电话通信技术论文提纲

论文题目：基于VoIP/IM和移动通信技术的代理装置的设计与实现

摘要：随着移动互联网技术的发展,人们对于通过智能手机来使用即时通信（Instant Messaging, IM）应用的需求越来越强烈。然而,对于广大的2G网络用户而言,其在线语音（Voice over Internet Protocol, VoIP）通信质量因网络带宽不足而急剧下降,从而影响用户体验。针对上述问题,本文提出了一种通信代理装置的设计与实现方法。 代理装置包括主机端和手机客户端两大块。手机客户端为一个TCP客户端,在安卓平台上通过Qt实现。主机端包括一台PC机和一块3G芯片,按功能又可以分为四个模块,分别为电话模块、控制模块、即时通信客户端和TCP服务器端。主机端各个功能模块在Linux操作系统的PC机上实现。电话模块通过开发3G芯片实现,用于在即时通信客户端和装置用户手机间传递语音。即时通信客户端通过开源的PJSIP协议栈开发,用于完成即时通信过程中的登录、VoIP呼叫等基本功能。TCP服务器端与用户手机上的TCP客户端通信,转发TCP客户端发出的即时通信请求给控制模块；另外,TCP服务器端还向TCP客户端转发即时通信客户端上的好友及Presence信息和收到的即时消息；控制模块接收TCP客户端发送的即时通信请求,控制即时通信客户端和电话模块完成相应的功能。 通过使用以上代理装置,用户在手机上安装TCP客户端后,在2G网络的条件下能够实现流畅的在线语音通信。除此之外,即时通信的其他功能,如IM消息通信等,也能通过代理装置实现。在即时通信过程中,装置用户手机上占用较小的网络带宽的即时通信请求消息和IM消息通过GPRS网络传输；装置用户手机上对带宽要求较高的即时语音通过电话模块以电路交换（circuit-switched, CS）语音的方式传递,从而实现良好的话音通信。 经测试,该装置运行稳定,各项功能达到设计的要求,能够满足2G网络移动通信用户的使用需求,实现流畅的即时通信功能。

关键词：即时通信;2G网络;在线语音;PJSIP协议栈;电路交换

学科专业：通信与信息系统

摘要

Abstract

第一章 绪论

1.1 课题的研究背景及意义

1.2 改善2G网络VoIP通信质量的方法及优劣

1.2.1 改善2G网络VoIP通信质量的方法

1.2.2 改善方案的优劣性分析

1.3 本课题技术方案和有益效果的简介

1.3.1 本课题技术方案的简介

1.3.2 本方案的有益效果简介

1.4 VoIP技术的研究现状

1.4.1 VoIP相关协议和技术

1.4.2 VoIP在移动通信网络中的应用

1.5 本文的研究内容和结构安排

第二章 SIP/SIMPLE协议及SIM5215模块介绍

2.1 SIP/SIMPLE协议概述

2.1.1 SIP协议

2.1.2 SIMPLE协议

2.2 SIP/SIMPLE协议的网络模型

2.2.1 SIP协议的网络模型

2.2.2 SIMPLE协议的网络通信模型

2.3 SIP/SIMPLE协议的基本通信流程

2.3.1 注册和发起会话

2.3.2 呼叫会话流程

2.3.3 SIMPLE协议的Presence服务和IM消息服务的通信流程

2.4 SIP信令

2.5 SIM5215模块概述

2.5.1 模块使用场景及性能简介

2.5.2 模块的语音开发简介

2.6 本章小结

第三章 通信代理装置的设计

3.1 代理装置的整体设计

3.1.1 主机端功能分析

3.1.2 用户手机上TCP客户端功能分析

3.1.3 基于以上功能模块的技术方案的评估

3.2 使用该代理装置进行即时通信的方法

3.2.1 用户A登录该代理装置的步骤

3.2.2 用户A使用代理装置进行IM消息通信的步骤

3.2.3 用户A使用代理装置进行VoIP通信的步骤

3.3 代理装置的设计目标

3.4 代理装置各模块的设计

3.4.1 SIP客户端模块的信令功能的设计

3.4.2 SIP客户端模块媒体功能的设计

3.4.3 控制模块的设计

3.4.4 电话模块功能的设计

3.4.5 TCP网络通信客户端和服务器端设计

3.5 本章小结

第四章 代理装置的具体实现

4.1 SIP客户端实现

4.1.1 PJSIP库函数结构

4.1.2 客户端软件层级

4.1.3 系统层

4.1.4 UDP传输层

4.1.5 User Agent层

4.1.6 应用管理层

4.1.7 应用层

4.2 电话模块的实现

4.2.1 电话模块AT命令功能的开发

4.2.2 电话模块语音传输功能的开发

4.2.3 电话模块的控制

4.3 TCP服务器端和客户端的实现

4.3.1 TCP客户端图形界面的实现

4.3.2 TCP客户端消息处理流程的实现

4.4 控制模块的实现

4.4.1 创建控制模块消息处理线程

4.4.2 初始化消息处理线程

4.4.3 获取待处理消息

4.4.4 SIP客户端消息处理

4.4.5 电话模块消息处理

4.4.6 TCP消息处理

4.5 本章小结

第五章 系统测试

5.1 测试环境的搭建

5.2 测试项目及结果

5.2.1 用户登录

5.2.2 好友及Presence信息显示

5.2.3 用户发送IM消息

5.2.4 用户接收IM消息

5.2.5 用户发起VoIP呼叫

5.2.6 用户接收VoIP呼叫

5.3 语音质量对比

5.4 本章小结

总结与展望

致谢

参考文献