1. Gsm шлюз есть, 0.5$ В ГОД! просто что бы не заблокировали
2. У андроида есть в юшитый клиент, без никаких снов и прочих проблем, и звонить можно с него так же просто как выбирать сим-карту, тоесть прям в софте при нажатии на телефон, выскакивает окно с вопросом с какой симкарты или сип позвонить.
Насчёт связи через 4g почему должны быть проблемы? Пинг около 30 милисикунд. Особо не заметим.
С firewall и file2ban не вижу проблем. Все поставил за 30-40 минут создал первых 2х клиентов, поставил на телефон и на компьютер, проверил все работает. (Iptable и file2ban стоит и настроен)
Насчёт взять готовое облочное решение. Можно и так действительно было бы проще, на 3копейки дороже но проще. Но тогда я ничего не научусь и усложнить систему сильно не получиться. + Не уверен что справиться с задачей насчёт того что бы сразу было соединение с последним набиравшим в течении N времени. И уже прийдеться мириться с нюансами.
немного добавлю, путь что вы описали рабочий, но скорее больше для тестов и получения знаний, для продуктива, мое имхо имеет много нюансов по причинам:
1. треклятый GSM шлюз может невзначай наложить свои проблемы(если захотите расширить число линий - может стать проблемой, или если понадобится что-то дополнительно на нем настроить , вам придется изучить его особенности и возможно самостоятельно.
2. Про пуши и работу через мобильный интернет: переключаясь между базовыми станциями нормальным будет являться что у вашего аппарата меняется IP адрес. Значит может понадобится интервал на регистрации ставить меньше. Выбор транспорта возможно будет приемлемым в сторону TCP или TLS. Без пушей приложение софтфона(с отключенным режимом сна) выедает батарею меньше чем за день(4500 mAh) это просто лежать на столе - телефон живет исключительно на зарядке
3. Я пока не понял до конца какая у Вас основная специализация вы бизнес-заказчик или вы инженер выполняющий бизнес-заказ или вы просто инженер который тренируется на реальной задаче? В первых 2-х случаях я описал подводные камни и решение этих проблем займет не 1 неделю а может и месяцы времени для получения годного работающего решения.
В последнем же случае - если вам нужно поучиться , то вы выбрали правильный путь для сбора максимального количества граблей и тут ваш выбор по какому маршруту все их увлекательно собрать.
В любом случае дерзайте и удачи, она вам пригодится )