現(xiàn)代通信交換技術(shù)課程設(shè)計(jì)--現(xiàn)代通信網(wǎng)h.323與sip協(xié)議的比較

1、<p>　　現(xiàn)代通信交換技術(shù)課程設(shè)計(jì)</p><p>　　設(shè)計(jì)題目：現(xiàn)代通信網(wǎng)H.323與SIP協(xié)議的比較</p><p>　　姓 名： </p><p>　　學(xué) 號(hào)： </p><p>　　班 級(jí)：

2、 通信工程083班 </p><p>　　指導(dǎo)老師： </p><p>　　2011年7月14日</p><p><b>　　摘要3</b></p><p>　　1． H.323協(xié)議5</p><p>　　1.1

3、H.323協(xié)議棧5</p><p>　　1.2  H.323的組件5</p><p>　　1.2.1.  H.323拓?fù)鋱D5</p><p>　　1.2.2.  Terminal6</p><p>　　1.2.4.  MCU6</p><p>　　1.2.5. 

4、; Gatekeeper6</p><p>　　1.3.  媒體傳輸相關(guān)協(xié)議6</p><p>　　1.4. H.323的通信過(guò)程7</p><p>　　1.4.1  建立呼叫7</p><p>　　1.4.2  建立呼叫控制9</p><p>　　1.4.3  傳輸媒

5、體信息9</p><p>　　1.4.4  釋放呼叫連接9</p><p>　　2． SIP協(xié)議10</p><p>　　2.1 發(fā)展背景10</p><p>　　2.2 SIP的基本內(nèi)容11</p><p>　　2.2.1．SIP體系的組成部件11</p><p>　　2

6、.2.2. SIP的消息格式12</p><p>　　2.3 SIP的技術(shù)特點(diǎn)14</p><p>　　2.3.1. 協(xié)議的可擴(kuò)充性15</p><p>　　2.3.2．開(kāi)放的業(yè)務(wù)生成環(huán)境16</p><p>　　2.3.3．對(duì)移動(dòng)性的支持17</p><p>　　2.4 SIP的應(yīng)用和發(fā)展情況17<

7、/p><p>　　2.5 SIP會(huì)話流程圖18</p><p>　　H.323 與SIP比較18</p><p><b>　　參考資料19</b></p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　通信在現(xiàn)代的社會(huì)中占據(jù)著重要的地位，通信網(wǎng)是通信中必不可少的因素

8、。要使通信網(wǎng)內(nèi)的設(shè)備實(shí)現(xiàn)信息交換和資源共享，都必須要有協(xié)議的支持。協(xié)議定義了數(shù)據(jù)單元使用的格式，信息單元應(yīng)該包含的信息和含義，連接方式，信息發(fā)送和接收時(shí)序，從而確保網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)順利地傳送到確定的地方。網(wǎng)絡(luò)如果沒(méi)有統(tǒng)一的通信協(xié)議，信息傳遞就無(wú)法識(shí)別。本文主要介紹了軟交換中重要的SIP和H.323協(xié)議的作用，協(xié)議消息類(lèi)型，協(xié)議消息結(jié)構(gòu)以及協(xié)議操作過(guò)程。</p><p>　　關(guān)鍵詞：協(xié)議； SIP; H.323&l

9、t;/p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Communication in the modern society act an important position, communication network is essential factors in communication .To make the communication

10、s network equipment within the facility to realize information exchange and sharing resource must be to want to have the support of the agreement. Agreement defines the format used date unit, the information and meaning,

11、 connection, information sending and receiving timing, to ensure the date can receiving the right place in the network. This thesis</p><p>　　Keywords: agreement ; SIP; H.323 </p><p>　　1． H.3

12、23協(xié)議</p><p>　　H.323是ITU-T提出的一個(gè)建議書(shū)。它是一個(gè)協(xié)議族，用來(lái)在IP分組交換網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音通信、視頻通信和數(shù)據(jù)會(huì)議。H.323當(dāng)前已發(fā)展到了第6個(gè)版本。</p><p>　　1.1 H.323協(xié)議棧</p><p>　　H.323協(xié)議族是建立在運(yùn)輸層之上的體系結(jié)構(gòu)。正因?yàn)榻⒃趥鬏攲又?，所以它屏蔽了底層網(wǎng)絡(luò)的差異，而使其與其他網(wǎng)絡(luò)的VOI

13、P協(xié)議交互起來(lái)比較容易。圖 1-1是H.323的協(xié)議棧。</p><p>　　H.323有三個(gè)功能模塊：信令控制模塊、媒體傳輸模塊和數(shù)據(jù)會(huì)議（Data Conference）模塊。信令控制模塊又由H.225.0 認(rèn)證/接受/狀態(tài)RAS（Registration/Admission/Status）信令、H.245媒體控制信令和H.225.0呼叫信令組成。媒體傳輸模塊由音頻傳輸和視頻傳輸兩部分組成，這兩部分各自又包括

14、編碼標(biāo)準(zhǔn)、RTP實(shí)時(shí)傳輸和RTCP實(shí)時(shí)傳輸控制。數(shù)據(jù)會(huì)議模塊則主要由建立在TCP上的T.120協(xié)議族來(lái)負(fù)責(zé)。</p><p>　　H.323只是H.32X多媒體通信標(biāo)準(zhǔn)系列中的一個(gè)。H.32X系列標(biāo)準(zhǔn)各自針對(duì)一種特定網(wǎng)絡(luò)上的多媒體通信。它們公用了很多協(xié)議，例如H.245就是大多數(shù)H.32X協(xié)議族系列的一個(gè)公共的協(xié)議。H.32X協(xié)議族包括：H.320是在N-ISDN上進(jìn)行多媒體通信的標(biāo)準(zhǔn)，H.321是在B-ISDN

15、上進(jìn)行多媒體通信的標(biāo)準(zhǔn)，H.322是在有服務(wù)質(zhì)量保證的LAN上進(jìn)行多媒體通信的標(biāo)準(zhǔn)，H.324是在GSTN和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行多媒體通信的標(biāo)準(zhǔn)，而H.323為現(xiàn)有的分組網(wǎng)絡(luò)PBN（如IP網(wǎng)絡(luò)）提供多媒體通信標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　1.2  H.323的組件</p><p>　　1.2.1.  H.323拓?fù)鋱D</p><p>　　圖1.1 一個(gè)

16、簡(jiǎn)單的H.323拓?fù)鋱D</p><p>　　H.323一般有四個(gè)組件：Terminal（終端）、Gateway（網(wǎng)關(guān)）、MCU（Mutipoint Control Units多點(diǎn)控制單元）和Gatekeeper（關(guān)守）。Terminal、Gateway和MCU都可稱(chēng)為endpoint（端點(diǎn)）。</p><p>　　1.2.2.  Terminal</p><p

17、>　　Terminal是一個(gè)產(chǎn)生和終止H.323數(shù)據(jù)流／信令的endpoint。它是一個(gè)帶有H.323協(xié)議棧的器件，例如PC、嵌入式IP電話機(jī)和IP電話軟件Net2Phone等。</p><p>　　根據(jù)H.323的規(guī)定，Terminal必須支持音頻通信，而視頻通信和數(shù)據(jù)會(huì)議則是可選的。</p><p>　　1.2.3.  Gateway</p><p&

18、gt;　　Gateway是H.323網(wǎng)絡(luò)中一個(gè)可選組件。Gateway最重要的作用就是協(xié)議轉(zhuǎn)換。通過(guò)Gateway，兩個(gè)不同協(xié)議體系結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)得以通信。例如，有了Gateway，一個(gè)H.323終端能夠與PSTN終端語(yǔ)音通信?？梢钥闯?，當(dāng)我們的通信要經(jīng)過(guò)不同協(xié)議體系結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)時(shí)，Gateway是必須的。</p><p>　　1.2.4.  MCU</p><p>　　MCU主要負(fù)責(zé)

19、多方會(huì)話。MCU由一個(gè)必須的MC（Multipoint Controller）和可選的多個(gè)MP（Multipoint Processor）組成。MC負(fù)責(zé)信令控制，MP負(fù)責(zé)混音、Transcode等媒體處理。</p><p>　　1.2.5.  Gatekeeper</p><p>　　Gatekeeper也是H.323網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)可選組件。Gatekeeper主要負(fù)責(zé)認(rèn)證控制、地址

20、解析、帶寬管理和路由控制等。</p><p>　　當(dāng)H.323網(wǎng)絡(luò)中不存在Gatekeeper時(shí)，兩個(gè)endpoint是不需要經(jīng)過(guò)認(rèn)證就能直接通信。這不便于運(yùn)營(yíng)商開(kāi)展計(jì)費(fèi)服務(wù)，而且兩個(gè)endpoint的地址解析被分散到Gateway中，這無(wú)疑會(huì)加大Gateway的復(fù)雜度。另外，如果沒(méi)有Gatekeeper，擴(kuò)充新功能（如添加帶寬管理和路由控制）是比較困難的。</p><p>　　Gatek

21、eeper則恰好彌補(bǔ)了上述缺陷，當(dāng)然也帶來(lái)了成本的提高。Gatekeeper本質(zhì)上是將認(rèn)證控制、地址解析、帶寬管理和路由控制等功能集成到一個(gè)器件中。這樣，當(dāng)H.323網(wǎng)絡(luò)中存在Gatekeeper時(shí)，兩個(gè)endpoint要通信，必須先經(jīng)過(guò)Gatekeeper的認(rèn)證。然后Gatekeeper從endpoint提交的認(rèn)證信息（如Net2Phone提供的號(hào)碼序列）中，獲取到兩個(gè)endpoint間的路由，從而讓兩個(gè)endpoint實(shí)現(xiàn)通信。當(dāng)然

22、，為加強(qiáng)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的管理，我們可以方便地將帶寬管理和路由控制等功能方便地添加到Gatekeeper中。</p><p>　　1.3.  媒體傳輸相關(guān)協(xié)議</p><p>　　音頻、視頻等信息要傳輸，首先要編碼，這需要編碼協(xié)議。為保證它們的傳輸質(zhì)量（實(shí)時(shí)性等），我們用UDP來(lái)傳輸它們，但UDP的可靠性不好，所以我們需在UDP之上加上自己的檢錯(cuò)、糾錯(cuò)機(jī)制，這就是說(shuō)我們要在UDP上加上另

23、外的傳輸協(xié)議。</p><p>　　H.323協(xié)議體系中，從上到下與媒體傳輸相關(guān)的協(xié)議有：音頻編碼協(xié)議G.711和G.723.1等，視頻編碼協(xié)議H.261和H.263等，實(shí)時(shí)運(yùn)輸協(xié)議RTP以及與其配套的實(shí)時(shí)運(yùn)輸控制協(xié)議RTCP。</p><p>　　RTP協(xié)議是用來(lái)提供端到端的實(shí)時(shí)運(yùn)輸功能，但并不保證服務(wù)質(zhì)量；而配套的RTCP協(xié)議是用來(lái)保證服務(wù)質(zhì)量的。這兩個(gè)協(xié)議的詳細(xì)情況請(qǐng)參看RFC355

24、0（RFC1889是過(guò)期標(biāo)準(zhǔn)）和另一篇文章《RTP協(xié)議分析》。</p><p>　　1.4. H.323的通信過(guò)程</p><p>　　圖1.2典型的H.323的通信過(guò)程</p><p>　　可以看出這個(gè)通信過(guò)程分為4步。</p><p>　　1)建立RAS信令。這主要完成認(rèn)證、地址解析等功能。</p><p>　　2

25、)建立呼叫信令。這主要是通過(guò)Setup，Alerting，Connect等步驟來(lái)完成。</p><p>　　3)建立呼叫控制（即媒體控制）。這主要完成協(xié)商endpoint的能力，打開(kāi)或關(guān)閉媒體邏輯信道等。</p><p>　　4)傳輸音頻或視頻等信息。</p><p>　　需要注意的是在快速連接（Fast Connect）模式下，并沒(méi)建立單獨(dú)的呼叫控制信道，所有的呼

26、叫控制信息以“隧道”的方式在呼叫信令信道中傳輸。</p><p>　　1.4.1  建立呼叫</p><p>　　圖1.3給出了呼叫建立的過(guò)程。圖中的綠實(shí)線表示RAS信息，而黑虛線表示H.225呼叫信令信息。圖中的呼叫建立過(guò)程敘述如下。</p><p>　　1) T1向Gatekeeper發(fā)送認(rèn)可請(qǐng)求ARQ（Admission Request）。</

27、p><p>　　2) Gatekeeper確認(rèn)T1的ARQ，向T1回送ACF。</p><p>　　3) T1發(fā)送“Setup”信息給T2。</p><p>　　4) T2向T1回送一個(gè)“Call Proceeding”響應(yīng)，表明呼叫正在建立中。這個(gè)時(shí)候，如果T2已經(jīng)向Gatekeeper注冊(cè)，則轉(zhuǎn)6)。</p><p>　　5) T2到Gate

28、keeper處注冊(cè)。</p><p>　　6) T2向T1發(fā)送“Alerting”信息，表明T2正在建立呼叫。</p><p>　　7) T2向T1發(fā)送“Connect”信息，表明已經(jīng)成功地在T1和T2間建立了呼叫連接。</p><p>　　圖1.3 建立呼叫的過(guò)程</p><p>　　圖1.4 建立呼叫控制的過(guò)程</p>

29、<p>　　1.4.2  建立呼叫控制</p><p>　　圖1.4給出了呼叫控制的建立過(guò)程。整個(gè)建立過(guò)程就是T1（T2）向T2（T1）發(fā)送某個(gè)請(qǐng)求，然后T2（T1）向T1（T2）確認(rèn)相應(yīng)的請(qǐng)求。</p><p>　　1.4.3  傳輸媒體信息</p><p>　　圖1.5 媒體傳輸示意圖</p><p>　　

30、圖1.5給出了媒體信息傳輸?shù)氖疽鈭D。RTP用來(lái)提供端到端的實(shí)時(shí)運(yùn)輸功能，但并不保證服務(wù)質(zhì)量，而配套的RTCP用來(lái)保證服務(wù)質(zhì)量。</p><p>　　1.4.4  釋放呼叫連接</p><p>　　圖1.6給出了釋放呼叫的示意圖。整個(gè)流程大致如下。</p><p>　　1) T1和T2向?qū)Ψ桨l(fā)送H.245消息“End Session Command”來(lái)建議釋

31、放呼叫連接。</p><p>　　2) T2向T1發(fā)送H.225信令消息“Release Complete”來(lái)釋放呼叫連接。</p><p>　　3) T1和T2各自從Gatekeeper上登出。</p><p>　　圖1.6 釋放呼叫連接的過(guò)程</p><p><b>　　2． SIP協(xié)議</b></p>

32、<p><b>　　2.1 發(fā)展背景</b></p><p>　　軟交換技術(shù)是實(shí)現(xiàn)新一代話音通信及多媒體和數(shù)據(jù)交互的核心技術(shù)。軟交換技術(shù)體現(xiàn)了控制/業(yè)務(wù)與承載分離的思想，作為控制實(shí)體的軟交換機(jī)，完成呼叫接續(xù)、業(yè)務(wù)控制和用戶(hù)管理等功能，而業(yè)務(wù)媒體流的傳送由IP基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)完成。在整個(gè)軟交換體系中，完成接續(xù)、控制功能的信令協(xié)議起到核心作用，決定了業(yè)務(wù)提供能力的強(qiáng)弱。IETF制訂的新一代

33、會(huì)話控制協(xié)議SIP（Session Initiation Protocol），具有簡(jiǎn)單、開(kāi)放、靈活、可擴(kuò)展等多方面明顯優(yōu)點(diǎn)，成為下一代網(wǎng)絡(luò)軟交換體系的重要技術(shù)。</p><p>　　早在20世紀(jì)90年代，業(yè)界就曾對(duì)究竟是采用H.323還是采用SIP或MGCP作為基于分組網(wǎng)絡(luò)的會(huì)話通信協(xié)議進(jìn)行過(guò)激烈的爭(zhēng)論。由于簡(jiǎn)單、高效和可擴(kuò)展性強(qiáng)，SIP很快就被IETF的其他成員單位采納。最初，SIP被認(rèn)為是端到端(或者用戶(hù)到用

34、戶(hù))的通信協(xié)議。該通信協(xié)議在很大程度上依賴(lài)于現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，如HTTP和SMTP。端到端的SIP模式適用于ISP和剛開(kāi)業(yè)的公司構(gòu)建自己新的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，同時(shí)也可應(yīng)用于新型的大型服務(wù)提供商網(wǎng)絡(luò)。在SIP之前，通信服務(wù)提供商是用基于H.323的標(biāo)準(zhǔn)作為話音網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行融合的標(biāo)準(zhǔn)。由于SIP強(qiáng)調(diào)支持多方會(huì)議，包括對(duì)IP多播和請(qǐng)求分支的功能(這兩項(xiàng)功能在當(dāng)今的電話網(wǎng)絡(luò)中是不具備的)，運(yùn)營(yíng)商通過(guò)SIP能夠提供較H.323標(biāo)準(zhǔn)更為靈活的、互

35、操作性更強(qiáng)的能力和新的服務(wù)特性。于是，自1998年起，當(dāng)新建大規(guī)模VoIP網(wǎng)絡(luò)時(shí)，運(yùn)營(yíng)商開(kāi)始考慮采用SIP協(xié)議，即使那些采用H.323的傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)電話服務(wù)提供商也開(kāi)始考慮向SIP過(guò)渡。</p><p>　　2.2 SIP的基本內(nèi)容</p><p>　　SIP協(xié)議是IETF制訂的會(huì)話控制協(xié)議，負(fù)責(zé)建立和管理兩個(gè)或多個(gè)用戶(hù)間的會(huì)話連接，它主要用于對(duì)等模式（Peer to Peer）的實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)

36、，如VOIP、視頻會(huì)議等應(yīng)用，其功能類(lèi)似于當(dāng)前VoIP主要采用的信令協(xié)議H.323。SIP充分借鑒了HTTP、SMTP（簡(jiǎn)單郵件傳送協(xié)議）這兩個(gè)互聯(lián)網(wǎng)上最成功的應(yīng)用層協(xié)議，其編碼是文本方式的，繼承了互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議簡(jiǎn)單、開(kāi)放、靈活的特點(diǎn)。</p><p>　　2.2.1．SIP體系的組成部件</p><p>　　SIP協(xié)議雖然主要為IP網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的，但它并不關(guān)心承載網(wǎng)絡(luò)，也可以在ATM、幀中繼等承

37、載網(wǎng)中工作，它是應(yīng)用層協(xié)議，可以運(yùn)行于TCP、UDP、SCTP等各種傳輸層協(xié)議之上。</p><p>　　SIP用戶(hù)是通過(guò)類(lèi)似于e-mail地址的URL標(biāo)識(shí)的，例如：sip:myname@mycompany.com，通過(guò)這種方式可以用一個(gè)統(tǒng)一名字標(biāo)識(shí)不同的終端和通信方式，為網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和用戶(hù)使用提供充分的靈活性。</p><p>　　SIP體系結(jié)構(gòu)中，包括以下幾個(gè)主要部件：</p>

38、<p>　　用戶(hù)代理(User Agent)分為兩個(gè)部分：客戶(hù)端(User Agent Client)，負(fù)責(zé)發(fā)起呼叫；用戶(hù)代理服務(wù)器（User Agent Server），負(fù)責(zé)接受呼叫并做出響應(yīng)。二者組成用戶(hù)代理存在于用戶(hù)終端中。</p><p>　　代理服務(wù)器（Proxy Server），負(fù)責(zé)接收用戶(hù)代理發(fā)來(lái)的請(qǐng)求，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)策略將請(qǐng)求發(fā)給相應(yīng)的服務(wù)器，并根據(jù)收到的應(yīng)答對(duì)用戶(hù)做出響應(yīng)。它可以根據(jù)需要

39、對(duì)收到的消息改寫(xiě)后再發(fā)出。</p><p>　　重定向服務(wù)器（Redirect Server），在需要時(shí)，將用戶(hù)新的位置返回給呼叫方。呼叫方可根據(jù)得到的新位置重新呼叫。</p><p>　　注冊(cè)服務(wù)器(Registar)：接收用戶(hù)端的注冊(cè)請(qǐng)求，完成用戶(hù)地址的注冊(cè)。</p><p>　　以上幾種Server可共存于一個(gè)設(shè)備，也可以分布在不同的物理實(shí)體中。SIP服務(wù)器完

40、全是純軟件實(shí)現(xiàn)，可以根據(jù)需要運(yùn)行于各種工作站或?qū)Ｓ迷O(shè)備中。</p><p>　　UAC、UAS、Proxy Server、Redirect Server都是根據(jù)在一個(gè)具體呼叫事件中各物理實(shí)體所扮演的不同角色，而這樣的角色不是固定不變的。一個(gè)用戶(hù)終端在會(huì)話建立時(shí)扮演UAS，而在主動(dòng)發(fā)起拆除連接時(shí)，則扮演UAC。一個(gè)服務(wù)器在正常呼叫時(shí)作為Proxy Server，而如果其所管理的用戶(hù)移動(dòng)到了別處，或者網(wǎng)絡(luò)對(duì)被呼叫地址

41、有特別策略，則它將扮演Redirect Server，告知呼叫發(fā)起者該用戶(hù)新的位置。</p><p>　　除了以上部件，網(wǎng)絡(luò)還需要提供位置目錄服務(wù)，以便在呼叫接續(xù)過(guò)程中定位被叫方（服務(wù)器或用戶(hù)端）的具體位置。這部分協(xié)議不是SIP協(xié)議的范疇，可選用LDAP（輕量目錄訪問(wèn)協(xié)議）等。</p><p>　　理論上，SIP呼叫可以只有雙方的用戶(hù)代理參與，而不需要網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。設(shè)置服務(wù)器，主要是服務(wù)提供

42、者運(yùn)營(yíng)的需要。運(yùn)營(yíng)商通過(guò)服務(wù)器可以實(shí)現(xiàn)用戶(hù)認(rèn)證、管理和計(jì)費(fèi)等功能，并根據(jù)策略對(duì)用戶(hù)呼叫進(jìn)行有效的控制。同時(shí)可以引入一系列應(yīng)用服務(wù)器，提供豐富的智能業(yè)務(wù)。</p><p>　　SIP的組網(wǎng)很靈活，沒(méi)有一定之規(guī)。在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的分工方面：位于網(wǎng)絡(luò)核心的服務(wù)器，處理大量請(qǐng)求，負(fù)責(zé)重定向等工作，是無(wú)狀態(tài)的，它個(gè)別地處理每個(gè)消息，而不必跟蹤紀(jì)錄一個(gè)會(huì)話的全過(guò)程；網(wǎng)絡(luò)邊緣的服務(wù)器，處理局部有限數(shù)量的用戶(hù)呼叫，是有狀態(tài)的，負(fù)責(zé)對(duì)

43、每個(gè)會(huì)話進(jìn)行管理和計(jì)費(fèi)，需要跟蹤一個(gè)會(huì)話的全過(guò)程。這樣的協(xié)調(diào)工作，既保證了對(duì)用戶(hù)和會(huì)話的可管理性，又使網(wǎng)絡(luò)核心負(fù)擔(dān)大大減輕，實(shí)現(xiàn)可伸縮性，基本可以接入無(wú)限量用戶(hù)。SIP網(wǎng)絡(luò)具有很強(qiáng)的重路由能力，具有很好的彈性和健壯性。</p><p>　　2.2.2. SIP的消息格式</p><p>　　SIP消息由三個(gè)部分組成：標(biāo)識(shí)消息類(lèi)型和目的地址的起始行，攜帶消息參數(shù)的頭部以及承載任意附加信息的消

44、息體。消息體中傳送的最重要的信息就是由SDP（Session Description Protocol）協(xié)議描述的媒體控制信息，供終端協(xié)商并建立媒體信道。</p><p>　　SIP消息格式：由一個(gè)起始行（Start-line）、一個(gè)或多個(gè)字段(header fields)組成的消息頭、一個(gè)標(biāo)志消息頭結(jié)束的空行(CRLF)以及作為可選項(xiàng)的消息體(Message body)組成，其中描述的頭稱(chēng)為實(shí)體頭(Entity

45、 header)。</p><p>　　Generic-message = start-line</p><p>　　*message-header</p><p><b>　　CRLF</b></p><p>　　[Message-body]</p><p><b>　?。?）起始行&

46、lt;/b></p><p>　　起始行分請(qǐng)求行（Request-Line）和狀態(tài)行（Status-Line）兩種。</p><p>　　請(qǐng)求行（Request-Line）：請(qǐng)求消息的起始行，由請(qǐng)求消息類(lèi)型，請(qǐng)求目的發(fā)送地址Request-URI，SIP協(xié)議的版本號(hào)，之間用空格隔開(kāi)。</p><p>　　請(qǐng)求行的6種Request Method：</p&

47、gt;<p>　　INVITE：用于發(fā)起呼叫請(qǐng)求。INVITE消息包括消息頭和數(shù)據(jù)區(qū)兩部分。INVITE 消息頭包含主、被呼叫的地址，呼叫主題和呼叫優(yōu)先級(jí)等信息。數(shù)據(jù)區(qū)則是關(guān)于會(huì)話媒體的信息，可由會(huì)話描述協(xié)議SDP 來(lái)實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　BYE：當(dāng)一個(gè)用戶(hù)決定中止會(huì)話時(shí)，可以使用BYE 來(lái)結(jié)束會(huì)話。</p><p>　　OPTIONS：用于詢(xún)問(wèn)被叫端的能力信息，但OP

48、TIONS 本身并不能發(fā)起呼叫。</p><p>　　ACK：對(duì)已收到的消息進(jìn)行確認(rèn)應(yīng)答。</p><p>　　REGISTER：用于用戶(hù)向SIP服務(wù)器傳送位置信息或地址信息。</p><p>　　CANCEL：取消當(dāng)前的請(qǐng)求，但它并不能中止已經(jīng)建立的連接。</p><p>　　狀態(tài)行（Status-Line）：響應(yīng)消息的起始行，SIP應(yīng)答消

49、息的Status-Line由SIP-Version開(kāi)始，接著是一個(gè)數(shù)字編碼的狀態(tài)碼Status-Code，最后是一個(gè)與狀態(tài)碼相關(guān)的描述性短語(yǔ)Reason-Phrase，然后由一個(gè)CRLF行結(jié)束符結(jié)束Status-Line。</p><p>　　SIP應(yīng)答消息的六類(lèi)應(yīng)答狀態(tài)編碼</p><p>　　1xx：臨時(shí)消息：表示表示請(qǐng)求消息已經(jīng)收到，后面將繼續(xù)處理該請(qǐng)求。</p>&l

50、t;p>　　2xx：成功消息：表示請(qǐng)求已經(jīng)被成功的理解、接受或執(zhí)行。</p><p>　　3xx：重定向消息：表示為了完成請(qǐng)求還需采取更進(jìn)一步的動(dòng)作。</p><p>　　4xx：客戶(hù)機(jī)錯(cuò)誤：表示該請(qǐng)求含有語(yǔ)法錯(cuò)誤或在這個(gè)服務(wù)器上不能被滿(mǎn)足。</p><p>　　5xx：服務(wù)器錯(cuò)誤：表示該服務(wù)器不能處理一個(gè)明顯有效的請(qǐng)求。</p><p&g

51、t;　　6xx：全局性故障：表示該請(qǐng)求在任何服務(wù)器上都不能被實(shí)現(xiàn)。</p><p><b>　?。?）消息頭：</b></p><p>　　消息頭的作用是進(jìn)一步提供有關(guān)消息的其他信息，使代理服務(wù)器或客戶(hù)代理服務(wù)器更好地對(duì)消息進(jìn)行處理。消息頭分四類(lèi)：通用頭（general-header ）、請(qǐng)求頭（request-header ）、響應(yīng)頭（ response-heade

52、r ）和實(shí)體頭（ entity-header）</p><p>　　general-header為描述消息基本屬性的通用頭域，可用于請(qǐng)求消息和應(yīng)答消息；消息頭有：Call-ID，F(xiàn)rom，To，Via，Contact，CSeq，Encryption，Expires，Record-Route，Timestamp，Date，Accept，Accept-Encoding，Accept-Language</p>

53、;<p>　　request-header為請(qǐng)求頭域，只可用于請(qǐng)求消息，它被用來(lái)傳遞有關(guān)應(yīng)答的附加信息，對(duì)請(qǐng)求進(jìn)行補(bǔ)充說(shuō)明；Subject，User-Agent，Organization，Contact，Authorization，Proxy-Authorization，Proxy-Require，Response-Key，Require，Priority，Hide，Route，Max-Forwards。</p>

54、;<p>　　response-header為應(yīng)答頭域，只可用于應(yīng)答消息，它被用來(lái)傳遞有關(guān)應(yīng)答的附加信息，對(duì)應(yīng)答進(jìn)行補(bǔ)充說(shuō)明。Proxy-Authenticate，WWW-Authenticate，Retry-After，Server，Warning，Allow，Unsupported。</p><p>　　entity-header是消息體頭域，用于描述消息體內(nèi)容的長(zhǎng)度、格式和編碼類(lèi)型等屬性，可用

55、于請(qǐng)求消息或應(yīng)答消息。Content-Encoding，Content-Length，Content-Type</p><p>　　消息頭格式：每個(gè)消息頭都是一個(gè)“句子”，以CRLF行結(jié)束符表示一個(gè)頭域的結(jié)束。它們都由字段名（field-name）和域值（field-value）兩部分組成，中間以“：”相隔。</p><p><b>　　常見(jiàn)消息頭：</b></

56、p><p>　　TO：格式：TO:顯示名<接收者URI>；tag=n;顯示名和tag可選。例如 TO:DENNY<SIP:caller@WORK.COM>;TAG=11111     或 TO:sip:caller@work.com</p><p>　　FROM: 消息頭FROM給出標(biāo)識(shí)會(huì)話發(fā)起者的URI。比如：FROM:sip:

57、caller@work.com；tag=hyh8。tag是必需的。</p><p>　　CALL-ID: 用于全局唯一標(biāo)識(shí)正在建立的會(huì)話的標(biāo)識(shí)符。 隨機(jī)數(shù)加UAC標(biāo)識(shí)信息。</p><p>　　CSeq: 用于標(biāo)識(shí)同一會(huì)話中不同事務(wù)的序號(hào)，通常由一個(gè)用作序號(hào)的整型數(shù)和消息類(lèi)型組成。整個(gè)會(huì)話操作過(guò)程由不同的事務(wù)組成，每一事務(wù)所涉及的消息的CSeq序號(hào)必須相同。</p><

58、p>　　Via:為響應(yīng)消息提供傳輸路徑，當(dāng)請(qǐng)求消息經(jīng)過(guò)每一跳節(jié)點(diǎn)時(shí)，每一跳節(jié)點(diǎn)都把自身的IP地址信息放入頂層Via中。響應(yīng)消息則沿著請(qǐng)求消息記錄下的傳輸路徑反向傳輸，首先移走指明自身IP地址信息的頂層消息頭</p><p>　　2.3 SIP的技術(shù)特點(diǎn)</p><p>　　如前面所說(shuō)，下一代網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)重要目標(biāo)是建立一個(gè)可管理的融合、高效、可不斷擴(kuò)展的業(yè)務(wù)平臺(tái)。SIP作為應(yīng)用層信令協(xié)議

59、正很好地滿(mǎn)足這一系列要求。 SIP具有很強(qiáng)的包容性，它可以建立如音頻、視頻、多方通話等各種會(huì)話，也可以被用來(lái)傳送即時(shí)消息和文件，這得益于它對(duì)HTTP等協(xié)議的吸收借鑒。這使運(yùn)營(yíng)商能通過(guò)統(tǒng)一的業(yè)務(wù)平臺(tái)提供綜合業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的融合。SIP在靈活、方便提供業(yè)務(wù)方面具有多方面優(yōu)點(diǎn)： </p><p>　　2.3.1. 協(xié)議的可擴(kuò)充性</p><p>　　SIP協(xié)議處于不斷豐富的過(guò)程之中。SIP的設(shè)

60、計(jì)者在保持其核心協(xié)議簡(jiǎn)潔的同時(shí)，為其建立了強(qiáng)大的擴(kuò)充機(jī)制。協(xié)議擴(kuò)充主要是在消息上做文章，消息的三個(gè)基本部分：消息類(lèi)型、消息頭、消息體都可以被不斷擴(kuò)充。SIP基于文本的方式，使各種擴(kuò)充工作變得十分簡(jiǎn)便。</p><p>　　（1）消息類(lèi)型的擴(kuò)充</p><p>　　前面介紹了6種基本消息類(lèi)型。SIP工作組在增加新的功能時(shí)，更愿意定義新的消息類(lèi)型，而不是修補(bǔ)原有類(lèi)型，以保持每種類(lèi)型目的單純，語(yǔ)

61、義清晰。定義新的類(lèi)型的工作很簡(jiǎn)單，只需定義一個(gè)新的字符串即可，現(xiàn)已有幾個(gè)新的類(lèi)型被定義。</p><p>　　一個(gè)被廣泛接受的新的類(lèi)型是INFO消息。INFO消息被用來(lái)在會(huì)話參加者之間傳遞各種信息。INFO消息可以用來(lái)傳送通話中隨機(jī)產(chǎn)生的各種信號(hào)，以被用來(lái)在會(huì)話雙方間傳遞即時(shí)消息。</p><p>　　還有新提出的REFER消息被用來(lái)實(shí)現(xiàn)呼叫轉(zhuǎn)移的功能。以及COMET消息用來(lái)檢驗(yàn)?zāi)軌蛴糜跁?huì)

62、話的資源，使用戶(hù)代理能夠根據(jù)資源的可用性情況，決定是否接受一個(gè)呼叫。</p><p><b>　　（2）消息頭的擴(kuò)充</b></p><p>　　SIP消息包含了一系列消息頭，對(duì)消息進(jìn)行必要的描述，現(xiàn)在有35種標(biāo)準(zhǔn)的頭。同樣，可以根據(jù)需要增加新的頭以支持新的特性，可以結(jié)合新的類(lèi)型定義新的頭，也可以對(duì)原有類(lèi)型中的內(nèi)容進(jìn)行補(bǔ)充。</p><p>　

63、　例如，上述為支持呼叫轉(zhuǎn)移新增的REFFER類(lèi)型消息，新增兩個(gè)消息頭referred-by用來(lái)指示發(fā)起轉(zhuǎn)移的一方，reffer-to用來(lái)指示會(huì)話被轉(zhuǎn)移到的一方。</p><p>　　這些新增的頭在IETF被標(biāo)準(zhǔn)化通過(guò)后，就成為正式協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的一部分。</p><p><b>　?。?）消息體的擴(kuò)充</b></p><p>　　如前所述，SIP的消

64、息體可以通過(guò)MIME定義的代碼進(jìn)行標(biāo)識(shí)，攜帶各種類(lèi)型的數(shù)據(jù)內(nèi)容。一個(gè)例子是：在新一代網(wǎng)絡(luò)中，會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)PSTN網(wǎng)絡(luò)通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，IP網(wǎng)絡(luò)提供一個(gè)仿真的中繼線，這時(shí)在IP網(wǎng)上采用IP電話信令如SIP。兩側(cè)PSTN交互的傳統(tǒng)電話信令（如ISUP）如果要轉(zhuǎn)換成SIP相應(yīng)內(nèi)容，到另一側(cè)再轉(zhuǎn)換回來(lái)，難免造成信息丟失。針對(duì)這一問(wèn)題，增加了一個(gè)用application/isup標(biāo)識(shí)的消息體，將原始ISUP信令內(nèi)容打包，原封不動(dòng)地通過(guò)SIP消息攜帶

65、到對(duì)端交換機(jī)，就可以方便而不失真地傳遞信令內(nèi)容。</p><p>　　通過(guò)采用MIME方式，SIP消息體可以根據(jù)需要任意擴(kuò)展，攜帶音頻、圖像乃至JAVA小程序等各種內(nèi)容。</p><p>　　可見(jiàn)，強(qiáng)大的擴(kuò)充機(jī)制，使SIP的能力能夠不斷增強(qiáng)，與時(shí)俱進(jìn)。同時(shí)也應(yīng)看到，由于SIP修改擴(kuò)充容易，廠家開(kāi)發(fā)難免有自由發(fā)揮的地方。如何保證各廠家設(shè)備功能兼容、互聯(lián)互通，將成為SIP全面取得商業(yè)成功道路上

66、面臨的最關(guān)鍵的挑戰(zhàn)之一。這需要標(biāo)準(zhǔn)組織及各方面協(xié)調(diào)統(tǒng)一，避免協(xié)議無(wú)節(jié)制地蔓延出各種分支。</p><p>　　2.3.2．開(kāi)放的業(yè)務(wù)生成環(huán)境</p><p>　　傳統(tǒng)電話的增值業(yè)務(wù)是*智能網(wǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)復(fù)雜、周期長(zhǎng)，嚴(yán)重依賴(lài)電信設(shè)備廠商。面對(duì)用戶(hù)需求日趨多變和個(gè)性化，運(yùn)營(yíng)商需要能方便地生成各種新的業(yè)務(wù)，以滿(mǎn)足需求、擴(kuò)大收益。</p><p>　　SIP網(wǎng)絡(luò)的業(yè)

67、務(wù)提供主要由Proxy Server完成，生成一個(gè)業(yè)務(wù)就是設(shè)計(jì)一個(gè)業(yè)務(wù)邏輯從而對(duì)一個(gè)特定的消息流進(jìn)行控制，或?qū)ο⒄?qǐng)求做出相應(yīng)的響應(yīng)。這可以通過(guò)任何通用的程序語(yǔ)言編程來(lái)實(shí)現(xiàn)。IETF起草定義了幾種業(yè)務(wù)生成機(jī)制，其思路與Web服務(wù)器的方法十分接近。</p><p>　　IETF將業(yè)務(wù)提供者分為可信任和不可信任兩類(lèi)。對(duì)于不可信任者，如終端用戶(hù)，提供了CPL（Call Processing Language）語(yǔ)言，用以

68、處理INVITE消息。通過(guò)CPL的程序，可以決定一個(gè)請(qǐng)求是否被拒絕、轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)發(fā)。這里的終端用戶(hù)可以是第三方提供的應(yīng)用服務(wù)器，第三方業(yè)務(wù)提供者可以通過(guò)一個(gè)特服號(hào)提供一系列增值業(yè)務(wù)。使用者可以通過(guò)圖形工具完成CPL程序的設(shè)計(jì)，由于可能面向缺乏經(jīng)驗(yàn)的使用者，CPL有嚴(yán)格的機(jī)制避免帶來(lái)安全和性能問(wèn)題。</p><p>　　IETF還為信任用戶(hù)，如服務(wù)器的管理員，提供了兩種業(yè)務(wù)生成的途徑：SIP-CGI和SIP Servl

69、et。SIP-CGI類(lèi)似于互聯(lián)網(wǎng)站普遍使用的HTTP-CGI，它獨(dú)立于編程語(yǔ)言，為復(fù)雜的程序處理提供了一個(gè)開(kāi)放的接口。管理者可以使用任何程序語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的處理程序運(yùn)行于服務(wù)器，在呼叫過(guò)程中SIP-CGI作為程序調(diào)用及其信息輸入輸出的接口，從而在呼叫過(guò)程中插入復(fù)雜的控制邏輯，對(duì)呼叫流程進(jìn)行控制。這使提供高度個(gè)性化和智能化的業(yè)務(wù)變得十分方便。SIP Servlet是用JAVA語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)的，類(lèi)似WEB服務(wù)器常用的JAVA Servlet，可以在

70、有消息進(jìn)入的時(shí)候被調(diào)用，指示SIP服務(wù)器如何處理并響應(yīng)消息。這些靈活、開(kāi)放的機(jī)制，使業(yè)務(wù)提供者能使用通用的編程語(yǔ)言方便開(kāi)發(fā)各種智能業(yè)務(wù)，而不必考慮服務(wù)器本身的實(shí)現(xiàn)。這與傳統(tǒng)電話的智能網(wǎng)系統(tǒng)的私有編程方法和復(fù)雜的接口協(xié)議形成鮮明對(duì)比。業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)者可以隨時(shí)根據(jù)需要，在任何局部范圍內(nèi)開(kāi)發(fā)、提供新的個(gè)性化業(yè)務(wù)，其好處不言而喻。</p><p>　　基于強(qiáng)大的業(yè)務(wù)生成手段和靈活的消息格式，SIP可以提供傳統(tǒng)電話各種業(yè)務(wù)，如呼

71、叫轉(zhuǎn)移、遇忙轉(zhuǎn)移、話務(wù)的排隊(duì)和分發(fā)、800號(hào)等各種智能業(yè)務(wù)；還可以提供話音與互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)（PINT）的業(yè)務(wù)，如點(diǎn)擊撥號(hào)、語(yǔ)音郵件等；還可以提供特色業(yè)務(wù)，如即時(shí)消息、Presence（根據(jù)用戶(hù)所處的地點(diǎn)和狀態(tài)決定具體通信方式）等各種新興而實(shí)用的業(yè)務(wù)。</p><p>　　2.3.3．對(duì)移動(dòng)性的支持</p><p>　　SIP協(xié)議天然具有對(duì)移動(dòng)性的支持。SIP的動(dòng)態(tài)注冊(cè)機(jī)制，使用戶(hù)端移動(dòng)變得十分

72、方便。用戶(hù)端在接入SIP網(wǎng)絡(luò)時(shí)，首先向當(dāng)?shù)刈?cè)服務(wù)器發(fā)出注冊(cè)請(qǐng)求，將自己的SIP URL和IP地址告知注冊(cè)服務(wù)器。如果注冊(cè)服務(wù)器不是用戶(hù)的屬主，注冊(cè)服務(wù)器根據(jù)用戶(hù)注冊(cè)的URL找到并通知其屬主：自己現(xiàn)在為用戶(hù)服務(wù)。此后，對(duì)該用戶(hù)的呼叫先到達(dá)用戶(hù)的原屬主服務(wù)器，再由其重定向到現(xiàn)在為用戶(hù)服務(wù)的服務(wù)器上，從而有效實(shí)現(xiàn)對(duì)移動(dòng)用戶(hù)的支持。如果在會(huì)話進(jìn)行中用戶(hù)移動(dòng)到新的位置，則可以通過(guò)re-INVITE重新建立新的會(huì)話，來(lái)實(shí)現(xiàn)切換。</p>

73、;<p>　　SIP協(xié)議為實(shí)現(xiàn)固定和移動(dòng)業(yè)務(wù)的無(wú)縫融合創(chuàng)造了條件。3GPP R5版本已經(jīng)選擇SIP作為3G移動(dòng)通信多媒體域的信令協(xié)議，來(lái)實(shí)現(xiàn)基于IP的移動(dòng)話音和多媒體通信。</p><p>　　2.4 SIP的應(yīng)用和發(fā)展情況</p><p>　　SIP已得到電信運(yùn)營(yíng)商和設(shè)備制造商的廣泛重視，老牌及新興的電信設(shè)備廠商的軟交換產(chǎn)品都紛紛支持SIP協(xié)議。著名電信運(yùn)營(yíng)商如AT&

74、;T、Level3、Worldcom等也都已采用SIP提供業(yè)務(wù)。</p><p>　　近年來(lái)，長(zhǎng)途IP電話在我國(guó)得到迅猛發(fā)展，由于管理體制及技術(shù)成熟度等原因，信令都是采用H.323。然而，目前的IP電話還只是作為傳統(tǒng)長(zhǎng)話的有益補(bǔ)充，各種增值業(yè)務(wù)開(kāi)展較少。隨著技術(shù)和市場(chǎng)的發(fā)展，我國(guó)已有多家運(yùn)營(yíng)商開(kāi)展了下一代網(wǎng)絡(luò)的實(shí)驗(yàn)，試驗(yàn)基于IP的完全等效于PSTN的IP市話業(yè)務(wù)。當(dāng)新一代IP電話業(yè)務(wù)真正成為傳統(tǒng)電話的競(jìng)爭(zhēng)者的時(shí)候

75、，快速提供個(gè)性化業(yè)務(wù)將是其重要競(jìng)爭(zhēng)手段，SIP在這方面正具有特有的優(yōu)勢(shì)?？上攵?，SIP的應(yīng)用將隨著下一代網(wǎng)絡(luò)的廣泛開(kāi)展而不斷成熟、快速發(fā)展。</p><p>　　2.5 SIP會(huì)話流程圖</p><p>　　圖2.1SIP會(huì)話流程圖</p><p>　　H.323 與SIP比較</p><p>　　H.323 是ITU-T提出的建

76、議標(biāo)準(zhǔn)。它是基于電信網(wǎng)信令和協(xié)議制定的IP多媒體標(biāo)準(zhǔn)，而不是為IP電話專(zhuān)門(mén)提出的。因此以H.323為標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)建的多媒體通信網(wǎng)很容易與傳統(tǒng)PSTN 電話網(wǎng)兼容，從這點(diǎn)上看， H.323 更適合于構(gòu)建電信級(jí)大網(wǎng)。國(guó)際上幾乎所有的商業(yè)性 IP 電話網(wǎng)或視頻會(huì)議網(wǎng)都是以 H.323 為基礎(chǔ)的。</p><p>　　SIP是IETF提出的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)應(yīng)的RFC文檔為RFC3261。它利用已有的IP 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議提供多媒體業(yè)務(wù)，協(xié)議簡(jiǎn)