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【6h】

基于SIP协议的VoIP网络电话终端的研究与实现

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论文说明:图表目录

声明

致谢

1 绪论

1.1 研究背景及平台

1.1.1 研究背景

1.1.2 研究平台

1.2 选题意义及所做工作

1.3 论文主要内容

2 VoIP基本原理

2.1 VoIP的工作原理和系统结构

2.1.1 VoIP的工作原理

2.1.2 VoIP的系统结构

2.2 VoIP电话的优势

2.3 VoIp关键技术

2.4 VoIP信令协议

2.4.1 H.323协议

2.4.2 SIP协议简述

2.4.3 H.323与SIP协议的比较

2.5 本章小结

3 SIP协议

3.1 SIP协议综述

3.1.1 SIP的网络结构

3.1.2 SIP的功能

3.2 SIP协议栈

3.3 SIP消息结构和基本消息体

3.3.1 请求消息格式和操作

3.3.2 响应消息格式和意义

3.4 SIP呼叫流程

3.4.1 SIP终端注册流程

3.4.2 呼叫建立流程

3.4.3 呼叫释放流程

3.5 SDP协议

3.6 RTP及RTCP协议

3.7 本章小结

4 VoIP网络电话硬件平台设计

4.1 终端设备的功能

4.2 终端设备的硬件平台实现

4.2.1 主控音效芯片CM109

4.2.2 FLASH存储器

4.2.3 FLASH控制器

4.2.4 USB接口模块

4.2.5 键盘扫描电路

4.2.6 EEPROM电路模块

4.2.7 Microphone电路模块

4.2.8 Buzzer电路模块

4.2.9 电源电路模块

4.3 硬件平台的调试

4.3.1 PCB板的布线与加工

4.3.2 电路板调试

4.4 本章小结

5 VoIP网络电话软件程序设计

5.1 一个完整的VoIP通话过程

5.2 选用oSIP作为协议栈

5.2.1 oSIP概述

5.2.2 oSIP的组成结构

5.3 oSIP的应用结构

5.4 SIP消息的解构及RTP数据的收发

5.5 系统的程序实现

5.5.1 IP Phone工作流程图

5.5.2 SIP User Agent模块

5.5.3 SIP服务器模块

5.6 oSIP及oRTP协议的编译

5.7 FLASH存储器的分区制作

5.7.1 关于量产及量产工具

5.7.2 量产过程

5.8 本章小结

6 系统测试

6.1 SIP功能测试

6.2 SIP程序P-P通话测试

6.3 SIP Phone P-P通话测试

6.4 测试小结

7 论文总结

7.1 本文的主要工作

7.2 可以拓展和完善的地方

参考文献

附录A:术语表

作者简历

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摘要

NGN(Next Generation Network,下一代网络)是电信史上一块重要的里程碑,它通过优化网络结构实现了网络和业务的融合。在这种背景下,VoIP (Voice over Internet Protocol,IP网络电话)作为一种全新的网络服务呈现出了广阔的应用前景。 IP电话领域主要存在两种信令协议:ITU-T的H.323协议和IETF的SIP协议。目前,常见的IP电话主要是软终端为主,即使有少许硬终端,也大都基于H.323,且功能复杂,开发成本高。本文采用专用于VoIP的USB音频控制器CM109,将通话功能集成在电话终端和PC上,用USB接口,把IP电话作为PC的一个USB设备,通过开源协议栈oSIP/eXoSIP以及两个相关协议SDP和RTP/RTCP,实现了SIP通话。 总体来说,论文的设计工作主要包括硬件、软件两大部分。 硬件部分包括音频处理芯片(CM109)外围电路、Flash控制器(UT169)电路、USB接口电路、键盘扫描电路、EEPROM (93C46)电路、麦克风电路、蜂鸣器电路、电源电路以及其他I/O接口电路,等。 关于软件部分,在Windws平台和VC++6.0编译环境下,采用ANSI C,基于开源oSIP/eXoSIP和oRTP,实现了SIP消息的构造、解析以及RTP/RTCP数据的发送与接收,最终实现了SIP会话功能。 另外,为了使用方便,特别地把FLASH存储器制作成了USB-ROM,并将通话程序固化在FLASH中,设置成自启动模式,最终完成了系统的设计。 最后,通过搭建具体的实验环境,对信令协议的实现及终端设备进行功能性测试,并给出了该SIP电话的测试结果,分析了设计中存在的不足及将来改进的思路。

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