在全面信息化的二十一世纪,随着互联网的不断完善和人们对“三网合一”需求的不断增长,视频、话音和数据业务将逐步统一在同一平台之上。新型HFC网络是宽带综合业务网络的理想选择,这种网络能克服原来HFC网络漏斗噪声的严重影响,为用户提供包括数字电视、IP电话和数据传输在内的综合业务。本论文研究的新型HFC网络语音网关就是依赖于这种网络而存在,是新型HFC网络IP电话系统的一个组成部分。论文首先说明了课题的研究意义。新型HFC网络带宽富余,在这样的网络中话音数据无需压缩,相应的IP电话结构简单、成本低、音质好。但由于新型HFC网络内部话音未压缩,无法与来自因特网的IP电话进行通信,必须进行相应的编码转换。新型HFC网络语音网关的主要作用就是在不同网络边际对语音编码进行协议转换,确保不同编码协议的语音能正常通信。因此,研究和设计新型HFC网络语音网关对新型HFC网络IP电话业务的开展有着十分重要的意义。论文根据新型HFC网络IP电话的特点,分析了新型HFC网络语音网关的功能需求。语音网关的主要功能是对经过的分组语音进行编码转换,但分组语音和其它数据包混合在一起,必需通过某种筛选机制把混合在数据流里的语音分离出来,然后才能进行语音编码的转换。因此论文从数据筛选、语音处理、以太网接口等模块进行了功能划分,设计出语音网关的总体方案,并针对语音网关两种可能的部署情况,探讨了相应的设计方案。论文对新型HFC网络语音网关的关键技术进行分析研究。在语音压缩部分,分析了G.711、G.729和G.723.1音频编码标准、源码和比特排列顺序;为了保障实时音频业务的传输,介绍和分析了用于实时数据传输的UDP、RTP/RTCP等传输协议。在语音数据筛选部分,根据不同音频编码的比特排列特征和不同传输协议的封装特点,设计出一套分离语音和数据的算法。分组语音通常按照固定长度进行封装,语音网关根据这一特点可以过滤掉大部分分组长度不符合要求的数据。剩下的语音和一小部分长度相等的数据混合在一起,语音网关再根据分组语音的传输协议进行识别,从而正确分离出需要处理的语音。论文最后描述了关键程序的测试环境,给出了程序流程和实验测试结果。实验结果证明:设计的语音网关软件能在模拟环境中可靠地完成工作,符合设计要求。