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VoIP已经引起了“话”时代的革命,应用越来越广泛。随着一些著名的设备制造商和标准化组织,以及著名电信运营商的纷纷加入,VoIP技术已由最初只能作为Internet的一种增值业务应用技术,逐渐发展成为可以与传统电话技术相抗衡、能够提供大量多媒体数据业务的重要技术。VoIP技术的发展有两大方向,分别是国际电联的H.323协议栈和IETF的SIP协议栈。两者由于各自独有的特点占据了一定的市场,在较长的时间内这种格局并不会改变。所以,VoIP产品同时支持SIP和H.323已是市场主流。为了提供VoIP业务,需要引入许多体积小、成本低的嵌入式VoIP终端设备,包括语音网关、中继网关和IPPBX。本文所提到的VoIP系统正是运行于这些嵌入式设备上,且同时支持SIP和H.323协议的实现方式。本文从VoIP的原理和关键技术入手,介绍了VoIP中的重要协议和体系结构。在简略描述了嵌入式环境下的VoIP系统的设计与实现后,详细介绍了如何对VoIP系统进行扩展和优化。VoIP系统的扩展主要指的是软件上的功能扩展,详细介绍了如何在VoIP系统中增加与SIP和H.323实现方式无关的功能和如何兼容协议新标准。VoIP系统的优化包括了对原系统的某些功能模块进行整体优化和提出了一种新的VoIP软件新框架。本文重点论述了VoIP系统软件新框架,包括了需求分析、总体设计和模块设计等。通用呼叫控制状态机是新框架的重点和难点,为此引入了呼叫模型这个概念,参考当前呼叫模型的研究成果,设计出了基于H.323和SIP的通用呼叫模型。采用该呼叫模型的VoIP智能终端还能解决SIP和H.323协议互通问题。本文是作者在研究生期间对VoIP技术的研究和实践后的成果总结。