A Design and Implementation of the Real-Time VoIP Terminal System Based on Linux

리눅스 기반 실시간 처리 VoIP 단말기 시스템의 설계 및 구현

  • 이명근 (순천향대학교 대학원 과정, (주)다이알로직코리아 연구개발2팀) ;
  • 이상정 (순천향대학교 정보기술공학) ;
  • 서정민 (주)다이알로직코리아 연구개발2팀 재직) ;
  • 임재용 ((주)다이알로직코리아 연구개발2팀 재직)
  • Published : 2001.12.01

Abstract

In this paper, a VoIP (Voice on Internet Protocol) terminal system, which can process voice in real time based on Linux, is designed and implemented. The hardware of it is designed using a i486 processor and a DSP codec chip which encodes and decodes voice data in real time. As an operating system, RTLinux, which is a real-time operating system based on Linux, is ported to manage real-time voice processing. The voice processing module of the system uses G.723.1 voice codec of ITU-T standard. It transfers voice data within 30ms to assure good voice quality. In order to satisfy the real time requirements and QoS (Quality-of-Service) for the voice data, the real-time voice processing device driver is designed and implemented. To verify the system, the chatting application program is developed and tested for QoS of the system.

본 논문에서는 리눅스를 기반으로 실시간 음성 처리 VoIP 단말기를 설계 구현한다. 설계 구현하는 하드웨어 시스템은 i486 프로세서를 기반으로 설계되며, 음성 코덱칩을 사용하여 실시간으로 음성 데이터를 처리한다. 또한 실시간 음성 데이터를 관리하고 처리하기 위해 리눅스 기반 실시간 처리 운영 체제인 RTLinux를 포팅하여 실시간 음성처리 모듈을 구현한다. 음성처리에 사용한 음성처리 모듈은 ITU-T 표준 음성 코덱인 G.723.1 사용하여 30ms 내에 24바이트로 인코딩/디코딩된 음성 데이터를 전송하도록 하고, 음성 전달의 QoS를 보장해 주기 위해서 리눅스에 실시간 음성처리 디바이스 드라이버를 설계 구현한다. 설계 구현하는 시스템의 테스트 및 타당성 검증을 위해 음성채팅 응용 프로그램을 단말기에 구현하여 통화품질을 시험한다.

Keywords

References

  1. 고대식, 박준석, '인터넷 실시간 멀티미디어 통신,' 기전연구사
  2. 여현동, 박원배, 'H.323과 SIP의 비교 연구와 VoIP의 발전전망,' 2000년 춘계 정보과학회지
  3. 이명근, 이상정, 조성범, 임재용, '실시간처리 리눅스 기반 VoIP시스템 설계 및 구현,' 정보과학회 2001년 봄학술발표논문집(A), 제28권 제1호, pp.289-251, 200
  4. 진정근, 서대화, '인터넷폰의 설계 및 구현,' 한국정보과학회 '97가을 학술발표논문집(III), pp.523-526, 1997
  5. 최대수, 임종규, 구용완, 'RTLinux에서 효율적인 테스크 스케쥴링을 우한 프레임웍 설계,' 2000년 춘계 정보과학회지
  6. Alessandro Rubini, 'Linux Device Drivers,' 한빛미디어
  7. cCOS Manuals, Redhat, http://www.redhat.com/docs/manuals/ecos/
  8. Henning Schulzrjnne, Jonathan Rosenberg, 'The IETF Internet Telephony Architecture and Protocols,' IEEE Networks? May/June, 1999 https://doi.org/10.1109/65.767133
  9. ITU-T Recommendation H.323v2, 'Packet based Multimedia Communication Systems,' 1998
  10. Ismael Ripoll, 'Real Time Linux I, II, III,' http://www.linuxfocus.org
  11. Jerry Epplin, 'Linux as an Embedded Operating System,' http://www.linuxfocus.org
  12. Matt Welsh, 'Implementing Loadable Kernel Modules for Linux,' http://www.ddj.com/ddj/1995/1995.05/welsh.html
  13. Michael Barabanov and Victor yodaiken, 'Real-Time Linux,' Linux journal, February, 1997
  14. R. Magnus, U. Kunitz, M. Dziadzka, D. Verworner M. Beck, H. Bohme, 'Linux Kernel Internals,' Addison-Wesley
  15. RTAI Programming Guide, Dipartimeto di Ingegneria Aerospaziale-Politecnico di Milano Real Time Application Interface, http://www.aero.polimi.it.
  16. Seagul1723 Preliminary Data Book, C & S Technology, http://www.cnstec.com
  17. TP3054 Datasheet, National Semiconductor, http://www.national.com
  18. Victor Yodaiken, 'The RTLinux Manifesto,' http://www.rtlinux.org
  19. Victor Yodaiken, 'The RT Linux approach to hard realtime,' http://www.rtlinux.org
  20. Victor Yodaiken, 'The RT-Linux approach to hard realtime,' http://www.rtlinux.org
  21. W. Richard Stevens, 'Advanced Programming in the UNIX Environment,' McGraw-Hill Companies, Inc.
  22. W. Zhao, K. Ramamritham, John. A. Stankovic, 'Preemptive Scheduling Under Time and Resource Constraints,' IEEE Computers, Vol. C-36, No.8, pp.949-960, Aug. 1987