Diseño e implementación de una plataforma para Voz sobre IP basado en FPGA

• Autores: Orlando Landrove Gámez
• Localización: Revista Científica de Ingeniería Electrónica, Automática y Comunicaciones, ISSN-e 0258-5944, ISSN 1815-5928, Vol. 32, Nº. 1, 2011, págs. 8-15
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Designing and Implementing a Voice over IP platform based on FPGA
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• Resumen
  • español

    El desarrollo de sistemas con microprocesadores embebidos dentro de un chip FPGA toma importancia pues permite diseños híbridos entre módulos hardware que ofrecen velocidad de procesamiento, e inteligencia a través de aplicaciones de alto nivel sobre un microprocesador, todo dentro de un mismo dispositivo. Muchos de ellos se sirven de sistemas operativos con aplicaciones multitareas que logran el procesamiento eficiente de protocolos modernos para las telecomunicaciones.

    Asimismo es notable el crecimiento de aplicaciones de voz sobre IP (VoIP) sobre las múltiples redes estándares de telecomunicaciones, debido a su flexibilidad, gran capacidad de diseño y actualización que tributa a servicios cada vez más completos.

    En este trabajo se describe la utilización del microprocesador MicroBlaze embebido sobre un Virtex5, una de las familias de FPGA de Xilinx. Se presentan sus módulos hardwares para albergar un sistema operativo con el kernel 2.6 de Linux, probándose con la Tarjeta de Desarrollo ML507 de Xilinx.

    Se utilizan aplicaciones sobre protocolos que se compilan e introducen dentro de los ficheros del Linux, soportado a su vez por el sistema MicroBlaze embebido dentro del FPGA.

    Se obtiene un cliente VoIP capaz de establecer comunicación y registro con el servidor VoIP y demás clientes de la red IP, llámese teléfonos IP, software VoIP. Se logra el funcionamiento del protocolo SIP, así como la preparación del protocolo RTP para su utilización como transportador de paquetes de voz.

  • English

    The development of systems with embedded microprocessors within a FPGA chip, Field Programmable Gate Array, becomes important because it allows hybrid designs between hardware modules that provide processing speed, and intelligence through high-level applications on a microprocessor, all in one device. Many of them use operating systems with multitasking applications that achieve efficient processing of modern telecommunications protocols.

    Also noteworthy is the growth of applications of Voice over IP (VoIP) over multiple networks telecommunication standards, due to its flexibility, high capacity and upgrade design that contribute to increasingly comprehensive services.

    This paper describes the use of the MicroBlaze microprocessor embedded on a Virtex5, one of the Xilinx FPGA families.

    Hardware modules are presented to host operating system with Linux 2.6 kernel, using the Xilinx ML507 Development Board.

    Aplication of VoIP protocols are used, compiled and inserted into Linux files, supported in turn by the MicroBlaze embedded system within the FPGA.

    VoIP client is obtained so able to communicate and register with the VoIP server and other IP network clients, like IP phones, VoIP software. SIP protocol performance is achieved, as well as the preparation of the RTP protocol to use it as a carrier of voice packets.