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一款IP电话机的需求分析设计

2014/06/07 好会通

需求分析与规格说明是嵌入式产品开发的一个重要环节。本文以一款IP电话机为例,通过“需求分析与概念性规格说明”以及“图形化规格说明”两部分来介绍这阶段工作要点。

0、引言

我们知道一个基本的设计生命周期,由需求分析、总体设计、软硬件详细设计、系统集成、系统联测等阶段组成,其开发工作流程如图1所示。

IP电话开发工作流程

其中,需求和规格说明为设计工作的初始阶段,是指导系统的外部表示,“需求”是用户所想要的非形式化的描述,即我们设计的产品交到用户手上是怎样的一个东西,而“规格说明”则是用来创建体系结构的系统的更详尽、更精确并且更一致的描述。

下面将以一款IP电话机开发中,完成的“需求分析与概念性规格说明”以及“图形化规格说明”两部分工作内容为例,来给予详细介绍。

一、需求分析与概念性规格说明

这部分工作主要从用户的角度完成对产品的功能、输入输出、性能及外观等的描述。具体到本话机的设计,分别说明了该话机的功能、特性及指标、目标成本、外观及操作使用过程(人机界面),即从使用者的角度给话机一个较完整的非形式化的描述。

1.1、功能

话机用于IP网络上进行语音通信的IP网络电话终端,可用于企业内部网络、电信级IP电话运营网络及具备INTERNET接入的用户;
话机将语音直接转换成IP数据包在网络上传送;
可由IP电话运营商或企业网络管理员进行预设置,使客户端“即插即用”;
在网络环境(网守)的配合下,可设定E.164电话号码,使其符合普通电话的使用习惯;
在无关守支持模式下,可以通过直接拨打对方IP地址来呼叫;
两个10/100MbpsRJ-45端口,一个用于网络连接(NetworkPort,10/100SW),一个可接PC(AccessPort,10/100PC);
能与公用交换电话网络(PSTN)中的普通电话相互通话(需网络环境配合)或与其它兼容的IP电话或应用程序通信。

1.2、特性及指标

(1)硬件特性
键盘:除标准的0-9、*、#外,另设有4个多用途键(soft-key),11个功能键:免提键、音量调节键(VolumeButton)、静音(Mute)键、保持(Hold)键、重拨(Redial)键、Server(Setting)键、Speed键、Forward键、Message键、Transfer键、电话薄(Directories)键;
态指示灯:设有一个发光二极管指示灯及键盘照明灯,用于指示工作状态及键盘照明;
免提功能:全双工,振铃音量、听筒音量、扬声器音量独立调节;
液晶显示:单色192×64分辨率;
两个RJ-45 Enthernet口;
AC/DC适配器:输入100-230V,输出24VDC。

(2)软件特性
可登录至关守;
通过DHCP自动分配IP地址,子网掩码,网关IP地址;
也可手动设置固定IP地址;
远程升级(TFTP);
静音检测(VAD);
舒适噪声产生(CNG);
16ms回声抵消;
动态的缓冲区管理—减少延时、抖动对话音质量的影响;
快速拨号设置;
拨号音调及振铃音可选;
可自定义的拨号规则(拨号计划)。

1.3、基本操作

(1)拨打电话,用话机拨打电话,可以用下列任意一种方式呼出:
提起听筒或按免提键,在拨号盘上直接拨号呼出(E.164或IP地址);
按电话薄键,选择要拨打的号码,按呼出键(Soft-Key)呼出。电话机随后默认进入免提方式;
按Speed键,选择相应速拨号,按呼出键(Soft-Key)呼出。电话机随后默认进入免提方式;
按Redial键,呼出最近一次已拨打的号码。

(2)接听电话
响铃,指示灯闪烁,屏幕显示来电号码(或IP地址);
提起听筒或按免提键接听;
若要拒绝接听,按拒绝键(Soft-Key)。

(3)静音与保留
通话过程中,按相应键。

(4)音量调节
挂机时,通过音量调节键调节振铃音大小;
提起听筒,通过音量调节键调节听筒音量;
按下免提键,通过音量调节键调节扬声器音量。

1.4、设置
三种设置方式:
使用电话机按键及LD进行设置;
过网络接口,使用标准Telnet程序进行设置;
通过网络接口,使用标准的WEB浏览器(IE等)进行设置;
六类设置条目:分话机设置、模式设置、网络设置、声音特性设置、H.323内建代理功能设置、时间/日期设置等。

此外,在这部分说明中,还应包含产品外观(最好通过图例)功耗、尺寸、目标成本等内容。

二、图形化规格说明

随着软件工程技术的不断发展,在软件设计特别是一些复杂系统中采用UML建模语言已非常普遍。UML也非常适合在实时嵌入系统设计中使用,在设计中可使用UseCase对IP电话机的需求进行分析捕捉,以实现从UseCase的角度观察整个系统的可能。

2.1角色与用例IP电话机用例框图(见图2)
IP电话用例图
角色(Actors):
使用者(User)
IP网络(IPNetwork)

用例(UseCases):
在有关守的模式下,拨打电话(MakingaCall(GK))。
在无关守的模式下,拨打电话(MakingaCall(NoGK))。
在无拨号音情况下,拨打电话(MakingaCall(NDT))。

接听电话(ReceivingaCall)
挂机(ToHangUp)
音量调节(ControlsVolume)
通过Web进行话机设置(TelephoneSettingbyWeb)
通过Telnet进行话机设置(TelephoneSettingbyTelnet)
菜单管理(MenuManage)

三、结束语

需求分析由于包括了从用户角度(系统的外部行为)和开发者角度(一些内部特性)来阐述系统,因而有两层含义,一是从系统外部能发现系统所具有的满足于用户的特点、功能及属性等,再有就是需求是指明必须实现什么样的规格说明,它描述了系统的行为、特性或属性,是开发过程中对系统的约束。

以上介绍的IP电话机的需求分析与概念性规格说明,使我们对产品功能、性能、基本操作等有了一个整体的把握。而图形化的规格说明,则借助于图形工具来对产品进行细节描述,它为统一课题组成员的认识、指导整个开发工作提供了依据。

IP电话, IP电话机

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