通信和语音通信的 物理通道数量比例可以进行动态调整配置。
更进一步，所述对E1线路中的物理通道进行捆绑复用是对所述E1线路中 的Bearer物理通道进行时隙揭:耳又和逻辑划分。
采用本发明实施例提供的一种在El线路上同时支持语音和IP通信的方法 和系统有如下优点
(1)通过对程控数字交换机中继板的改造，即通过通过现场可编辑逻辑阵 列FPGA设备的逻辑信号处理，将所述传输E1线路中一部分指定数量和位置的 Bearer物理通道进行捆绑复用，形成基于所述物理通道上的一个逻辑虛拟通道用 于进行IP网络通信，而其余没有进行捆绑复用的Bearer物理通道同时可用于进 行语音通信。在通信量不是很大的网络节点之间同时支持两种通信方式，主要是通过相关软件智能化进行逻辑信号的处理，而且在一条所述传输E1线路中同 时进行IP网络通信和语音通信的物理通道数量比例可以进行动态调整配置，操 作非常简单，同时降低了生产成本。
(2 )通过在中继板的CPU上运行了相关操作系统和PPP协议栈，将中继板 改造为具备网络路由器的功能，实现三层交换，优于传统IPoverEl只能具备二 层交换的功能。也就是说本发明提供的系统具备两个IP地址并能够进行网络层 的IP交换，而普通的IPoverEl方案只能具备一个IP地址，使用上不够灵活。
图1是现有交换^L系统通信方框示意图2是另一种现有交换机系统通信方框示意图3是本发明实施例三提供的在El线路上同时支持语音和IP通信的系统 结构示意图4是本发明实施例提供的程控数字交换机的中继板结构示意图； 图5是本发明实施例中对一条El线路时隙分配图。
具体实施例方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明 作进一步地详细描述。
本发明实施例一提供了 一种在El线路上同时支持语音和IP通信的方法，
包括
在多个程控数字交换机相互之间的一条传输E1线路中通过逻辑信号处理， 将所述传输E1线路中一部分指定数量和位置的物理通道进行捆绑复用，形成基 于所述物理通道上的一个逻辑虚拟通道用于进行IP网络通信，而其余没有进行 捆绑复用的物理通道同时可用于进行语音通信。
更具体的，本发明实施例二提供了一种在E1线路上同时支持语音和IP通 信的方法，其包括
在多个程控数字交换机的中继板之间的一条传输El线路中，通过现场可 编辑逻辑阵列FPGA设备的逻辑信号处理，将所述传输E1线路中一部分指定数 量和位置的Bearer物理通道进行捆绑复用，形成基于所述Bearer物理通道上的
8一个逻辑虚拟通道，对于上层软件系统的PPP应用透明，再通过所述中继板的 CPU中嵌入式操作系统进行控制，在所述逻辑虚拟通道上运行PPP协议栈，为
点对点的通信实体双方进行IP地址协商和分配，实现IP网络通信；
所述传输El线路中其余没有进行捆绑复用的Bearer物理通道由所述中继
板的CPU上运行相关应用软件，处理PRI Ll、 L2层协议，控制所述传输El
线路中D通道上的信令交互和呼叫建立，实现语音通信。
所述FPGA设备负责对El的通道进行时隙提取和逻辑划分，具体做法举
例-说明i口下
假使抽取E1线路通道的第4, 5, 8时隙组成用于传输IP的虚拟通道，在 出中继方向，FPGA通过内部程序控制和判断，当时隙为第4， 5， 8时，选择/人 CPU方向过来的数据输出到E1线路接口，当为其他时隙时，选择从背板方向过 来的数据传输到El线路接口 ，这样对于CPU来说是透明的，而FPGA相当于 将这3个时隙复用成一个虚拟通道供CPU使用，反方向亦然。而抽取哪些时隙， 具体数量和位置是动态可以根据设计要求配置的，在中继板启动后通过读这个 配置获得配置数据。
如图3所示，本发明实施例三提供了一种在El线路上同时支持语音和IP 通信的系统，包括多个语音通信终端和IP网络通信终端通过程控数字交换才几控 制进行通信。在程控数字交换机A和B之间的一条传输El线路中通过逻辑信 号处理，将所述传输E1线5^中一部分指定数量和位置的物理通道进行捆绑复用， 形成基于所述物理通道上的一个逻辑虛拟通道用于进行IP网络通信，而其余没 有进行捆绑复用的物理通道同时可用于进行语音通信。
通过双方程控数字交换机的中继板之间的一条传输E1线路进行IP网络通 信和语音通信。如图4所示，所述中继板包括
中央处理器(CPU),用于控制整个所述中继板的设备电路，进行IP网络 通信和语音通信；
以太网交换芯片(Ethernet Switch),用于匹配多个RJ45网口 ，连接多 个网络设备、语音通信终端和IP网络通信终端；
现场可编辑逻辑阵列(FPGA)设备，用于逻辑信号控制处理，将所述传 输E1线路中一部分指定数量和位置的物理通道进行捆绑复用，形成基于所述物 理通道上的一个逻辑虛拟通道用于进行IP网络通信，而其余没有进行捆绑复用的物理通道同时可用于进行语音通信。
El线路输入输出接口电路(El Transceiver),用于控制所述传输El线路 输入输出4妄口的通信；
程控数字交换机背板(Backplane)接口电路，用于配合进行语音和信令的传输。
中央处理器通过数据和控制总线和以太网交换芯片、现场可编辑逻辑阵 列、El线路输入输出接口电路连接。现场可编辑逻辑阵列设备与程控数字交换 才凡背板4妻口电路连才妄。
在中继板的CPU上运4亍嵌入式操作系统(Linux, Vxworks等)，并且在虚拟 通道上运行PPP协议栈。PPP(Point to Point Protocol)协议栈是用于点对点环境下 IP通信的协议栈，它能够为点对点的通信实体双方进行IP地址协商和分配。通 过运行PPP协议栈，CPU在El接口方向获得一个IP地址，通过操作系统内部 的TCP/IP协议栈，与以太网接口方向的IP能够进行三层的IP络通信，从而使 中继板具备IP路由交换通信功能，类似路由器，并且对于用户是透明的。
另外，CPU上运行的应用软件负责解析PRI L1,L2层协议，实现语音通信 所需要的D通道信令处理。
在一条所述传输E1线路中同时进行IP网络通信和语音通信的物理通道数 量比例可以进行动态调整配置。例如一条所述传输El线路中有30条Bearer通 道时，可以有10个Bearer通道用于语音通信，20个用于IP通信，也可以有11 个Bearer通道用于语音通信，19个用于IP通信等等。即用于IP通信的通道数 量可以在0-30个之间变化，当为0时，等效于原有普通语音中继板，当为30 时，等效为IPoverEl的媒体网关板。具体数量根据实际运用场景而定。
所述对El线路中的物理通道进行捆绑复用是对所述El线路中的Bearer 物理通道进行时隙提取和逻辑划分。可选择E1线路后10路的Bearer通道进行 绑定作为IP通信的通道，即能够提供一个640Kbps的虛拟通道，同时前20路 Bearer通道仍然可以作为普通的中继语音呼叫媒体通道使用，只需要在交换机配 置上进行一定的约束，使用户只能配置前20路的通道作为传统中继通道。
比如一条E1线路是由30B+D通道构成，其32个时隙中，有30个时隙是 Bearer物理通道，1个时隙(即第0个时隙)用于同步控制，另一个时隙(即第 16个时隙)是用于信令传输，当选用前15个Bearer通道作为语 通信，后15个Bearer通道作为IP通信，El线路时隙分配参看图5所示。
在这个系统下，传统的普通电话POTS实际上是通过RJll接入程控交换 机的用户板，在进行中继呼叫时，语音媒体通过背板传送到中继板并且通过 FPGA交互到El接口传输到远端。而IP网络话机则可以直接接入或通过以太网 接入到中继板，并且通过以太网交换芯片进入到中继板的CPU,然后由中继板 的CPU控制通过PPP协议栈传输到虚拟通道上，最终利用El接口传输到远端。 需要说明的是，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全 部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序 可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法 的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体 (Read-Only Memory, ROM )或卩遺才几存4诸i己忆体(Random Access Memory, RAM)等。
采用本发明实施例提供的一种在El线路上同时支持语音和IP通信的方法 和系统，通过对程控数字交换机中继板的改造，能够在通信量不是很大的网络 节点之间的一条传输El线路上同时支持两种通信方式，而且在一条所述传输 El线路中同时进行IP网络通信和语音通信的物理通道数量比例可以进行动态调 整配置，操作非常简单，同时降低了生产成本。
通过在中继板的CPU上运行了相关操作系统和PPP协议栈，将中继板改造 为具备网络路由器的功能，实现三层交换，优于传统IPoverEl只能具备二层交 换的功能。
以上所述是本发明的优选实施方式而已，当然不能以此来限定本发明之权 利范围，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原 理的前提下，还可以做出若干改进和变动，这些改进和变动也视为本发明的保 护范围。
1权利要求
1、一种在E1线路上同时支持语音和IP通信的方法，其特征在于，包括在多个程控数字交换机相互之间的一条传输E1线路中通过逻辑信号处理，将所述传输E1线路中一部分指定数量和位置的物理通道进行捆绑复用，形成基于所述物理通道上的一个逻辑虚拟通道用于进行IP网络通信，而其余没有进行捆绑复用的物理通道同时可用于进行语音通信。
2、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，具体包括 在多个程控数字交换机的中继板之间的一条传输El线路中，通过现场可 编辑逻辑阵列FPGA设备的逻辑信号处理，将所述传输E1线路中一部分指定数 量和位置的Bearer物理通道进行捆绑复用，形成基于所述Bearer物理通道上的 一个逻辑虚拟通道，再通过所述中继板的CPU中嵌入式操作系统进行控制，在 所述逻辑虛拟通道上运行PPP协议栈，为点对点的通信实体双方进行IP地址协 商和分配，实现IP网络通信；所述传输E1线路中其余没有进行捆绑复用的Bearer物理通道由所述中继 板的CPU控制进行语音通信。
3、 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括在所述中继板的 CPU上运行相关应用软件，处理PRI Ll、 L2层协议，实现所述传输El线路 中D通道上的信令交互和呼叫建立。
4、 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，根据使用需求，在一 条所述传输E1线^各中同时进行IP网络通信和语音通信的物理通道数量比例可 以进行动态调整配置。
5、 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述对El线路中的 物理通道进行捆绑复用是对所述E1线路中的Bearer物理通道进行时隙提取和逻 辑划分。
6 、 一种在E1线路上同时支持语音和IP通信的系统，包括多个语音通信 终端和IP网络通信终端通过程控数字交换机控制进行通信，其特征在于，在双方程控数字交换机之间的一条传输El线路中通过逻辑信号处理，将所述传输 El线路中一部分指定数量和位置的物理通道进行捆绑复用，形成基于所述物理通道上的一个逻辑虚拟通道用于进行IP网络通信，而其余没有进行捆绑复用的 物理通道同时可用于进行语音通信。
7、根据权利要求6所述的系统，其特征在于，通过双方程控数字交换机 的中继板之间的一条传输El线路同时进行IP网络通信和语音通信；其中所述 中继才反包括中央处理器，用于控制整个所述中继板的设备电路，进行IP网络通信和语音通信；以太网交换芯片，用于匹配多个RJ45网口 ，连接多个网络设备、语音通 信终端和IP网络通信终端；现场可编辑逻辑阵列设备，用于逻辑信号控制处理，将所述传输El线路 中一部分指定数量和位置的物理通道进行捆绑复用，形成基于所述物理通道上的一个逻辑虚拟通道用于进行IP网络通信，而其余没有进行捆绑复用的物理通 道同时可用于进行语音通信；El线路输入输出接口电路，用于控制所述传输E1线路输入输出接口的通信；程控数字交换机背板接口电路，用于配合进行语音和信令的传输。
8、根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述中央处理器上运行嵌 入式搮作系统和PPP协议栈，处理PRI LI, L2层协议，使所述中继板具备两个 IP地址并能够进行网络层的IP网络通信，并控制所述传输El线路中D通道上 的信令交互和呼叫建立，实现语音通信。
9、根据权利要求6或7所述的系统，其特征在于，在一条所述传输E1线 路中同时进行IP网络通信和语音通信的物理通道数量比例可以进行动态调整配置。
10、根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述对E1线路中的物理通道进行捆绑复用是对所述El线路中的Bearer物理通道进行时隙提取和逻辑划
全文摘要
本发明公开了一种在E1线路上同时支持语音和IP通信的方法和系统，其中系统包括多个语音通信终端和IP网络通信终端通过程控数字交换机控制进行通信，在双方程控数字交换机之间的一条传输E1线路中通过逻辑信号处理，将所述传输E1线路中一部分指定数量和位置的物理通道进行捆绑复用，形成基于所述物理通道上的一个逻辑虚拟通道用于进行IP网络通信，而其余没有进行捆绑复用的物理通道同时可用于进行语音通信。本系统在一条E1线路上同时实现进行语音和IP网络通信，操作非常简单，同时降低了生产成本，而且改造后的中继板具备网络路由器的功能。
文档编号H04L29/06GK101610326SQ20091004096
公开日2009年12月23日 申请日期2009年7月9日 优先权日2009年7月9日
发明者曾熙璘, 高立扬, 魏天云 申请人:广州广哈通信有限公司