SIP原理分析

科技资讯SCIENCE & TECHNO ey INFOPMATION工程技术SIP原理分析王云岚(中央电视台北京100859)摘要:本文首先用逮了SIP的提出和发起和SIP协议所使用的环境，其次,对SIP协议的功能概述和SIP协议的功能概述进行了探讨,同时对SIP协议运行的网络构成进行分析。最后,还对SIP协议的应用实例进行研究。关键词:SIP原理分析中图分类号:TP14文献标识码:A文章编号:1672-3791(2010)02(b)-0058-02随着IP电话应用的普及，建立终端设型,RFC3265确定 了具体的事件通知。从Call Server的角度来看,SIP Adapter备和网关的可扩展网络已成为业界面临的早在2001年,供应商就已开始推出基于的功能主要有两部分。一大技术挑战。目前IP电话技术已完美实SIP的服务。 今天,人们对该协议的热情不(1)将其 他SoftSwitch交换机发来的SIP现了对语音和传真信息的编码和传输,但断 高张.Sun Microsystems的Java Commu-消 息转换成统-的内部呼叫协议。仍需进-步发展为大型公司和服务提供平nity Process等组织正在使用通用的Java编(2)将Call Server产生 的呼叫消息转台的呼叫控制和地址管理技术。因此，支持程语 言定义应用编程接H(API),以便开发换 成标准的SIP协议消息,发送给其他IP电话系统互通的多个协议已经出台。常商 能够为服务提供商和企业构建SIP组件SoftSwitch.用的IP电话协议(如H.323. MGCP和SIP)的和应用程序。最重要的是,越来越 多的竞争2.2 基于SIP的IP网络电话系统所用的协议栈优缺点各异.其中,秉承越简单越流行这一者正在借助前途光明的新服务进人SIP市如: 图2所示，媒体传输层采用PCM编设计思想的SIP协议的应用前最无限。场。SIP正在成为自HTTP和SMTP以来最为码 或各种压编编码的话音信号经RTP协议重要的协议之一分装后在IP网上传送,RTCP检测传送的SIP协议的发展及优点SIP的优点:类似Web的可扩展开放通Q0S , RSVP用于资源预留,保证传送的.SIP出现于二十 世纪九十年代中期，源信。使用SIP ,服务提供商叮以随意选择标准QOS,SIP协议基于文本 ,结构灵活,易于扩于哥伦比亚大学计算机系副教授Henning 组件 ，快速驾驭新技术。不论媒体内容和参展 ,低层传输协议可用TCP或UDP,推荐首Schulzinne及其研究小组的研究。Schulzrinne与方 数量，用户都可以查找和联系对方.SIP选UDP. 另外,在SIP协议中,呼叫和媒体控教授除与人共同提出通过Internet传输实时 对 会话进行协商,以便所有参与方都能够就制信 息同时传送。数据的实时传输协议(RTP)外, 还与人合作会话功能达成一 一 致以及进行修改。它甚至可编写了实时流传输协议(RTSP)标准提案,用以添加、 删除或转移用户。不过,SIP不是万3" SIP协议的功能概述于控制音频视频内容在Web上的流传输。能的。它既不是会话描述协议，也不提供会3.1 SIP协议的功能和特点Schulzrinne本来打算编写多方多媒体议控制功能。 为了描述消息内容的负载情况SIP是一个客户/服务器协议。协议消会话控制(MMUSIC)标准。1996年,他向和特 点, SIP使用Internet的会话描述协议息分 为两类:请求和响应。请求消息从客户IETF提交了一个草案,其中包含了SIP的重(SDP)来描述终端设备的特点.SIP 自身也不机发 往服务器,响应消息则从服务器发往要内容。1999年,Shulzrinne在提交的新标准提供服 务质量(QoS),它与负责语音质量的客 户机。协议消息的目的是建立或终结会中删除了有关媒体内容方面的无关内容。随资 源保留设置协议(RSVP)互操作。它还与若话, 该会话可以是Internet多媒体会议、后,IETF发布了第一个SIP规范，即干个其他 协议进行协作,包括负责定位的轻Internet电话呼 叫或多媒体信息流分配。RFC2543.虽然一些供应商表示了担忧,认型 目录访向协议(LDAP).负责身份验证的远SIP响应消息的消息体还包含指示呼叫为H.323和MGCP协议叮能会大大危及他们程 身份验证拨入用户服务(RADIUS)以及 进展 和失败原因的文本信息。为了能正确传在SIP服务方面的投资,IETF继续进行这项负 责实时传输的RTP等多个协议。送协议消息，SIP还需解决两个重要的问题。工作，于2001年发布了SIP规范RFC3261.一是寻址,即采用什么样的地址形式标识终RFC3261的发布标志着SIP的基础已经2 SIP协议所使用的环境端用户:二是用户定位。SIP沿用WWW的技术确立。从那时起,已发布了几个RFC增补版2. 1 Softswitch的软件模块结构解决这两个问题.寻址采用SIP URL,按照本，充实了安全性和身份验证等领域的内如:图1所示，SIP Adapter在SoftSwitch RFC 2396规定的URI导则定 义其语法,特别容。例如，RFC3262对临时响应的可靠性作的软件 模块结构中处于与SS7.H.248.H.是用户 名字段叮以是电话号码,以支持IP电了规定。RFC3263确立了SIP代理服务器的323相同的 L2/L3层内， 都需要通过Intermal话网关 寻址，实现IP电话和PSTN的互.通.SIP定位规则.RFC3264提供了提议/应答模Protocol 与Call Server进行消息交 互.主叫按照被叫地址，就可以识别出被叫是否SoftswitchService ManagerL5Resource Manage rCall ServerL4Interual ProtocolSS7 AdapterH .248 Adapter H.323 AdapterSIPAdapter12L3中国煤化工3SGMG IMG2HCNMHG圈158科技资讯SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATIONSCENCE & TECINOLOGY NFOFMATON科技资讯工程技术在传统电话网上,然后通过一个与传统电话也可以利用其他定位服务器如DNS.LDAP等参数;服务网相连的网关向被叫发起并建立呼叫。用户提 供的定位服务器来增强其定位功能。器地址参数。定位基于登记和DNS机制。SIP用户终端上电SIP是一个应用层控制协议，它叮以采URL形式: USER@HOST,用途:代表主后即向登记服务器(registrar)登记,SIP专门为用 不同的传送层协议。如果采用UDP传送，机 上的某个用户，可指示From，To，Re-此定义了一个“登记"(REGISTER)请求消息，要求响应消息沿请求消息发送的同样路径quest URI, Contact并规定了登记操作过程。登记服务器通常和回送,以支持中间服务器对呼叫的监视和等SIP头部字段。URL应用举例:代理服务器或重定向服务器位于一起,登记状态控制。 如果采用TCP传送.则同一事务Sip:j.doe@big. com信息进入IP网络公共的定位服务器,SIP服务的 请求和响应需在同一TCP连接上传送。Sip.j.decret@big.comtransprt-tcps器叮通过适当的协议访问该服务器、确定用3.2SIP URL结构subjet=project户的位置。SIP的最强大之处就是用户定位功URL格式:SIP:用户名:口令@主机;端Sip:+1-212- -55- 1212:1234@gateway.能。.SIP本身含有向注册服务器往册的功能，口,传送参数:用户参数，方法参数,生存期com:uer-phoneSip:alice@10.1.2.3遵体封装Sip:alice@registar.com ;QOSmethod=REGISTERSIPIRTSD RSVD 区TCF D4 SIP协议运行的网络构成应用程序SIP协议是一个Client/Sever协议。SIPTCPopP端系统包括用户代理客户机(UAC)和用户代理服务器(UAS),其中UAC的功能是向∪AS发起SIP请求消息，UAS的功能是对网络层[IPv4 IPv6UAC发来的SIP请求返回相应的应答。在SS(SoftSwitch)中,可以把控制中心SoftSwitch链路层PP AAL3网ALEPPP3核心看成一个SIP端系统。在Iptel系统中,与PSTN互通的网关也相当于一个端系统。物理层SDB在网络中有三类服务器:(1)代理服务器(Proxy server):完成SIP消息的转接、转IP电话铸讽战发功能。在转发请求之前.它可能改写原请图2求消息中的内容。(2)重定向服务器(redirectserver):接收SIP请求,把请求中的原地址映SIP用户SIP注册服务器射为零个或多个地址，返回给客户机，客户机根据此地址重新发送请求。(3)登记服务器(registrar server): 接收客户机的注册请REGISTER求,完成用户地址的注册.一般地,登记服务器通常和代理服务401 Unauthorized器或重定向服务器位于一起。代理服务器和重定向服务器在确定下一跳服务器时可能向定位服务器(location server)发 出查询请求。定位服务器属fInternet网络中的公200 0K .共设备。实际实现时可以有多种方式(如注册流程finger. LDAP等协议),原则足只要能为被叫用户提供精确的定位信息就行。软交换机1软交换虮SIP用户A(Proxy)SIP用户C5 SIP协议的应用 实例(如图3)参考文献.INVITEISDPI[1] 崗智伟,刘凯，黄明和.SIP中服务质量100 TryingINVITE[SDP]的改进与研究[J].江西师范大学学报。100 TryingINYITEISDPI(自然科学版), 2006(4).[2]万勇兵,刘凯，黄明和,等.一种基于SIP180 Ringing.。180 Ringing一180 Ringin&下VoIP身份认证技术的解决方案[].江西师范大学学报(自然科学版),2008(2).。200 OK[SDP][3] 刘波,文军.基于SIP的IP-PBX系统研200 OK[SDPI。200 OKISDPL究[].成都信息工程学院学报,2005(6).[4]宋燕辉.朱江军,陈霖.基于IMS的固定ACK与移动网络融合分析[].移动通信,2008建江通话I5] 刘志刚，邬春学.基于IMS的固定与移动网络融合的研究与应用[J].科技资讯,.BYE2007(30).中国煤化工S的固定与移动网络融200|U].无锡职业技术学院fYHCNMHG圄3呼叫流程科技资讯SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION59