基于ARM9微處理器S3C2410的IP電話通信設計

摘要：介紹了一種基于SIP協議的IP電話通信系統的組成原理，給出了一種獨立式IP電話設計方案。該方案通過在S3C24lO微處理器上移植μC／0S-II操作系統來完成多任務管理，可使用一個RJ-45以太網接口直接連接Internet來實現和其他IP電話的通話。
關鍵詞：IP電話；SIP協議；ARM9微處理器；μC／0S-11

0 引言
IP電話以其通話費率低、方便集成和智能化等優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運營者的長途電話和國際電話業務造成了巨大沖擊。因此，隨著以太網接口的直接入戶，開發出一種帶有RJ-45以太網接口并直接連入因特網，從而使使用更加方便的IP電話非常需要。利用這種IP電話，用戶可以直接撥叫遠端的電話號碼，并通過關守(gate keeper)把所撥的電話號碼轉換成遠端IP電話的IP地址，從而建立通話連接。事實上，新型IP電話終端已經可以直接把輸入語音信號數字化，并按照G．728或G．729等一定的語音壓縮編碼算法來完成對輸入語音信號的實時壓縮，使帶寬從64kbps降低到8kbps，從而大大提高了信道的利用率。IP電話終端通常遵循SIP(或者H．323)協議，并通過網關(gate way)實現IP電話和普通電話的互通。

1 IP電話系統組成
IP電話通信的基本原理是利用數字通信技術來對語音信號進行數字壓縮編碼處理，然后按TCP／IP標準進行打包，再經過互聯網絡把數據包發送到接收地。同時在接收端將這些語音數據包串起來。再經過解碼解壓處理，以使其恢復成原來的語音信號，從而達到由互聯網傳送語音的目的。IP電話的基本組成原理如圖l所示。

IP電話系統一般有網絡電話機(IPPhone)、網關(Gateway)、多點控制單元MCU(MultipointControl Unit)和網閘(Gatekeeper)等四個基本組件。其中網絡電話機是IP電話的客戶終端，多以硬件形式出現，它可以直接連接在IP網上，以便進行實時的語音或多媒體通信；網關是通過IP網絡提供PHONE-TO-PHONE語音通信的關鍵設備。是IP網絡和PSTN／ISDN／PRX網絡接口設備；多點控制單位(MCU)的功能在于利用IP網絡實現多點通信，以使IP電話能夠支持諸如網絡會議這樣一對多的通信；至于網閘，有時也稱為網守或關守，主要用來提供對整個電話系統端點和呼叫的管理。
網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，網閘是一個可選部分，但是對于實際運行的局域網IP電話系統來說，網閘則是一個重要部件。本系統中，網閘設立在IP地址的一個終端上。通過網閘可對所有終端用戶的姓名和IP地址進行統一登記和管理，并預先給每個終端用戶分配一個類似電話分機的虛擬電話號碼，以便其他終端用戶進行呼叫。主叫用戶無需知道被叫用戶終端的IP地址，只需要輸入其對應的虛擬電話號碼或真實姓名即可。