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传统的PSTN(Public Switched Telephone Network)基于电路交换,其电路数量庞大,结构复杂,成本高,互通性差。而VoIP(Voice over Internet Protocol)可以在现有互联网上廉价的传输文本、语音、视频等信息,能提供比传统电信业更丰富、更优质的服务。随着移动互联网时代的到来,移动 VoIP(即 mVoIP)的概念被提出。mVoIP将成本低廉的VoIP技术与灵活的无线网络技术相结合,同时具备了二者的优势。因此,对mVoIP的研究有着巨大的经济和科技意义。 目前,Android已成为移动智能终端最主要的操作系统;SIP(Session Initiation Protocol)是NGN(Next Generation Network)的标准信令协议,具有灵活性强、易扩展、易实现等优点。因此,Android平台与SIP协议相结合开发mVoIP就成为了当今业界研究的热点。 本文的目标是在Android平台下研发一款基于SIP的集语音/视频通话、文本即时聊天、短信发送等功能于一体的mVoIP系统。主要围绕系统总体框架设计、NAT(Net Address Translation)穿越技术和SIP压缩技术等三个方面进行展开研究。 本文主要的研究成果有: (1)详细设计和分析了mVoIP系统的总体框架。本mVoIP系统采用模块化设计,这样有利于后续各模块的单独研究,也有利于整个系统的维护和升级。系统总体可以划分为主控模块、SIP模块、Codecs模块、ICE模块与实时传输模块。 (2)改进了ICE方式穿越NAT的机制。NAT阻碍了SIP信令及后续媒体流的连接,因此必须解决NAT穿越问题。根据ICE(Interactive Connectivity Establishment)本身的不足和移动互联网的特点,对ICE的工作过程作了进一步简化和优化。测试表明改进的ICE可使SIP穿越任何NAT,且有成功率高、低时延的优点。 (3)改进了Deflate压缩算法。过大的SIP消息会造成较大的会话建立时延,因此需要压缩后传输。基于SigComp框架,对Deflate作了进一步优化,采取的措施有预先加载、建立自定义字典和短语频率表、定期更新Huffman树、简单的错误发现及处理机制等。测试表明,改进的Deflate能极大的压缩SIP消息,减少系统带宽需求和会话建立时延。