基于SIP协议栈的VoIP语音网关设计

摘要

网络技术与多媒体技术的发展，促进通信技术综合化、数字化、智能化、个性化发展，使得在单一网络平台上实现语音、数据、图像等多种业务成为可能。综合网络技术与多媒体技术的VoIP正是在这一背景下产生。VoIP关键技术主要包括硬件系统、协议和服务质量等。目前，VoIP网关基于H.323协议采用微控制器和DSP两个芯片实现地址翻译、接入控制和语音处理等功能。而H.323协议缺乏支持VoIP信令协议可扩展性，因此需要采用一种能更简单、更容易支持智能用户设备和实现一些高级功能的协议。
　　 论文探讨IP电话的相关协议、标准、关键技术、工作原理，以及IP网络电话实现中一些关键技术的处理方法。针对以往VoIP网关中硬件系统庞大、可靠性低、成本较高和协议复杂等问题，本论文采用BCM1101芯片，设计实现一个新型VoIP语音网关，简化系统硬件电路、降低成本，提高语音QoS；采用简单、灵活、具有较大适应性和扩展性的SIP协议，实现语音网关呼叫控制，并扩展协议功能。最后对该系统进行测试，使该系统的开发达到预期目的。论文的主要研究工作包括：
　　 1.深入研究语音网关的原理，设计采用BCM1101为核心的语音网关系统实现方案。
　　 2.完成系统电路设计、绘制原理图和PCB图，并对硬件系统进行凋试。
　　 3.深入分析SIP协议栈，并将其应用于此系统中。采用开放源代码SIP协议栈oSIP，在其上做了实时性和稳定性等方面改进。并且扩充oSIP协议栈功能。
　　 4.设计和调试系统软件，并对整个系统进行测试。

目录

文摘

英文文摘

学位论文的主要创新点

第一章 诸论

1.1 IP电话技术背景和发展现状

1.2 软交换和VoIP技术

1.3 本文主要研究工作

第二章 基于SIP协议的VoIP网关系统设计

2.1 MGCP协议

2.2 SDP协议

2.3 IP电话网关系统实现方案

2.4 基于SIP协议栈的VoIP网关系统设计

第三章 基于SIP协议的VoIP网关系统的关键技术分析

3.1 SIP协议及SIP系统基本组成

3.2 SIP系统基本组成

3.3 SIP协议线及oSIP协议栈

3.4 SIP协议栈的实现

第四章 系统硬件实现

4.1 系统主芯片BCM1101介绍

4.2 SLIC接口设计

4.3 网络接口设计

4.4 系统硬件总体设计

4.5 系统PCB板实现

第五章 系统软件实现

5.1 开发工具和环境

5.2 系统软件结构与实现思想

5.3 SIP协议栈的设计和具体实现

5.4 CallManager模块的设计和实现

5.5 语音编码和RTP部分程序设计

第六章 系统测试和性能分析

6.1 语音质量评价指标

6.2 语音质量测试方法

6.3 测试分析和结果

6.4 总结和展望

参加文献

攻读硕士期间发表论文和参加科研情况

致谢

附录 专业词汇缩略语