基于飞思卡尔MCF5235和eCos操作系统的VOIP终端设计

论文摘要

VOIP技术是Internet技术与传统电话技术相结合而兴起的一种实用技术,相对于传统的电信业务,VOIP具有话费用低廉的优势,从而对传统电信业务造成了强有力的冲击,市场前景非常广阔。VOIP技术依托于一系列相关技术,这些技术包括多媒体技术、网络技术、DSP技术等。伴随着NGN的到来,传统电信网络将逐步成为分组骨干网的边缘部分,那种一个网络只能提供一种业务的情况将会逐渐消失。取而代之的将是,在一个基于分组的网络上能够提供所需要的全部业务。而基于SIP协议的VOIP技术恰好符合了NGN的要求,它基于包交换,可扩展性强,并且随着SIP协议扩展文档的不断发布,它可以支持越来越多的新业务,这一点正好与NGN的目标相吻合。本文介绍的是VOIP技术的一个分支——VOIP终端设计,详细介绍了一种基于飞思卡尔MCF5235平台的VOIP终端的设计方案。本设计将VOIP技术应用到了廉价的32位嵌入式平台上,并实现了全部主流功能,因此具有较大的经济价值和理论价值。本文首先介绍了VOIP各种相关知识,包括信令控制技术、媒体传输技术以及语音编解码技术,在这里以信令控制协议——SIP协议为主;本文还详细介绍了VOIP终端的设计方案,从系统架构入手,分析了各个软件模块的接口以及各种VOIP业务的实现方案;本文还给出VOIP终端的全部测试方案以及测试结果,测试结果表明,该VOIP终端能够较好得完成预期的设计功能;最后提出了一种本终端在其它网络的应用方案。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 VOIP 技术背景及研究现状
• 1.2 论文的研究内容和目标
• 第二章 MCF5235 处理器和eCos 操作系统概述
• 2.1 处理器MCF5235 介绍
• 2.1.1 MCF5235 概述
• 2.1.2 MCF5235 核概述
• 2.2 eCos 操作系统分析
• 2.2.1 eCos 操作系统概述
• 2.2.2 eCos 操作系统主要系统调用
• 2.3 基于eCos 操作系统的程序开发
• 2.3.1 eCos 开发环境的建立
• 2.3.2 基于eCos 操作系统的应用程序开发
• 2.4 小结
• 第三章VOIP终端相关技术与协议
• 3.1 语音传输协议RTP 协议介绍
• 3.2 语音编解码技术
• 3.2.1 ITU-T G.711 介绍
• 3.2.2 IETF iLBC 介绍
• 3.2.2.1 iLBC 编解码器介绍
• 3.2.2.2 iLBC 的性能分析
• 3.3 信令传输协议SIP 协议介绍
• 3.3.1 SIP 多媒体通信协议简介
• 3.3.1.1 典型的SIP 的会话流程
• 3.3.1.2 SIP 消息的描述
• 3.3.2 SIP 的注册机制
• 3.3.3 SIP 网络的结构
• 3.4 小结
• 第四章 OSIP/eXOSIP协议栈在eCos 操作系统下的移植
• 4.1 OSIP/eXosip 协议栈概述
• 4.1.1 OSIP/eXosip 协议栈对RFC 的支持
• 4.1.2 OSIP/eXosip 协议栈的优势
• 4.1.3 OSIP/eXosip 协议栈对信令的支持
• 4.2 OSIP/eXosip 协议栈的软件结构
• 4.3 OSIP/eXosip 在eCos 操作系统下的移植
• 4.4 对OSIP/eXosip 协议栈存在问题的修正
• 4.5 OSIP/eXosip 协议栈在eCos 下的编译
• 4.6 小结
• 第五章VOIP终端的设计与实现
• 5.1 VOIP 终端架构设计
• 5.1.1 VOIP 终端系统模块的划分
• 5.1.2 应用程序与各个模块的接口
• 5.1.2.1 应用程序的主要结构
• 5.1.2.2 应用程序与RTP 模块的接口设计
• 5.1.2.3 应用程序与G.711/iLBC 模块的接口
• 5.1.2.4 应用程序与呼叫进程音CPT 模块的接口
• 5.1.2.5 应用程序与PPP/PPPoE 模块的接口设计
• 5.1.2.6 应用程序与硬件设备之间的接口设计
• 5.2 VOIP 终端功能的实现
• 5.2.1 初始化模块的设计
• 5.2.2 VOIP 各种主流业务的SIP 信令流程图及其实现
• 5.2.2.1 基本呼叫业务的SIP 信令流程图以及实现
• 5.2.2.2 呼叫转移的SIP 信令流程图以及实现
• 5.2.2.3 呼叫保持的SIP 信令流程图以及实现
• 5.2.2.4 IM（短消息服务）的SIP 信令流程图以及实现
• 5.2.2.5 三方通话的SIP 信令流程图以及实现
• 5.2.2.6 注册的SIP 信令流程图以及实现
• 5.2.2.7 呼叫代答的SIP 信令流程图以及实现
• 5.2.3 话机设置模块的实现
• 5.2.3.1 通过HTTP 服务器的配置
• 5.2.3.2 在应用程序的即时配置
• 5.3 小结
• 第六章 VOIP终端的测试
• 6.1 各种测试平台下的QOS 测试
• 6.1.1 测试软件ethereal 以及测试方法介绍
• 6.1.2 VOIP 终端在局域网内部的QOS 测试
• 6.1.3 VOIP 终端在校园网内部的QOS 测试
• 6.2 各种主流业务的功能测试
• 6.2.1 基本VOIP 业务的测试
• 6.2.2 扩展VOIP 业务的测试
• 6.2.2.1 呼叫转移/前转的测试
• 6.2.2.2 呼叫保持的测试
• 6.2.2.3 注册功能的测试
• 6.2.2.4 短消息功能的测试
• 6.3 小结
• 第七章VOIP终端在IEEE 802.15.4/Zigbee 网络中的应用
• 7.1 网关的设计思路
• 7.2 手持设备的设计思路
• 7.3 小结
• 第八章 总结与展望
• 8.1 总结
• 8.2 存在的不足以及对下一步工作的展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻硕期间的研究成果