本论文针对IP-PBX在局域网内的实际应用,对比研究了现有的IP-PBX设备和技术路线,重点分析了面向以太网IP-PBX的各个功能模块和语音数据处理策略,并根据以太网的网络传输特性,提出了一种新的语音数据帧封装模式,透明、快速地处理语音数据,有效地降低了系统的复杂度和系统数据处理的时延;同时,设计并实现了一种新型的技术解决方案,分别采用FPGA技术和嵌入式系统完成PSTN侧和以太网侧的网络通信功能。 语音数据的封装策略是:对于由PSTN进入以太网和在以太网内部交换的分组语音数据,封装时以MAC物理地址做为寻址对象;系统直接驱动底层的网络接口收发语音帧,去除冗余的IP层报头开销;对分组语音数据不采用压缩算法,避免过高的附加时延。 与PSTN线路互连的通信接口设计采用了FPGA技术实现,主要完成了E1线路编解码模块,话路时隙内的语音数据提取和插入,解决了固定速率线路所要求的严格时间控制问题,并获得了高的处理速度。 在以太网接口通信方面,采用了ARM内核的微处理器和嵌入式系统实现了以太网标准协议,完成了以太网MAC数据包对语音数据的封装,并在嵌入式系统的IP协议栈上,扩展了系统的管理功能和高层应用,开发了嵌入式SNMP代理和其他的应用层协议。 本论文提出的方案简化了系统的语音处理策略,实现方案中融合了两种通用的开发技术,具有一定的理论价值;实验系统性能稳定,系统处理对语音数据帧的附加时延低,达到了预期效果。 本论文还给出了系统性能提升的方案和下一步开发的增强功能。本论文的相关工作为相同领域的研究提供了有价值的参考。