電網(wǎng)類核心期刊淺析電信界的革命

　　摘要：會(huì)話初始化協(xié)議(Session Initiation Protocol，SIP),它的主要目的是為了解決IP網(wǎng)中的信令控制，以及同軟交換機(jī)(SoftSwitch)的通信，從而構(gòu)成下一代的增值業(yè)務(wù)平臺(tái)，對電信、銀行、金融等行業(yè)提供更好的增值業(yè)務(wù)。該文簡單介紹了SIP的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、主要功能、消息機(jī)制、優(yōu)越性和發(fā)展現(xiàn)狀，最后通過介紹它的應(yīng)用實(shí)例，以期達(dá)到能夠啟發(fā)讀者的作用。

　　關(guān)鍵詞：SIP、用戶代理、SIP消息、VOIP、NGN　電網(wǎng)類核心期刊

　　1 前言

　　正如DYNAMICSOFT公司首席科學(xué)家Jonathan Rosenberg博士所說的“在電信界以外毫無所知的情況下，一場靜悄悄的革命發(fā)生了”。而領(lǐng)導(dǎo)這場靜悄悄革命的是會(huì)話初始化協(xié)議(Session Initiation Protocol，SIP),它是由IETF提出的IP電話信令協(xié)議。SIP的出現(xiàn)打破了傳統(tǒng)電信業(yè)務(wù)的傳輸模式，它用基于Internet的準(zhǔn)則為電信業(yè)帶來了新的生機(jī)。SIP作為第三代移動(dòng)系統(tǒng)的信令協(xié)議，能夠提供IP多媒體服務(wù)，可以將蜂窩系統(tǒng)與Internet應(yīng)用領(lǐng)域融合在一起。它的主要目的是為了解決IP網(wǎng)中的信令控制，以及同軟交換機(jī)(SoftSwitch)的通信，從而構(gòu)成下一代的增值業(yè)務(wù)平臺(tái)，對電信、銀行、金融等行業(yè)提供更好的增值業(yè)務(wù)。

　　2 SIP簡介

　　2.1 SIP系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

　　按邏輯功能區(qū)分，SIP系統(tǒng)由4種元素組成：用戶代理，SIP代理服務(wù)器，重定向服務(wù)器以及SIP注冊服務(wù)器，如錯(cuò)誤!未找到引用源。所示。

　　SIP用戶代理，又稱為SIP終端，是SIP系統(tǒng)中的端用戶，在RFC3261中將它們定義為一個(gè)應(yīng)用。根據(jù)它們在會(huì)話中扮演的角色的不同，又可分為用戶代理客戶機(jī)(UAC) 和用戶代理服務(wù)器(UAS)2種。其中前者用于發(fā)起呼叫請求，后者用于響應(yīng)呼叫請求。

　　SIP代理服務(wù)器，是一個(gè)中間元素，它既是一個(gè)客戶機(jī)又是一個(gè)服務(wù)器，具有解析名字的能力，能夠代理前面的用戶向下一跳服務(wù)器發(fā)出呼叫請求。然后服務(wù)器決定下一跳的地址　。

　　重定向服務(wù)器，是一個(gè)規(guī)劃SIP呼叫路徑的服務(wù)器，在獲得了下一跳的地址后，立刻告訴前面的用戶，讓該用戶直接向下一跳地址發(fā)出請求而自己則退出對這個(gè)呼叫的控制。

　　SIP注冊服務(wù)器，用來完成對UAS的登錄，在SIP系統(tǒng)的網(wǎng)元中，所有UAS都要在某個(gè)登錄服務(wù)器中登錄，以便UAC通過服務(wù)器能找到它。

　　2.2 SIP的主要功能

　　SIP具有如下基本功能：

　　1. 用戶定位(User location)：決定哪個(gè)終端系統(tǒng)參加通信;

　　2. 用戶能力(User capabilities)：決定通信所采用的媒體和媒體參數(shù);

　　3. 用戶可用性(User availability)：決定被叫方是否愿意加入通信過程;

　　4. 呼叫建立(Call setup)：振鈴、主叫方和被叫方的連接和參數(shù)的建立;

　　5. 呼叫處理(Call hangling)：呼叫前轉(zhuǎn)或終結(jié)呼叫。

　　2.3 SIP消息機(jī)制

　　SIP是一個(gè)基于文本的協(xié)議，它的消息分為兩大類：從客戶端到服務(wù)器的請求(Request)和從服務(wù)器到客戶端的響應(yīng)(Response)。

　　無論請求消息還是響應(yīng)消息都是由起始行(Start-Line)、消息頭部(Message-Header)和可選的消息體(Message-Body)構(gòu)成。SIP消息的頭部字段主要有From、To、Call-ID、Cseq、Via、Contact等，用于標(biāo)識(shí)會(huì)話的各種相關(guān)參數(shù)，而可選的消息體部分用于描述會(huì)話雙方的通信能力。

　　請求消息的起始行稱為請求行(Request-Line)，其中的“方法”(Method)字段表明了請求消息的功能。

　　SIP協(xié)議定義了6種方法：REGISTER：用于登記聯(lián)系信息;INVITE：用于邀請用戶加入會(huì)話;ACK：用于對邀請做出響應(yīng);CANCEL：用于取消未完成的請求;BYE：用于終止會(huì)話;OPTIONS：用于詢問服務(wù)器的性能。

　　響應(yīng)消息的起始行稱為狀態(tài)行(Status-Line)，其中的狀態(tài)碼字段指示了被叫方對請求的響應(yīng)結(jié)果。

　　2.4 SIP呼叫舉例

　　如錯(cuò)誤!未找到引用源。所示描述了一個(gè)典型的SIP呼叫。user1@sip1.com作為UAC希望同user2@sip2.com通話，他首先發(fā)出一個(gè)INVITE請求，本地的SIP代理服務(wù)器sip1.com接受到這個(gè)INVITE請求后，經(jīng)過地址解析，將其發(fā)送至SIP代理服務(wù)器sip2.com，同時(shí)sip1.com返回給user1 一個(gè) 100 Trying消息。sip2.com接收到sip1.com的INVITE請求后，將其轉(zhuǎn)發(fā)給user2@sip2.com，并返回給sip1.com一個(gè)Trying消息。user2接受到INVITE請求后，在應(yīng)答之前，將返回給sip2.com一個(gè)180Ringing消息，此Ringing消息將依次轉(zhuǎn)發(fā)給sip1.com、user1。如果user2決定應(yīng)答呼叫，則返回一個(gè)200 OK消息，此消息經(jīng)過sip2.com、sip1.com最后到達(dá)user1。user1在收到200OK消息后，直接發(fā)送一個(gè)ACK確認(rèn)消息給user2。至此呼叫建立過程完成，user1和user2之間可以建立媒體通道進(jìn)行對話。當(dāng)一方想結(jié)束通話時(shí)，發(fā)送一個(gè)BYE消息給對方，對方返回一個(gè)200 OK消息，SIP呼叫即被終止。

　　2.5 SIP的優(yōu)越性

　　SIP是為VoIP電話，尤其是結(jié)合Internet設(shè)計(jì)的協(xié)議，它擁有明顯的優(yōu)越性。

　　1. SIP擁有優(yōu)異的可擴(kuò)展性，原因在于，大大降低了對中心節(jié)點(diǎn)(核心網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器)的壓力，在同樣情況下，可大幅提高系統(tǒng)對呼叫的處理能力。

　　2. SIP與現(xiàn)有的Internet應(yīng)用緊密結(jié)合，包括Web以及Email業(yè)務(wù)，而點(diǎn)擊撥號(hào)(Click to Dial)和點(diǎn)擊傳真(Click to Fax)等協(xié)議都是基于SIP的。

　　3. 對于工程師而言，SIP具有非常簡單的優(yōu)勢，可以松實(shí)現(xiàn)Internet電話。

　　SIP具有更高的功能性和增長潛力，但SIP獲得普遍接受的前提是整個(gè)分組語音承載技術(shù)先被人們接受。現(xiàn)在，這些條件已越來越成熟，SIP的發(fā)展正面臨著一個(gè)大好時(shí)機(jī)。

　　3 SIP發(fā)展現(xiàn)狀

　　在現(xiàn)階段,SIP已經(jīng)得到了業(yè)界的普遍認(rèn)同:

　　1. 標(biāo)準(zhǔn)組織：NGN論壇、3GPP、3GPP2等標(biāo)準(zhǔn)組織已確定SIP為多媒體會(huì)話標(biāo)準(zhǔn)，CDMA、NGN、WCDMA核心網(wǎng)將走向融合和統(tǒng)一;

　　2. 制造商：業(yè)界紛紛推出基于SIP的多媒體解決方案，包括電信設(shè)備廠商(Nortel、Ericsson、Huawei)、數(shù)據(jù)通信廠商(Cisco)以及軟件廠商(Microsoft);

　　3. 運(yùn)營商：基于SIP的NGN Voice方案已經(jīng)成為發(fā)展趨勢，各大運(yùn)營商普遍接受，美洲運(yùn)營商招標(biāo)建設(shè)基于SIP的NGN Voice網(wǎng)絡(luò)，Embratel認(rèn)同基于SIP的VoIP解決方案，日本寬帶運(yùn)營商的VoIP網(wǎng)關(guān)設(shè)備均基于SIP;

　　4. 軟件廠商：固定和移動(dòng)終端操作系統(tǒng)Win XP、Win CE、Symbian宣布支持SIP，企業(yè)辦公系統(tǒng)Notes、Exchange、GroupWise支持基于SIP協(xié)議與包括電信運(yùn)營商在內(nèi)的第三方互通通信與狀態(tài)信息

　　基于SIP協(xié)議的多媒體業(yè)務(wù)平臺(tái)是未來NGNS(下一代網(wǎng)絡(luò)的新型業(yè)務(wù)Next Generation Network-based Service)的主流業(yè)務(wù)平臺(tái)，尤其在NGN(下一代網(wǎng)絡(luò))更為合適。

　　4 支持SIP的產(chǎn)品

　　目前,已經(jīng)有不少值得關(guān)注的、比較有代表性的SIP應(yīng)用,例如:

　　1. SIP產(chǎn)品開發(fā)商Dynamicsoft是Cegetel的合作者，該公司致力于為SIP產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造開發(fā)平臺(tái)，供其他廠商在其基礎(chǔ)上開發(fā)市場需要的新興語音服務(wù)。

　　2. 3Com公司已完成其SIP產(chǎn)品的第四次測試，其目的是為了檢驗(yàn)軟件和硬件的SIP互操作性。這是第一次整個(gè)電話系統(tǒng)都建立在SIP基礎(chǔ)上的測試，比如通過一臺(tái)SIP網(wǎng)關(guān)訪問PSTN等。

　　3. Siemens已經(jīng)正式向業(yè)界推出了采用SIP協(xié)議的VoIP電話。該產(chǎn)品完全符合SIP的要求，呼叫可以從PSTN、Intranet或者Internet發(fā)起。此類電話產(chǎn)品，包括電話機(jī)、客戶程序和通信服務(wù)器、網(wǎng)關(guān)都可應(yīng)用于企業(yè)通信系統(tǒng)和電信規(guī)模的IP電話系統(tǒng)。

　　4. Cisco 將SIP功能嵌入了其接入服務(wù)器和系列路由器，這些嵌入功能負(fù)責(zé)IP網(wǎng)絡(luò)語音和多媒體呼叫的信令控制，而Cisco的SIP軟件具備SIP協(xié)議的固有優(yōu)勢，在個(gè)人移動(dòng)服務(wù)上功能強(qiáng)大。

　　5. Lucent實(shí)現(xiàn)了一套供第三方開發(fā)者采用SIP的可編程軟件平臺(tái)，支持SIP全部標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)和組成元素。

　　5 結(jié)束語

　　本文簡單介紹了SIP的基本知識(shí)和發(fā)展現(xiàn)狀，以及它在電信界中的應(yīng)用。SIP技術(shù)現(xiàn)在還處于發(fā)展階段，可以預(yù)料，當(dāng)SIP技術(shù)成熟并市場化后，將會(huì)給電信界帶來一次革命，給銀行、金融等行業(yè)提供更好的增值業(yè)務(wù)。

　　參考文獻(xiàn)：

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　　9. 《IP網(wǎng)絡(luò)多媒體通信技術(shù)》黃永峰等編著 人民郵電出版社 2003

　　10. 《軟交換與下一代網(wǎng)絡(luò)》陳建亞 余浩編著 北京郵電大學(xué)出版社2003

　　11. 《VoIP技術(shù)分析與系統(tǒng)設(shè)計(jì)》張登銀 孫精科等編著 人民郵電出版社 2003

　　12. 《軟交換技術(shù)與協(xié)議》糜正琨 王文 編著 中國通信學(xué)會(huì)主編 人民郵電出版社 2003

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