基于社区网络的ip电话系统分析与设计本科论文.doc
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3、acingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointselectionParagraphFccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPoctionParagraSelec学 位 论 文 基于社区网络的IP电话系统分析与设计 XXX指导教师姓名 XXXX 申请学位级别 学 士 专业名称 信息管理与信息系统 论文
4、提交日期 XXXX年X月 论文答辩日期 XXXX年X月 学位授予单位和日期 XXXXXXXXXXX 答辩委员会主任 评阅人 XXXX年X月X日 42SelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointselectionParagraaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaphFormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingL
5、inesTSelectionParbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbagraphFoLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointse11111111111111111111111111111111lectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPoctionParagraphFormatLin
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7、elec摘 要本文以对VOIP技术的研究为出发点, 首先概述了IP电话的实现原理及特征,在分析IP电话的几种应用模式基础上,结合东莞茂祥电子厂的IP电话项目,根据社区网络环境的特点,创新地提出了一种基于分布式对等体系结构的IP电话解决方案,并对系统进行详细的分析与设计,通过低级的音频函数控制硬件,采用UDP协议实现语音传输,运用多缓冲技术保证数据传输的连续和完整,使用多线程控制各模块同步,实现了一个具有文字短信、文件传输、语音通信等功能的IP电话系统。关键词:IP电话,TCP/IP协议 AbstractIn this study, research in VOIP first, and the
8、n described the realizes principle of IP and characteristic. After analyzed some applied mode of the IP telephone, according to the environmental characteristics in the network in community,innovately put forward a IP telephone solution,which is distributed and equality,combined with Unisen.And proc
9、eed the detailed analysis to the system and design, passed the low functions for controling hardware, adopted UDP protocol to implement the speech delivers, used multi-buffer technique to ensure the consecution and complete of the voice data ,made multi-threading to control each mold.Implemented a I
10、P system with short letter, document Transfer, speech correspondence etc.Keyword:IP phone, TCP/IP protocol 目录摘 要IABSTRACTII第一章 引言1第二章 IP电话开发综述22.1 IP电话的应用现状22.2 基本通信原理2第三章 IP电话系统分析63.1 目标分析63.2 需求分析63.3 数据流程图7第四章 系统设计84.1 系统功能模块图84.2 功能的说明9第五章 程序编码与实现105.1 启动系统的程序设计105.1.1 托盘程序的建立105.1.2 监视系统的建立115.
11、2 语音系统的实现135.2.1 接口设计135.2.2 录音、放音的实现135.2.2 传输系统的实现145.3 界面、逻辑功能设计与实现155.3.1 界面设计155.3.2 逻辑功能编码实现16第六章 系统测试和评价256.1 测试过程256.2 效果评价256.3 系统应用与完善26致 谢27参考文献28第一章 引言如果说Internet技术是信息时代的一个主要特征,那么,网络电话(IP电话)的兴起则是这项具有时代气息的新技术的一个新应用了。在五十年代,当核电站兴起时,有人预言电力将便宜得象空气一样几乎不花钱。九十年代,随着IP电话的产生,于是又有人说电话可能将免费,正如现在人们使用的
12、email一样。把国际长途帐单降到零,打长途收市内电话费,这些是IP电话常奏的市场进行曲。近几年来,IP电话以极大的价格征服力冲击着全球市场的各个角落。今天,IP电话已由网友们的“宠物”,成为Internet纵深发展的下一波,IP电话已不仅仅可以在PC之间进行,而且能够在传统的电话之间发生,而这,也正是IP电话真正具有诱人的亮点1!然而,由于IP电话的语音质量一直难以与传统的电话语音媲美,存在语音失真相对较大,声音延时比较长等弱点,尽管如此,随着Internet/Intranet应用的不断拓深,一种在计算机之间进行语音通信的IP电话早已在不知不觉中悄然兴起。研究基于社区网络环境的IP电话的应用
13、,通过社区网络架设IP电话,可以使用户免费拨打网络内部的电话,也可以支付一点点费用拨打任意的普通电话,如今已成为Internet/Intranet的新的应用热点。第二章 IP电话开发综述2.1 IP电话的应用现状人们关注的IP电话经过热热闹闹的商家、学者、政府、消费者的争论、研讨,已经在世界范围内轰轰烈烈的开展了。在我国,l999年4月信息产业部正式批准IP电话试运营,中国电信IP电话试验在l4个城市开通,中国联通公司、吉通公司在12个城市开通IP电话, 虽然目前我国只有几家基础电信运营商经营IP业务,但其各地的省级分公司都独立发行IP卡,因此在这个增值业务市场中的实际市场参与主体是一百多家电
14、信企业。与此同时,为了规范IP电话的发展,信息产业部正式颁布了IP电话/传真业务总体技术要求、IP电话网关设备技术要求和IP电话网关设备互通技术规范等,当然,其余的IP电话标准也正在制定之中2。在国外开通IP电话的有美国、加拿大等16个国家,现在,IP电话已经覆盖了整个美洲、欧盟,韩国、日本已经全面开放,台湾地区正在推广。随着IP电话的发展,国际电信联盟已经在制定IP电话的相应标准。IP电话不仅仅是为用户节省了金钱,同时为语音、数据和图像信息集成开辟了道路。目前,全球IP电话的发展已日渐成熟,从现实情况来看,在电信数据业务中,IP业务已占95以上,可以说数据承载网业务已基本IP化。近来视讯业务
15、有很好的发展趋势,绝大部分也是IP业务。可以看出,目前电信网中的业务除了传统电话业务外都是IP业务,其实,电话业务中的长途电话70已是IP电话。网络的宽带化、IP化已成为整个电信网发展的必然趋势。在可见的未来,IP电话将逐步取代传统电话并最终完全IP化3。2.2 基本通信原理信息产业部2003年发布的电信业务目录中,对IP电话业务作出了明确界定:IP电话泛指利用IP网络协议,通过IP网络提供或通过电话网络和IP网络共同提供的电话业务。从这个界定出发,IP电话一般可以分为如下几种通信模式4:第一类,通过传统电话网(如PSTN)和IP网络(如Internet或者Intranet)共同完成通信,在此
16、,我把它们称为普通电话到普通电话之间的通信模式(Phone to Phone),如图2-1所示。这种IP电话的模式主要表现为普通电话(图中的Phone)到普通电话之间的通话,与传统的电话通信原理表面看起来差不多,多出来的是为了连接传统电话与Internet/Intranet网络的网关设备。就IP电话来说,这是他最具有诱惑力的一种通信模式,用户在使用上非常方便,与他们使用早已经习惯了的普通电话没有区别,但是这种表面的没有区别,不代表实际没有区别,首先就是信号传输的改变,在传统的电话网络中,电话信号传到本地的PSTN之后,就会通过传统电话线路传到通话对方的本地PSTN网络,再由PSTN完成信号的分
17、发,从而完成通话,这样的一个缺点就是PSTN与PSTN网络之间数据传输的占用带宽大,其次,就是因为通话费用高,这在长途尤其是国际长途上体现更是明显,而在这种IP的通话模式下,因为中间的传输媒介已经转换到基于路由器分组交换的IP(InternetIntranet)数据网进行传输56,由于Internet中采用“存储一转发”的方式传递数据包,并不独占电路,并且对语音信号进行了很大的压缩处理,因此IP电话占用带宽仅为8kbitS10kbitS,再加上分组交换的计费方式与距离的远近无关,自然大大节省了长途通信费用,所以,用户当然很乐意接受了,用户乐意接受的往往意味着有市场,这时商家乐意接受的,于是,这
18、种IP电话也就散发出了它的真正有人之处了。就目前的整个IP电话市场来看,无论国内还是国外,无论技术成熟与否,这种电话正如雨后春笋般地兴起。图2-1 Phone to Phone 通信模式第二类,这是Phone to Phone通信模式的一种演化形式,在呼叫的一端可以没有进行网络连接的网关,呼叫放直接通过计算机网络来呼叫对方的IP电话,称之为计算机与普通电话之间的通信(PC to Phone),如图2-2所示。这种通信模式的典型应用就是Web网络电话,如中国网通就提供这种网页电话服务,使用者只要持有他们的IP电话卡,就可以登录到他们的网页,输入电话卡用户号和密码就可以进行拨打电话,使用他们的We
19、b电话可以拨打世界大部分国家和地区。当然,提供这种服务的除了中国网通,还有美国的Net2Phone、Dialpad等等许多网络电话系统。使用这种电话的好处就是方便,不管在什么地方,只要可以上网,就可以随意拨打你想拨打的电话,前提当然是那个地方已经开通了这项IP电话业务了。图2-2 PC to Phone 通信模式第三类,不与传统电话网络发生关系,通过计算机网络直接完成通信过程,在这里,我将这种通信模式称为PC到PC的通话模式(PC to PC),如图2-3所示。这种IP电话在网络上早已经流行了,甚至有点泛滥,只要是上网聊过天的人,大概都会使用到这种被他们叫着“语音聊天”的IP通话了,比如说IC
20、Q、QQ、MSN、NetMeeting、网易popo、雅虎通等等,只要是网络上的实时聊天软件,现在基本上都会有这种简单适用的“IP电话”功能。这种IP电话的最大好处就是完全建立在Internet/Intranet上,不需要任何额外的电话实施就可以完成电话通信。既可以在同一个社区网络内部通过LAN完成通话,也可以通过Internet与远方的朋友进行“语音聊天”。图2-3 PC to PC 通信模式虽然上面将IP电话的应用模式作了简单的划分,但是这并不是说他们就是相互独立,毫无关系的,事实上,这些模式是完全可以集成到一个完整的IP电话解决方案中的,如图2-4就是我所工作的单位的提出的一个完整地IP
21、电话解决方案,柔和了以上所说的几种应用模式。图2-4 IP电话完全解决方案第三章 IP电话系统分析系统分析是应用系统思想和方法,把复杂的对象分解成简单的组成部分,找出这些部分的基本属性和彼此间的关系789,在本文中将分析并实现一个基于社区网络环境的PC to PC模式的IP电话系统。3.1 目标分析因为本文研究的是基于社区网络环境的IP电话系统,对于社区网络环境来说,既可能是通过Internet进行连接的,但是更多的则会是LAN网络环境,所以,用户可能根本就不需要上网,只要借助于局域网就可以完成通信,局域网的好处就是传输稳定,速度快,话音质量相对于经过Internet进行传输的要好,除此之外就
22、是因为不需要上Internet,可以不花钱,实现真正的免费电话。当然,如果需要与远方朋友进行通话,可以有更多的选择了,对方也可以安装一个IP电话,然后就可以通过Internet进行趣味无穷的“语音聊天”了,但是,如果需要拨打普通的电话,毕竟世界上没有免费的午餐,自然还是需要网络运营商提供支持了,不过这些不在本文的研究范围内,所以不去详细的探讨了。很明显的一点就是,这种通话模式就是典型的PC to PC 的通行模式了。3.2 需求分析在社区网络环境中,两个电脑用户之间要相互电话,这是IP电话的基本功能,除此之外,用户之间可能还需要进行文件的传送,文字信息的交流等等。所以,在该系统中,对用户的这些
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