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随着计算机网络技术的飞速发展和大数据时代的到来,人们越来越重视信息交流的实时性和跨地域性,而以互联网为载体的多媒体语音通信业务正成为时下的研究热点。VoWLAN(Voice over WLAN)是一个结合了VoIP(Voice over IP)和WLAN(无线局域网)的新的发展方向,它涵盖了无线通信技术、计算机网络技术和嵌入式系统化开发等多个领域的前沿科学。VoIP通过网络传输语音信号,WLAN使终端设备通过无线接入点进行上网,这两者的有机结合可以利用现有的WLAN网络实现无线VoIP通话能力,这样在节约通信成本的同时又提高了网络资源的使用效率。本课题主要目标是设计并实现一款基于WLAN的VoIP语音通信终端设备,利用现有的WLAN网络实现VoIP语音无线通话功能,用户可以通过VoIP语音终端设备在WLAN网络覆盖范围内随时进行语音业务的注册、呼叫、挂断和应答等基本操作;同时针对现场的工业级应用,开发了更加具有针对性的组呼和设备控制特色功能;其次,基于NS2网络仿真平台,研究适用于本终端的MAC层随机接入协议,保障语音业务在整个WLAN数据、语音、视频业务中的服务质量(QoS);最后通过仿真模拟和实际测试验证VoIP语音终端基本功能和组呼、设备控制功能的有效性和可靠性。本文首先介绍课题的研究背景及意义、课题的国内外研究状况和研究目标,分别阐述WLAN和VoIP的基本概况并对VoIP两大体系协议SIP和H.323做了对比分析,随后对本文的核心协议SIP从功能、特征等方面进行了详细的理论介绍;其次,本文进行了VoIP语音终端的总体设计,包括系统的设计目标和设计原则以及软硬件平台环境,其中对VoIP语音终端的硬件设计主要包括核心处理器模块、存储器模块,电源、音频、JTAG等外围模块,软件设计主要包括SIP协议栈oSIP的基本功能模块:解析器模块、状态机模块和工具模块,VoIP语音终端核心模块:语音处理模块、数据传输模块、组呼功能模块、设备控制模块和用户交互模块,以及应用程序的代码分析和实现方法;再次,对WLAN的MAC层接入机制DCF、EDCF进行了理论介绍并模拟系统网络架构完成了QoS性能仿真,仿真结果表明EDCF机制在网络负载逐渐增大的情况下可以提供更好的QoS;最后,搭建了基本测试环境,对VoIP语音终端的核心功能:注册、呼叫、挂断、应答、组呼和设备控制进行了有效性和稳定性测试。