一种具有多跳功能的无线VoIP终端设计

　　0 引 言

　　传统的工厂生产线调度系统通信都是通过有线电话实现的。这种有线连接方式存在着无法满足移动通信需求，线缆设施易受损，且布设和维护成本高等诸多问题。基于IEEE 802.11协议的无线局域网接入技术拥有广泛的应用基础，具有传输速率快，覆盖范围广等突出优势，可以很好地解决这些问题。

　　为了能在基于IEEE 802.11协议的无线局域网上实现语音通信目的，必须采用无线VoIP(Voice overIP)技术。考虑到一般工厂的通信范围为l km左右，目前采用基于IEEE 802.11的技术，在空旷地带的传输距离只有大约200 m，因此考虑采用多跳的方式增加通信的覆盖范围。本文提出了一种基于IEEE 802.11协议的无线VoIP终端设计方案，并通过在嵌入式终端上实现Ad Hoc路由协议AODV(Ad hoc On-demand Distance Vector，按需距离矢量路由协议)，使终端具有了多跳通话功能。

　　1 相关技术及协议

　　1.1 VoIP

　　VoIP是利用IP网络实现语音通信的一种先进通信手段，是基于IP网络的语音传输技术。其基本原理是利用电话网关服务器之类的设备将电话语音数字化，将数据压缩后打包成数据包，然后把这些语音数据按IP等相关协议进行打包并通过IP网络把数据包传输到目的地，目的地收到这一串数据包后，将数据重组、解压缩后再还原成原来的语音信号，这样就达到了通过网络传送语音的目的。

　　采用VoIP技术进行语音传输的最大优势在于能够以报文的形式传递音频数据，不占用固定信道，并且采用了先进的数字信号处理技术，以降低数据量，可以将传统的64 Kb/s语音信号压缩成6～8 Kb/s，从而有效地节省了带宽，同时由于不需要单独建立通信网络，大大降低了通信费用。

　　1.2 IEEE 802.11无线技术

　　IEEE 802.11是由IEEE定义的无线网络通信工业标准，目前主流的IEEE 802.11协议主要有IEEE 802.11a，IEEE 802.11b和IEEE 802.11g。IEEE 802.1la工作于5 GHz频段，使用正交频分复用(OFDM)调制技术作为传输方案，支持6～54 Mb/s的传输速率，802.11a的优势在于传输速率快(最高达54 Mb/s)且干扰少，但价格相对较高。IEEE 802.11b工作于2.4 GHz频段，使用补码键控(CCK)调制和直序列调频(DSSS)技术，支持1～11 Mb/s的传输速率，802.11b的优势在于价格低廉，但速率较低(最高为11 Mb/s)。IEEE 802.11g构建在已有的IEEE 802.11b物理层与介质访问控制层标准基础上，同样选择2.4 GHz作为工作频段，由于采用了OFDM调制技术，可实现最高54 Mb/s的传输数率。由于其仍然工作在2.4 GHz频段，并且保留了IEEE 802.11b所采用的CCK技术，可与IEEE 802.11b的产品保持兼容。

　　1.3 AODV路由协议