基于SIP的软电话的设计与实现

基于SIP的软电话的设计与实现叶玲，曾为河海大学通行工程系，南京(213000)E-mail：摘要：按照一个实用的电话的思想，设计了一个基于SIP的软电话，主要涉及语音通话，语音的录制、传输和播放等关键技术。并经过在局域网里的试验，证明该软电话基本符合VoIP系统中SIP终端的要求，是一个实用的软电话。关键词：SIP，软交换，软电话中图分类号：TP3111．引言VoIP技术起源于美国，短短几年中它已经成为目前互联网应用领域的一个热门话题。美国克里夫兰市场咨询公司在最近的调查报告中指出，在未来5至10年内，互联网公司将主导绝大部分的电话业务。届时人们可以通过VoIP电话和世界各地的亲友通话，这将迫使传统电话公司进行大规模的改革。电话是当今最普遍的通信工具，但由于传统的电话只能传输模拟的语音信号，接听和拨出电话，功能较为单一，已不能满足人们的需要。网络电话终端就是为满足这种需求而设计的。所谓网络电话，是针对传统的电话而言，为满足人们对互联网接入功能的需求，同时又具有普通电话功能的网络终端。它使用宽带接入或有线电话上网，除了具有普通电话的功能外，还提供高速互动的互联网接入功能。通过网络技术与电话技术相结合的方式实现双向通讯[1]。本文在软交换系统平台的基础上构成基本的VoIP网络的硬件基础上，通过windows标准32位的动态链接库（SVComSDK），以VC++为开发平台，设计实现了一个基本的基于SIP的软电话。2．设计思路在基本的软交换系统硬件平台搭建的基础上，在SVComSDK内部封装了SIP协议栈和拨号音、铃声等音频管理的实现细节，向应用程序提供了一系列开发接口，组成一个开发包（SDK），软件电话的实时通话部分通过调用SVComSDK实现，而留言文件传输通过自己软件编程实现。整个技术路线如图1所示。图1设计路线Fig1Thedesignrout-1-2.1系统整体结构整个系统的结构如图2所示，软交换服务器、语音网关、以及SIP终端通过Hub连接起来，其中SIP终端指网络话机1000和1001，以及本文所设计实现的软电话2000。形成一个企业级的VoIP的系统。软交换服务器是系统核心，支持传统PBX的功能，包括呼叫转接、呼叫等待、呼叫保持、三方通话、电话会议、来电显示等，还支持高级增值应用功能：号码漫游、视频通讯、语音信箱、传真信箱等。图2系统结构图Fig2Thefigureofsystemstructure2.2SIP协议的基本原理会话初始化协议，或称SIP，是一个通讯协议，它使用户的通讯系统更为开放、更好地连接、更方便使用、更多选择和更为个性化。它是正在由互联网协议和HTTP背后的全球非赢利机构一国际互联网标准制定组织(IETF)进行升级的标准。IETF对SIP进行标准化，以支持多点传送的应用。因为SIP使用简便，功能强大，分布广泛，它在整个IEFT内的使用者中迅速得到了认同。SIP是文本格式的客户一服务器协议，客户机发起请求，服务器进行响应，它非常类似于SMTP和HTTP协议。SIP沿用了一些HTTP的语法规则和定义，其中包括响应编码结构，一些消息头和它的整个运作机制，与HTTP或SMTP不同的是，SIP既可用TCP也可以UDP来传送[2]。SIP的主要运行过程包括:注册、通过代理模式建立连接、通过重定向模式建立连接、呼叫复制。用户在发起会话前，首先应到注册服务器注册。注册使用REGISTER方法。注册服务器通常将用户注册的地址信息保存在位置服务器，这样使代理服务器或者重定向服务器就知道那些地址是可以到达的。SIP注册服务的目的是使SIP客户机能够使用SIP服务器提供的服务，或使之失效。在注册请求中，客户机将提供包含在Contact域中的一个或几个地址给注册服务器。这样代理服务器就可以使用注册信息进行IP电话的路由[3]。SIP终端的注册流程如图3所示。-2-图3SIP注册流程图Fig3TheflowchartofSIPregister3．软件的设计与实现3.1软件整体设计本文在软交换系统平台的基础上构成基本的VoIP网络的硬件基础上，通过windows标准32位的动态链接库（SVComSDK），以VC++为开发平台，运用一系列API（ApplicationProgramInterface，应用程序接口）接口函数。通过在程序中调用这些函数并编写程序，实现软件电话，使其完成注册、拨打、接听和挂断等电话基本功能，同时还实现铃声设置、音量控制、录音、静音、通话保持和免打扰等扩展功能。通过API还可以捕获各种SIP响应消息，编写消息处理函数，在应用程序窗口上进行信息显示、特殊消息处理等功能。同时该网络电话还能实现声音的录制传输以及文本消息的实时传递及文件的传送。图4是整个软件的设计流程图。-3-图4程序设计流程图Fig4Theflowchartofprogramdesign3.2软件模块划分软件系统主要包括登录注册模块、实时通话模块、留言文件传输模块、通话记录模块。用户首先进入登陆注册模块，进行软电话的登录注册，验证通过后可以进入软电话的应用界面，可以实现软电话的去电拨号、拨打dtmf、来电接听、转接、挂断等基本功能，同时还可以实现音量调节、设置铃声、静音、取消静音、免打扰、取消免打扰、通话保持、恢复通话、清楚消息框这些扩展功能。电话的操作界面如图5所示。其中还设置了通话记录，能够详细准确的记录每次的通过过程，包括通话的产生方式，通话开始的时间，所通话的号码，通话结束时间，通话时长。并可以通过查询功能对通话记录进行筛选。通话记录的显示如图6所示。-4-图5软电话操作界面图图6通话记录界面图Fig5TheinterfaceofwebphoneFig6Theinterfaceofcallrecord4．总结该电话模型体现了SIP信令在呼叫控制过程中的简洁和快速,并且可以轻松实现Internet电话。经过在局域网中的测试,该软电话可以实现PC机之间的呼叫和语音通话,通话声音清晰,延迟很小,从总体上已经达到了IP电话的基本要求。参考文献[1]张登银,孙精科.VoIP技术分析与系统设计［M］.北京:人民邮电出版社,2003.[2]刘鸿.网络电话终端软件的设计与实现［D］.电子科技大学,2003.[3]赵建涛,吴开炎.基于SIP协议的软电话的设计与实现［J］.华北电力大学学报,2007,第34卷（第一期）:120-122.DesignandrealizationofSIP-basedsoftphoneYeLing,ZengWeiDepartmentofCommunication,HoHaiUniversity,Nanjing(213000)AbstractThispaperprovidesaSIP-basedsoftphoneaccordingthethoughtof