基于ARM的IP网络电话系统设计.docx

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基于ARM的IP网络电话系统设计

海思工作室

杭州汇文教育咨询有限公司

——VoIP电话方案投标书

海思工作室

海思工作室VoIP电话方案投标书

目录

一、公司介绍以及项目综述...........................................................................................................1

1.1公司介绍..........................................................................................................................1

1.2公司在本项目中的优势..................................................................................................2

1.3VoIP简述.........................................................................................................................2

二、项目技术方案...........................................................................................................................3

2.1系统框架..........................................................................................................................3

2.2项目目标..........................................................................................................................4

2.2.1系统实现基本功能...............................................................................................4

2.2.2系统实现拓展功能...............................................................................................4

2.3技术路线..........................................................................................................................4

2.3.1VoIP电话基本传输过程......................................................................................4

2.3.2VoIP电话的关键技术..........................................................................................5

2.3.3嵌入式VoIP终端软件的设计和实现.................................................................6

2.4使用与维护......................................................................................................................7

2.4.1维护简介...............................................................................................................7

2.4.2承诺与服务...........................................................................................................8

三、项目管理方案...........................................................................................................................8

3.1项目计划成熟度..............................................................................................................8

3.1.1整体管理...............................................................................................................8

3.1.2沟通管理...............................................................................................................9

3.1.3项目的状态周报制度.........................................................................................10

3.2质量控制管理................................................................................................................10

3.2.1质量基本规划.....................................................................................................10

3.2.2质量保证.............................................................................................................11

3.2.3质量检查.............................................................................................................11

3.3配置管理........................................................................................................................11

3.4风险控制........................................................................................................................11

四、项目实施.................................................................................................................................12

4.1实施计划........................................................................................................................12

4.2所需的资源列表............................................................................................................12

4.2.1硬件资源.............................................................................................................12

4.2.2人力资源.............................................................................................................13

4.2.3软件资源.............................................................................................................13

4.3项目报价........................................................................................................................13

Happy、Strive、Solidarity0

海思工作室VoIP电话方案投标书

VoIP电话方案投标书

首先，感谢杭州汇文教育咨询有限公司的关注，以及提供我们参与此次项目的机会，让我们工作室的学员们能够更好地积累实战经验，为踏上社会之路做充分的准备。

冀望于此次接触机会及交流过程，能够成为中国计量学院和杭州汇文教育咨询有限公司打开双方合作之门的良好基石。

在调查和理解VoIP电话项目的目标，以及对VoIP电话相关背景分析的基础上，我们撰写本文。

旨在向杭州汇文教育咨询有限公司介绍我们对此项目的思路及相关建议，且展示海思工作室在此次项目上的计划与执行能力。

一、公司介绍以及项目综述

1.1公司介绍

本公司全称：

海思工作室。

公司成立于2010年3日12日，位于风景秀丽的西子湖畔。

海思是HSS（Happy、Strive、Solidarity）的谐音，代表着快乐、奋斗以及团结的精神。

海思的成员一致把这个作为心中的理念。

公司目前拥有12名人员，人员结构分配合理。

其中包括CEO&PM、CTO&SE、PJM&CFO、人事执行经理、客户代表、软件工程师、测试工程师等。

其中公司里的不少精英在电子领域方面取得了许多奖项，因此本公司擅长有关电子产品的开发，目前专业从事于一些嵌入式产品的技术研究和开发。

公司设有两个技术团队，分别进行2个项目工程。

团队成员各司其职，分工明确，工作严谨。

公司成员从大一开始就已经学习掌握C语言知识，距今已近三年，因此底蕴深厚，对于C语言和嵌入式也是非常了解。

部分成员在校期间曾获多次奖学金和各类奖项。

我们竭尽所能把一切资源投在产品开发上，力求高效、质优、价廉、款佳。

面对任何机遇与挑战，我们正以饱满的热情，坚定不移的信心，在嵌入式的道路上阔步前进。

以一流的人才，一流的管理，一流的的服务，立足中国，面向世界，与您携手并肩，共创美好的明天。

我们的理想和目标是：

生产出让客户满意的产品。

Happy、Strive、Solidarity1

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1.2VoIP简述

VoIP又称IP电话或IP网络电话，是VoiceoverIP的缩写。

VoIP是建立在IP技术上的分组化、数字化语音传输技术。

其基本原理是：

通过语音压缩算法对语音数据进行压缩编码处理，然后把这些语音数据按IP等相关协议进行打包，经过IP网络把数据包传输到接收地，再把这些语音数据包串起来，经过解码解压处理后，恢复成原来的语音信号，从而达到由IP网络传送语音的目的。

VoIP系统把传统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。

作为ngn（下一代网络）中的重要组成部分，VoIP是面向未来、可持续发展的语音解决方案，可以为商业和家庭用户提供质优价廉的IP语音服务。

随着ngn网络技术的快速发展，VoIP的通信量也已得到快速增长，并以其低廉的价格优势迅速占有市场。

VoIP最大的优势是能广泛地采用Internet和全球IP互连的环境，提供比传统业务更多、更好的服务。

因此目前VoIP网络电话在市场上有很大的潜力可以挖掘。

VoIP电话的特点：

带宽和设备的使用率高。

通信费用低。

易融于商业应用。

1.3公司在本项目中的优势

在研发VoIP网络电话方面，我公司有着得天独厚的优势。

不少成员在有关方面有着深入的研究并获得过许多奖项，并且我们有过开发类似此类项目的先例。

此项目，在Linux下比较容易实现，而我公司成员对Linux上的一些操作比较熟悉。

同时在配置S2440开发板内部设置方面，公司成员有比较强的设计能力。

我们所有的成员都学过计算机网络和数据通信与网络课程等有关方面的课程，在制作VoIP网络电话方面有着丰富的经验，另外，我公司的CTO，他在电子竞赛方面取得了骄人的成绩，获得了学校的三等奖。

他本人也对此项目有着很大的信心。

因此在技术的运用上我公司有比较大的优势。

此外，公司的一些成员同时还在参与另外一个类似的项目，客户完全可以对我们的操作能力放心。

我们承诺用性价比高的材料制作项目，因此在质量方面客户可以完全放心。

同时，我Happy、Strive、Solidarity2

们将对客户给出最适合的价位和周到的售后服务工作，尽一切可能满足客户，让客户满意。

所以我们深信我们能够在这个项目比其他公司取得更理想的成果，令客户满意。

二、项目技术方案

2.1系统框架

当一端的PC机通过软件形式的IP电话进行通话时，另一端可以是软件形式的IP电话，也可以是传统的电话。

但是传统电话必须通过一个语音网关，来将数字信号转换成模拟信号。

本方案是采用软件形式的IP电话进行通信。

即通过两块开发板实现简单的通话。

系统环境框图如图1所示，其中应用服务器（Applicationserver）是用来存放IP电话机的应用和配置文件，当一方的IP电话用户需要读取一些数据库中的信息时，就会到应用服务器中来查找。

MCU（MultipointControlUnit）是用

图1系统环境框图电话

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2.2项目目标

2.2.1系统实现基本功能

1．输入对方的IP地址和自己希望对方看到自己的昵称。

2．可以拨号、挂断、暂停、声音调整等功能。

3．可以进行顺畅地通话。

4．可进行新用户的注册并把注册信息存储于服务器。

2.2.2系统实现拓展功能

1.PC端软件形式的IP电话拨打普通电话。

2.客户端可对好友进行增、删、改、查操作。

3.客户端可实现文本短信功能。

4.客户端可实现来电显示功能。

5.客户端之间可实现视频聊天。

6.实现呼叫详细记录功能。

7.实现多人同时通话。

2.3技术路线

2.3.1VoIP电话基本传输过程

语音信号在IP网络上传送之前要经过从模拟信号到数字信号的转换、语音压缩算法对语音数据进行压缩编码处理、数字语音封装成IP数据报、IP数据报通过网络传送、IP分组解包、解码解压处理和数字语音还原到模拟信号等过程。

整个过程如图2所示。

图2VoIP的数据处理流程图

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2.3.2VoIP电话的关键技术

传统的IP网络主要是用来传输数据业务，采用的是尽力而为的、无连接的技术，因此没有服务质量保证,存在分组丢失、失序到达和时延抖动等情况。

数据业务对此要求不高，但话音属于实时业务，对时序、时延等有严格的要求。

因此必须采取特殊措施来保障一定的业务质量。

VoIP电话的关键技术包括：

信令技术、编码技术、实时传输技术以及网络传输技术等。

信令技术

信令技术保证电话呼叫的顺利实现和语音质量，目前IP电话中比较流行的是H.323、会话发起协议（SIP）、MEGACO和MGCP。

SIP是建立VoIP连接的IETF标准。

SIP是一种应用层控制协议，用于和一个或多个参与者创建、修改和终止会话。

SIP的结构与HTTP（客户－服务器协议）相似。

客户机发出请求，并发送给服务器，服务器处理这些请求后给客户机发送一个响应。

该请求与响应形成一次事务。

本方案采用SIP协议。

编码技术

话音压缩编码技术是VoIP电话技术的一个重要组成部分。

目前,主要的编码技术有G.711、G.726、G.728、G.729、G.723.1、iLBC等。

其中G.729可将经过采样的64kbit/s话音以几乎不失真的质量压缩至8kbit/s。

由于在分组交换网络中,业务质量不能得到很好保证,因而需要话音的编码具有一定的灵活性,即编码速率、编码尺度的可变可适应性。

G.729是8kbit/s的话音编码标准,现在的工作范围扩展至6.4～11.8kbit/s。

G723.1采用5.3和6.3Kbit/s双速率话音编码,其话音质量好,但是处理时延较大,它是目前已标准化的最低速率的话音编码算法。

G.711采用64kbit/sPCM语音编码技术，经过G.711编码后的语音已经可以在公共电话网上或PBX上作为数字语音传输。

本方案选用G.711编码技术。

实时传输技术

实时传输技术主要是采用实时传输协议RTP。

RTP是提供端到端的包括音频在内的实时数据传送的协议。

RTP包括数据和控制两部分,后者叫RTCP。

RTP提供了时间标签和控制不同数据流同步特性的机制,可以让接收端重组发送端的数据包,可以提供接收端到多点发送组的服务质量反馈。

Happy、Strive、Solidarity5

海思工作室VoIP电话方案投标书服务质量（QoS）保证技术

VoIP电话中主要采用资源预留协议（RSVP）以及进行服务质量监控的实时传输控制协议RTCP来避免网络拥塞,保障通话质量。

网络传输技术

VoIP电话中网络传输技术主要是TCP和UDP,此外还包括网关互联技术、路由选择技术、网络管理技术以及安全认证和计费技术等。

由于实时传输协议RTP提供具有实时特征的、端到端的数据传输业务，因此VoIP电话中可用UDP和RTP来传送话音数据。

在RTP报头中包含装载数据的标识符、序列号、时间以及传送监视等，通常RTP协议数据单元是用UDP分组来承载，而且为了尽量减少时延，话音净荷通常都很短。

IP、UDP和RTP报头都按最小长度计算。

VoIP话音分组开销很大，采用RTP协议的VoIP电话格式，在这种方式中将多路话音插入话音数据段中，这样提高了传输效率。

此外，静音检测技术和回声消除技术也是VoIP电话中十分关键的技术。

静音检测技术可有效剔除静默信号，从而使话音信号的占用带宽进一步降低到3.5ｋbit/s左右；回声消除技术主要利用数字滤波器技术来消除对通话质量影响很大回声干扰，保证通话质量。

2.3.3嵌入式VoIP终端软件的设计和实现

嵌入式VoIP终端软件主要指系统层次结构中协议栈和用户程序两个层次。

协议栈层担负SIP消息解析，UAS和UAC事务处理，多媒体流传输等任务。

主要包括SIP模块、RTP模块和语音处理模块三个模块。

SIP模块

系统选用了开源协议栈oSIP。

oSIP主要包括三个模块：

解析器模块、状态机模块和工具模块。

解析器模块：

该模块主要完成对SIP消息（INVITE、ACK、OPTIONS、CANCEL、BYE、REGISTER消息）结构剖析、SDP消息结构剖析以及URI结构的剖析。

此外，该模块还可以解析一部分SIP头域。

状态机模块：

SIP中是以事务为单位来描述各种请求和响应的交互过程的。

该模块主要完成对某个SIP事务（注册过程、呼叫过程等）状态的记录，并在特定状态下触发相应Happy、Strive、Solidarity6

海思工作室VoIP电话方案投标书的时间或回调函数。

回调函数为上层应用程序控制SIP会话提供了丰富的接口。

工具模块：

该模块为可选项，主要提供一些处理SDP协商及会话等的一些工具。

RTP模块

本系统的RTP模块采用开源的RTP协议栈oRTP，利用该协议栈可以较方便的实现对实时媒体的传输和控制，如对本地待发数据的RTP封装，对接收到的RTP包拆包以及通过对网络RTCP监测，适当的调整本地的编解码器策略。

语音处理模块

语音处理模块的工作是完成语音信号的采集、编码、解码和回放，分为语音数据发送和语音数据接收两个部分。

语音数据发送的过程为：

通过编解码芯片完成语音信号的脉冲编码调制（PCM），将模拟信号转化成数字信号；采用选定的编码标准对数字信号进行压缩编码；加上RTP头和其它头部字段，封装数据包送到UDP协议层传输，完成音频信号的发送。

2.4使用与维护

2.4.1维护简介

软件系统的维护

提供每台机器操作系统的安装与配置，另外，还提供使用过程中的技术支持和应用培训工作。

前者是每个软件项目都必须具备的，后者在实际操作中，管理人员的培训有利于系统的稳定运行。

数据备份

数据备份工作的关键是制度的建立，除了技术上的要求外，数据备份的流程、所使用的介质、备份的周期、档案的管理等都必须形成一整套的制度和规定。

人员培训

系统的使用和管理是否恰当，直接影响系统运行的稳定性。

因此系统维护工作还包括对管理人员、使用人员的培训。

培训应针对不同对象采用不同的培训方法和内容，其目的是让管理人员能及时发现问题，排除简单故障；使用人员能按操作流程和规章使用网络。

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2.4.2承诺与服务

文档提供承诺

项目系统在开发、安装、发布后，并且经过客户验收后，向客户提交符合国家软件开发标准的有关文档。

文档清单如下：

《项目需求文档》

《用户使用手册》

《客户培训文档》

维护承诺

项目系统在开发、安装、发布后：

第一年提供免费维护支持。

第二年开始有偿维护支持。

系统安装

项目系统在开发完成后，在硬件到位的前提下负责软件的安装调试。

安装承诺：

免费提供系统安装、使用、技术培训和维护的资料及介质。

服务响应承诺

无论软件发生何种故障（不可抗拒因素及自然灾害出外），我们承诺在4

小时内做出反应，24小时内完成修复。

平时提供7*24小时的技术支持承诺。

三、项目管理方案

3.1项目计划成熟度

3.1.1整体管理

项目的整体管理是做一个项目之前一个比较重要的过程，它包括了项目计划的制定和项目计划的执行