基于SIP协议的VOIP网络语音会议系统

论文摘要

飞速发展的互联网,给人们带来了快捷的传输方式,随着信息化进程的推进,人们在享受互联网提供的现有服务的同时,又不断产生获取新的服务的渴求。最近一个时期,人们对网络语音会议的需求呼声越来越高,特别是企事业单位,急切希望尽快实现在互联网上拨打电话,召开语音会议。本课题旨在根据这一需求,通过VOIP技术,研究设计出一种为用户提供方便快捷、经济实惠和完美服务的网络语音会议系统。VOIP（Voice over Internet Protocol）技术是在互联网上的一种应用,即让语音数据在网络上传输。通过VOIP技术,系统实现语音会议功能,满足远距离、高质量的通话需求,将提供比传统电话更全面和优质的服务。由于互联网可快速灵活地引入新业务,使高新技术相融合,可不断加速VOIP网络语音会议技术的发展。另外,人们在已经交费的互联网上获得通话服务,可以降低通信费用。本课题的选题有广泛的社会价值。根据中国互联网信息中心（CNNIC）发布的《第23次中国互联网络发展状况统计报告》,到2008年底,我国互联网普及率以22.6%的比例超过21.9%的全球平均水平,这意味着研究设计的网络语音会议系统将为广泛的社会成员提供服务。本选题有一定的引领作用。从技术发展前景看,网络语音会议只是互联网的一个实时通信业务,随之会引发一系列新业务,如网络可视电话会议、网络远程教育、网络远程医疗等。基于SIP协议的VOIP网络语音会议系统是综合了通讯网络的多种技术的系统,包括信令协议、语音编码解码、媒体传输等。SIP（Session Initiation Protocol）是由互联网工程任务组IETF提出的应用层的信令协议,具有建立呼叫过程简单、时延短、易于开启语音会议、文本消息直观显示等优点,正被越来越多的网络电话设备供应商所支持。SIP协议采用客户端/服务器结构的消息机制,系统的终端比较智能化,提供呼叫控制信息。基于SIP协议的VOIP网络语音会议系统将网络设备的复杂性推向了终端设备,更适于构建智能型的用户终端。基于SIP协议的VOIP网络语音会议系统具有呼叫延时短、适合开展大型的语音会议业务、易于网络加密、文本消息及时显示的优点,而且系统灵活、容易扩展。本论文需要解决SIP协议的实现、拨打IP软电话、开启语音会议、保证通话音质和减小时延、显示语音会议中参与者的各种状态、使用系统通过连网电脑拨打固定电话等问题。在论述过程中,通过需求的分析与获取,概要设计,详细设计,系统的实现、测试与应用四大阶段,循序推进,一步步解决问题,实现系统功能。在需求分析中,采取UML用例图、流程图分析需求;在概要设计中,采用系统分层架构图、功能图分析整体架构设计;在详细设计中,采用类图、顺序图展示详细设计内容;在实现阶段,对关键功能进行了实现展示,并使用图示描述部署实施方案。基于SIP协议的VOIP网络语音会议系统选择Asterisk软交换机（服务器端安装Asterisk软件）配置成Asterisk语音服务器,语音服务器本身融合了媒体网关、路由器和交换机的功能,能够处理媒体业务,不需要任何额外的语音处理硬件。系统采用VOIP落地技术实现异种网络的集成。系统为了保证通话音质,采用最新的ITU-T G.729语音编码方案编码解码,采用QOS保障机制减少声音的时延和抖动,采用AEC回音消除技术消除通话中的回音。为了防止通话窃听和恶意攻击,系统采用安装防火墙,统一分配账户等方法提供保障。测试系统时,使用专门的测试工具SIPP测试SIP协议的初始会话建立功能。本论文末尾对系统做了总结并展望了下一阶段的工作。在系统中,我承担的主要工作是消除通话中的回音、显示语音会议参与者的各种状态和异种网络集成,完成使用系统通过连网电脑与固定电话间通话的功能。在论文中详细分析通话过程中的回音产生的原因,有针对性地采取措施,采用AEC回音消除技术消除回音。采用定时检测方法检测会议中各成员的状态,将状态转化为文字信息并在界面及时显示出来,在论文的系统实现过程中详细展示该功能的实现。在系统实现阶段描述使用VOIP的落地技术完成异种网络集成。采用VOIP落地技术,在语音服务器上安装上语音板卡,通过语音板卡上的E1接口连接数字中继线,通过中继线的连接方便的将公司IP电话局域网集成到了PSTN传统电话网中。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 VOIP网络语音会议系统开发背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 解决的主要问题
• 1.3.1 系统需要解决的主要问题
• 1.3.2 解决问题的思路
• 1.4 论文主要工作
• 1.5 论文的组织结构
• 第2章 VOIP网络语音会议系统需求获取与分析
• 2.1 VOIP网络语音会议系统概述
• 2.1.1 VOIP网络语音会议系统需求获取模式
• 2.1.2 VOIP网络语音会议系统描述
• 2.2 VOIP网络语音会议系统的目标和解决的问题
• 2.3 VOIP网络语音会议系统需求问题描述
• 2.3.1 VOIP网络语音会议系统功能性需求
• 2.3.2 VOIP网络语音会议系统非功能性需求
• 第3章 基于SIP协议的VOIP网络语音会议系统概要设计
• 3.1 基于SIP协议的VOIP网络语音会议系统设计目标和原则
• 3.2 基于SIP协议的VOIP网络语音会议系统整体架构设计
• 3.2.1 基于SIP协议的VOIP网络语音会议系统部署架构
• 3.2.2 基于SIP协议的VOIP网络语音会议系统功能分层架构
• 第4章 基于SIP协议的VOIP网络语音会议系统详细设计
• 4.1 基于SIP协议的VOIP网络语音会议系统主要功能设计模型
• 4.1.1 SIP会话初始协议描述
• 4.1.2 SIP协议实现功能模型
• 4.1.3 语音会议实现功能模型
• 4.1.4 配置管理实现功能模型
• 4.2 基于SIP协议的VOIP网络语音会议系统数据库设计
• 4.2.1 数据库设计
• 4.2.2 数据表详细设计
• 第5章 基于SIP协议的VOIP网络语音会议系统实现与测试
• 5.1 基于SIP协议的VOIP网络语音会议系统实现
• 5.1.1 系统实现结构描述
• 5.1.2 系统实现方法描述
• 5.2 系统功能实现展示
• 5.2.1 语音会议中各与会人员的状态显示
• 5.2.2 系统安全保障机制的实施
• 5.2.3 回调函数的实现
• 5.2.4 VOIP落地技术的实施
• 5.3 系统测试
• 5.3.1 SIP协议实现测试
• 5.3.2 基本功能测试
• 第6章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 学位论文评阅及答辩情况表