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基于SIP协议的VOIP系统设计与实现
随着通信技术的不断发展，语音通信方式也在逐渐变化。传统的电话通信方式已逐渐被基于InternetProtocol(IP)的音频通信技术所取代。这种基于IP的音频通信技术称为VoiceoverIP(VOIP)。VOIP系统能够将语音数据通过Internet传送，使得用户可以通过互联网进行语音通话，同时还可以使用更多的功能和服务。
VOIP技术是建立在Internet基础之上的，在VOIP中数据是通过Internet传输的，因此可以利用Internet的优势：广域覆盖，可扩展性强，安全性高等优势来进行通信。SIP(SessionInitiationProtocol)协议就是一种用于建立、修改、终止多媒体会话的一种电话协议，VOIP系统中较为常用的一种协议。
SIP协议是基于Request-Response方式的，具有灵活性强、扩展性好、可靠性高等特点。SIP协议中有两个重要的概念，一个是UserAgent(UA)，一个是ProxyServer。UA是用户终端，如软电话、硬电话等，而ProxyServer则是被动等待请求的服务端。使用SIP协议进行VOIP通信时，用户终端先向ProxyServer发送呼叫请求，然后ProxyServer将请求转发到被叫终端，等被叫终端回复后，ProxyServer会将回复转给呼叫终端，最后建立一条语音通信。在具体实现过程中，还需要考虑到一些安全性问题，如用户身份认证、会话加密等。
设计和实现基于SIP协议的VOIP系统需要考虑以下几个方面：
1.确定系统架构
系统架构通常包括客户端、服务端和中间件。服务端主要负责呼叫协商交互、转接、呼叫中继、转变会话类型等通信协议活动。客户端主要负责发起和终止通话。中间件主要负责处理负载均衡、路由、网络地址转换等问题。
2.选择合适的软件平台
选择一个适合硬件和软件平台可以确保系统稳定，并保证其扩展性和可维护性。可以考虑使用Java技术，如SIPServlet、MediaServer等。这种技术可以提供高扩展性、高可靠性，并能通过嵌入式Java或者运行到Java虚拟机(JVM)中提供更好的便携性。
3.设计系统的安全性方案
VOIP传输的内容包含大量的私人信息，比如密码、个人信息等。因此，系统安全必须得到重视。可以通过使用数据加密技术、数字证书认证，以及控制数据包和流量来保证系统的安全。
4.尽可能降低通信延迟
SIP协议在VOIP系统中被广泛使用，但也有不足之处，如通信延迟。在实现基于SIP协议的VOIP系统时，应选取SIP协议的功能模块缩减系统通信延迟，提高用户体验。比如尽量减少不必要的SIP消息传输，Promiscuousmode,优化接口，优化网络架构，通信延迟可以被降低到一个可接受的水平。
总之，在设计VOIP系统时，应该考虑到多方面的问题。选取合适的系统架构、软件平台，确定安全性方案，并尽可能地减小通信延迟。只有考虑周全，才可以设计出高质量的基于SIP协议的VOIP系统，提供更好的用户体验。