基于A(yíng)RM9微處理器S3C2410的IP電話(huà)通信設計

摘要：介紹了一種基于SIP協(xié)議的IP電話(huà)通信系統的組成原理，給出了一種獨立式IP電話(huà)設計方案。該方案通過(guò)在S3C24lO微處理器上移植μC／0S-II操作系統來(lái)完成多任務(wù)管理，可使用一個(gè)RJ-45以太網(wǎng)接口直接連接Internet來(lái)實(shí)現和其他IP電話(huà)的通話(huà)。
關(guān)鍵詞：IP電話(huà)；SIP協(xié)議；ARM9微處理器；μC／0S-11

0 引言
IP電話(huà)以其通話(huà)費率低、方便集成和智能化等優(yōu)勢而得到了眾多消費者的極大認可，并因此而對原有固定電話(huà)運營(yíng)者的長(cháng)途電話(huà)和國際電話(huà)業(yè)務(wù)造成了巨大沖擊。因此，隨著(zhù)以太網(wǎng)接口的直接入戶(hù)，開(kāi)發(fā)出一種帶有RJ-45以太網(wǎng)接口并直接連入因特網(wǎng)，從而使使用更加方便的IP電話(huà)非常需要。利用這種IP電話(huà)，用戶(hù)可以直接撥叫遠端的電話(huà)號碼，并通過(guò)關(guān)守(gate keeper)把所撥的電話(huà)號碼轉換成遠端IP電話(huà)的IP地址，從而建立通話(huà)連接。事實(shí)上，新型IP電話(huà)終端已經(jīng)可以直接把輸入語(yǔ)音信號數字化，并按照G．728或G．729等一定的語(yǔ)音壓縮編碼算法來(lái)完成對輸入語(yǔ)音信號的實(shí)時(shí)壓縮，使帶寬從64kbps降低到8kbps，從而大大提高了信道的利用率。IP電話(huà)終端通常遵循SIP(或者H．323)協(xié)議，并通過(guò)網(wǎng)關(guān)(gate way)實(shí)現IP電話(huà)和普通電話(huà)的互通。

1 IP電話(huà)系統組成
IP電話(huà)通信的基本原理是利用數字通信技術(shù)來(lái)對語(yǔ)音信號進(jìn)行數字壓縮編碼處理，然后按TCP／IP標準進(jìn)行打包，再經(jīng)過(guò)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò )把數據包發(fā)送到接收地。同時(shí)在接收端將這些語(yǔ)音數據包串起來(lái)。再經(jīng)過(guò)解碼解壓處理，以使其恢復成原來(lái)的語(yǔ)音信號，從而達到由互聯(lián)網(wǎng)傳送語(yǔ)音的目的。IP電話(huà)的基本組成原理如圖l所示。

IP電話(huà)系統一般有網(wǎng)絡(luò )電話(huà)機(IPPhone)、網(wǎng)關(guān)(Gateway)、多點(diǎn)控制單元MCU(MultipointControl Unit)和網(wǎng)閘(Gatekeeper)等四個(gè)基本組件。其中網(wǎng)絡(luò )電話(huà)機是IP電話(huà)的客戶(hù)終端，多以硬件形式出現，它可以直接連接在IP網(wǎng)上，以便進(jìn)行實(shí)時(shí)的語(yǔ)音或多媒體通信；網(wǎng)關(guān)是通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò )提供PHONE-TO-PHONE語(yǔ)音通信的關(guān)鍵設備。是IP網(wǎng)絡(luò )和PSTN／ISDN／PRX網(wǎng)絡(luò )接口設備；多點(diǎn)控制單位(MCU)的功能在于利用IP網(wǎng)絡(luò )實(shí)現多點(diǎn)通信，以使IP電話(huà)能夠支持諸如網(wǎng)絡(luò )會(huì )議這樣一對多的通信；至于網(wǎng)閘，有時(shí)也稱(chēng)為網(wǎng)守或關(guān)守，主要用來(lái)提供對整個(gè)電話(huà)系統端點(diǎn)和呼叫的管理。
網(wǎng)閘的主要功能包括地址翻譯、呼叫接納控制、呼叫管理以及呼叫權限等。在H．323建議中，網(wǎng)閘是一個(gè)可選部分，但是對于實(shí)際運行的局域網(wǎng)IP電話(huà)系統來(lái)說(shuō)，網(wǎng)閘則是一個(gè)重要部件。本系統中，網(wǎng)閘設立在IP地址的一個(gè)終端上。通過(guò)網(wǎng)閘可對所有終端用戶(hù)的姓名和IP地址進(jìn)行統一登記和管理，并預先給每個(gè)終端用戶(hù)分配一個(gè)類(lèi)似電話(huà)分機的虛擬電話(huà)號碼，以便其他終端用戶(hù)進(jìn)行呼叫。主叫用戶(hù)無(wú)需知道被叫用戶(hù)終端的IP地址，只需要輸入其對應的虛擬電話(huà)號碼或真實(shí)姓名即可。