基于voip的电话终端设备的设计与实现

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1、IP电话的设计与实现第15页共15页IP电话的设计与实现前言本文从VoIP相关知识入手，介绍了IP电话的软硬件结构设计及实现方案，并描述了IP电话基于SIP的呼叫流程，并通过设计杂项的方式详细描述了系统中的几个关键点。内容仅供大家参考，更详细内容可参见源代码，源代码是最好的老师。VoIP相关知识介绍什么是VoIPVoIP是VoiceoverInternetProtocol的缩写，指的是将模拟的声音讯号经过压缩与封包之后，以数据封包的形式在IP网络的环境进行语音讯号的传输。VoIP技术是目前互联网应用领域的一个热门话题，已经成为下一代网络发

2、展的必然趋势。IP电话为广大电信用户和运营提供了一个成熟的、可实现广泛多媒体业务的终端载体，是下一代网络技术先进性的重要体现，它为基础语音的业务拓展提供了美好灿烂的应用前景。VoIP的基本原理通过语音的压缩算法对语音数据编码进行压缩处理，然后把这些语音数据按TCP/IP标准进行打包，经过IP网络把数据包送至接收地，再把这些语音数据包串起来，经过解压处理后，恢复成原来的语音信号，从而达到由互联网传送语音的目的。IP电话系统把普通电话的模拟信号转换成计算机可联入因特网传送的IP数据包，同时也将收到的IP数据包转换成声音的模拟电信号。经过IP电

3、话系统的转换及压缩处理，每路IP电话传输速率可低达8～11kbps带宽，因此在与普通电信网的传输速率为64kbps带宽相比，IP电话数是原来的5～8倍。VoIP的核心与关键设备是IP网关，它把各地区电话区号映射为相应的地区网关IP地址。这些信息存放在一个数据库中，数据接续处理软件将完成呼叫处理、数字语音打包、路由管理等功能。在用户拨打长途电话时，网关根据电话区号数据库资料，确定相应网关的IP地址，并将此IP地址加入IP数据包中，同时选择最佳路由，以减少传输时延，IP数据包经Internet到达目的地的网关。在一些Internet尚未延伸到

4、或暂时未设立网关的地区，可设置路由，由最近的网关通过长途电话网转接，实现通信业务。IP电话的设计与实现第15页共15页VoIP的主要关键技术实现VoIP的主要关键技术如下：1)语音压缩技术：IP电话的技术基础是语音压缩技术。目前用于IP电话的标准是G.723.1，G.711alaw/ulaw和G.729a。2)静噪抑制技术：又称语音激活技术，是指检测到通话过程中的安静时段即停止发送语音包的技术。通过静噪抑制技术，可大大节省带宽。3)回声抵消技术：在PBX或局用交换机侧，有少量电能未被充分转换而沿原路返回，形成回声。4)语音抖动处理技术：I

5、P网络的一个特征就是网络延时与网络抖动，它们可以导致IP通话质量明显下降。网络延时是指IP包在网络上平均的传输时间，网络抖动是指IP包传输时间的长短变化。为了防止这种抖动，人们采用抖动缓冲技术，即在接收端设置一个缓冲池，语音包到达时首先进行缓存，然后系统以稳定平滑的速率将语音包从缓冲池中取出并处理，再播放给受话者。5)语音优先技术：语音通信对实时性要求较高，在带宽不足的IP网络中，一般需要语音优先技术，即在IP网络路由器中必须设置语音包的优先级最高。这样，网络延时和网络抖动对语音的影响均将得到明显改善。6)IP包分割技术：有时网络上有长数

6、据包，一个包上千字节，这样的长包如不加以限制,在某些情况下也会影响语音质量。为了保证IP电话的通话质量，应将IP包的大小限制为不超过2556字节。7)VoIP前向纠错技术：为了保证语音质量，有些先进的VoIP网关采用信道编码以及交织等技术。VoIP信令协议目前构建IP电话系统结构的信令协议主要有H.323、SIP和MGCP（H.248）。H.323协议是为多媒体会议系统而提出的，由国际电联ITU制定，该协议采用传统电信网络繁琐的信令概念，非常庞大，无论从实现技术手段，还是使用和管理方法上都十分复杂。MGCP是互联网工程任务组（IETF）定

7、义发布的，基本思想就是网关分离。将H.323协议的IP网关分为媒体网关（MG）、信令网关（SG）和媒体网关控制器（MGC，又称CA）。其中MG仅负责媒体格式的变换；SG负责信令的转换；MGC才是真正的智能部分，根据收到的信令控制MG的连接建立和释放。这样的分离结构不仅可以大幅度提高中继MG的容量，而且可以提供7号信令的支持，并提高了系统的可用性和鲁棒性。SIP(SessionInitiationProtocol)会话初始协议是IETF制订的，用于多方多媒体通信。按照协议定义，SIP是一个基于文本的应用层控制协议，独立于底层传输协议TCP/

8、UDP/SCTP，用于建立、修改和终止IP网上的双方或多方多媒体会话。SIP协议借鉴了HTTP、SMTP等协议，它尽可能的大量采用现有的协议，而不是重建标准，如HTTP、LDAP、RADIUS