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需求描述

# SIP客户端与USB蓝牙模块集成需求文档

## 1. 系统概述

开发跨平台（ARM/X86，也可以是单平台）的SIP客户端管理系统，实现**多USB蓝牙模块（外置声卡设备）与多SIP客户端的一对一动态绑定**，构建SIP服务器到多手机的并行呼叫通道。系统支持设备热插拔管理、账号-设备绑定配置及分布式音频路由。

- USB设备动态绑定
- SIP注册管理
- 音频路由控制

## 2. 详细需求

### 2.1 USB蓝牙模块管理

#### 设备识别

- 应用程序实时监控USB接口，识别预定义的USB蓝牙模块（通过VID/PID或设备特征码过滤）
- 支持同时接入多个同型号模块，每个模块独立处理

#### 驱动与绑定

- 自动加载系统级驱动（如HCI音频驱动），确保设备作为标准音频输入/输出设备被识别
- 设备插入时，启动**独立进程**绑定模块（一对一关系），进程隔离保证稳定性

#### 生命周期管理

- 设备拔出时自动释放资源并终止对应进程
- 进程异常退出后支持自动重启绑定

### 2.2 SIP客户端核心功能

#### 账号配置

提供配置文件/命令行/API接口，动态设置以下参数：

```ini
# 设备绑定配置文件 (device_binding.conf)
[DEVICE:SN-12345] # 蓝牙模块序列号
SIP_USER = ext1001
SERVER = sip.example.com
PASSWORD=encrypted_password
CODECS=G.711,PCMA
AUDIO_DEV = hw:BTModule1 # ALSA设备名

[DEVICE:SN-67890]
SIP_USER = ext1002
SERVER = sip.example.com
PASSWORD=encrypted_password
CODECS=G.711,PCMA
AUDIO_DEV = hw:BTModule2
```

支持TLS/SRTP加密配置。

#### 注册与状态维护

- 自动向SIP服务器注册并维持心跳（定期发送REGISTER）
- 注册状态实时日志记录（成功/失败及错误码）

#### 呼叫控制

- 自动接听SIP服务器发起的呼叫（INVITE请求）
- 支持DTMF中继（RFC 2833）及基本SIP方法（ACK, BYE）

### 2.3 音频路由机制

#### 设备绑定

SIP客户端进程独占绑定USB蓝牙模块的音频输入/输出通道（如ALSA设备hw:CardName或PulseAudio Sink）
##### 动态绑定特性

- 设备插入时自动加载对应配置创建SIP实例

- 支持运行时配置热更新（SIGHUP重载）

##### 冲突解决机制

- 设备重复插入时拒绝二次绑定并告警

- SIP账号冲突时自动去注册旧实例

#### 蓝牙-手机链路

通话音频流路径：

```
SIP服务器 → 管理守护进程 → SIP客户端N → USB蓝牙模块N → 手机N
```

多路并发控制：

- 独立音频通道：每个实例分配独立ALSA设备句柄

- 回声消除：每个通道单独启用WebRTC AEC模块



#### 回退机制

呼叫过程中蓝牙断开时，自动发送SIP BYE终止通话并触发告警

### 2.4 非功能性需求

#### 兼容性

- 操作系统：Linux (ALSA/PulseAudio), Windows (WASAPI)
- SIP协议：RFC 3261基础协议栈，支持UDP/TCP传输

#### 性能

- 设备插拔响应延迟 ≤ 1s
- 音频传输延迟 ≤ 100ms（端到端测试）

#### 安全

- 配置文件密码加密存储（AES-256）
- 拒绝未授权SIP请求（防火墙规则+白名单）

#### 日志与监控

- 结构化日志（JSON格式）：设备状态、SIP信令、错误事件
- 系统资源监控（进程CPU/内存占用告警）

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## 3. 系统流程

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## 4. 交付物

| 组件 | 说明 |
|------|------|
| 设备监控守护进程 | USB热插拔检测、进程生命周期管理 |
| SIP客户端实例 | 单模块绑定的轻量化进程（C++/Python） |
| 配置工具 | 账号管理工具（CLI/GUI可选） |
| 日志分析模块 | 实时故障诊断工具（基于ELK栈） |
| 自动化测试套件 | 系统功能验证（Python测试脚本）|

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## 5. 验证标准

- 绑定测试：插入USB模块后，SIP客户端进程在3秒内启动并占用音频设备
- 呼叫测试：SIP服务器发起呼叫后，被叫号码在5秒内响铃
- 压力测试：并发处理10+模块时，CPU占用率≤70%（X86四核/2GHz）
- 异常测试：强制拔出模块时，客户端进程优雅退出（无僵尸进程）

> 备注：我方需提供USB蓝牙模块的所有需要的参数和设备。