2 ARl688 VOIP话机无线升级方案
在VOIP电话系统中,VOIP话机是必不可少的组成设备,它是面向用户连接Internet网络,为用户提供各种业务的用户端设备。虽然可以将普通模拟话机当作VOIP话机使用,但目前VOIP话机的发展方向是将语音的压缩编码、分组打包等都由终端实现,终端直接与Internet相连接。这样做的优势是实现了全IP通信,可以充分利用IP网络的各种优势;同时,终端分担了网关的部分功能,使得网络功能配置更加灵活,这是传统的有线设计方法。本升级方案思想是采用基于ARl688芯片设计的VOIP语音终端,性价比高,用88W8510芯片实现无线桥接,无线接入Inter-net,达到VOIP语音终端无线升级的目的。
美国Marvell公司的88W8010 wIFI模组是实现IEEE 802.11b/g功能的无线桥接设备,它解决了传统VOIP设备从有线升级到无线注册到SIP服务器的问题。具体解决方案如图2所示。
在图2中,虚线为传统LAN线路到互联网的连接。在采用88W8010 WIFI模组桥接后,VOIP设备通过它连接到无线AP路由器,再通过互联网注册到SIP服务器。
3 ARl688 VOIP话机无线升级的硬件设计
3.1 88W8010的特点和优势
88W8010采用2.4 GHz ISM频段;集成所有RF模拟基带收发功能;高性能的外差射频结构;高线性内置式功率为23 dBm的功放及发射功率为20 dBm的天线分别连接到802.1lb和802.11g;对于实际功率检测,集成了传输功率循环控制功能;采用高灵敏度的接收器;低功耗设计及先进的电源管理模式;48脚QFN封装,尺寸仅7 mm×7 mm。
88W8010的优势在于:单一芯片支持所有RF到模拟基带的功能和IEEE 802.11g/b的标准;降低了材料成本,简化了板级布线设计,并提供最小的安装尺寸,提高了性能,省略了声表面带通滤波器的使用,降低了成本;能够为天线提供分辨率为O.5 dBm、O~20 dBm的发射功率;即使指定参数超过了额定温度,供电电电压和器件的参数有所改变,该器件的输出功率也很稳定;改进了微弱信号的探测方式,扩大了探测范围;对于器件收发、睡眠及节能模式,提供低功耗特性;硬件设计紧凑,减小了空间尺寸。
3.2 88W8510的特点和优势
88W8510内置嵌入式ARM946S-E处理器内核;内置天线采用分集接收技术;对于WEP和80211i AES加密以及CCM信息认证,内置硬件加密引擎;支持802.11eQoS质量服务保证;可选配MII或PCI外部接口;集成了采用VCT技术的10/100M快速以太网MAC及PHY接口;支持高级安全认证专用的802.1X安全口协议;256脚TFBGA封装,尺寸仅17 mm×17 mm。
88W8510的优势在于:88W8510芯片组是802.11g解决方案,同时兼容802.11b协议;接收范围大,连接鲁棒性好,减少了信息的丢失;收发性能高、范围广;在低功耗设计的基础上,集成了尽可能多的功能;可同时连接更多的无线终端,无需降低无线的吞吐性能;可保证传输的数据、音频、视频数据的连续和稳定性;可外接多口路由器和外部系统总线;提供连接电缆故障诊断方法;为改进在公共环境下的安全性,添加了更多的身份认证机构;引脚兼容Marvell产品中使用802.11b协议的AP和网关芯片,方便802.11b和802.11g问的切换。
3.3 硬件设计
88W8510 WIFI桥接原理图如图3所示。
基于ARl688芯片设计的VOIP语音终端连接到无线AP路由器,其中最关键的就是88W8010和88W8510构成的基于WLAN 802.11g/b的AP和网关芯片组,88W8510与88W8010芯片的组合是高性价比的802.1lg接入点/网关解决方案,消除了用于有线基础设施连接的外部CPU和快速以太网端口,大幅降低了总体成本。该芯片组的WLAN内部结构如图4所示。