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通信学论文-领导电信界的革命:SIP.doc

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通信学论文-领导电信界的革命:SIP.doc

通信学论文领导电信界的革命SIP摘要会话初始化协议(SessionInitiationProtocol,SIP),它的主要目的是为了解决IP网中的信令控制,以及同软交换机(SoftSwitch)的通信,从而构成下一代的增值业务平台,对电信、银行、金融等行业提供更好的增值业务。该文简单介绍了SIP的系统结构、主要功能、消息机制、优越性和发展现状,最后通过介绍它的应用实例,以期达到能够启发读者的作用。关键词SIP、用户代理、SIP消息、VOIP、NGN1前言正如DYNAMICSOFT公司首席科学家JonathanRosenberg博士所说的在电信界以外毫无所知的情况下,一场静悄悄的革命发生了。而领导这场静悄悄革命的是会话初始化协议(SessionInitiationProtocol,SIP),它是由IETF提出的IP电话信令协议。SIP的出现打破了传统电信业务的传输模式,它用基于Internet的准则为电信业带来了新的生机。SIP作为第三代移动系统的信令协议,能够提供IP多媒体服务,可以将蜂窝系统与Internet应用领域融合在一起。它的主要目的是为了解决IP网中的信令控制,以及同软交换机(SoftSwitch)的通信,从而构成下一代的增值业务平台,对电信、银行、金融等行业提供更好的增值业务。2SIP简介2.1SIP系统结构按逻辑功能区分,SIP系统由4种元素组成用户代理,SIP代理服务器,重定向服务器以及SIP注册服务器,如错误未找到引用源。所示。SIP用户代理,又称为SIP终端,是SIP系统中的端用户,在RFC3261中将它们定义为一个应用。根据它们在会话中扮演的角色的不同,又可分为用户代理客户机(UAC)和用户代理服务器(UAS)2种。其中前者用于发起呼叫请求,后者用于响应呼叫请求。SIP代理服务器,是一个中间元素,它既是一个客户机又是一个服务器,具有解析名字的能力,能够代理前面的用户向下一跳服务器发出呼叫请求。然后服务器重定向服务器,是一个规划SIP呼叫路径的服务器,在获得了下一跳的地址后,立刻告诉前面的用户,让该用户直接向下一跳地址发出请求而自己则退出对这个呼叫的控制。SIP注册服务器,用来完成对UAS的登录,在SIP系统的网元中,所有UAS都要在某个登录服务器中登录,以便UAC通过服务器能找到它。2.2SIP的主要功能SIP具有如下基本功能1.用户定位(Userlocation)决定哪个终端系统参加通信2.用户能力(Usercapabilities)决定通信所采用的媒体和媒体参数3.用户可用性(Useravailability)决定被叫方是否愿意加入通信过程4.呼叫建立(Callsetup)振铃、主叫方和被叫方的连接和参数的建立5.呼叫处理(Callhangling)呼叫前转或终结呼叫。2.3SIP消息机制SIP是一个基于文本的协议,它的消息分为两大类从客户端到服务器的请求(Request)和从服务器到客户端的响应(Response)。无论请求消息还是响应消息都是由起始行(StartLine)、消息头部(MessageHeader)和可选的消息体(MessageBody)构成。SIP消息的头部字段主要有From、To、CallID、Cseq、Via、Contact等,用于标识会话的各种相关参数,而可选的消息体部分用于描述会话双方的通信能力。请求消息的起始行称为请求行(RequestLine),其中的方法(Method)字段表明了请求消息的功能。SIP协议定义了6种方法REGISTER用于登记联系信息INVITE用于邀请用户加入会话ACK用于对邀请做出响应CANCEL用于取消未完成的请求BYE用于终止会话OPTIONS用于询问服务器的性能。响应消息的起始行称为状态行(StatusLine),其中的状态码字段指示了被叫方对请求的响应结果。2.4SIP呼叫举例如错误未找到引用源。所示描述了一个典型的SIP呼叫。user1sip1.com作为UAC希望同user2sip2.com通话,他首先发出一个INVITE请求,本地的SIP代理服务器sip1.com接受到这个INVITE请求后,经过地址解析,将其发送至SIP代理服务器sip2.com,同时sip1.com返回给user1一个100Trying消息。sip2.com接收到sip1.com的INVITE请求后,将其转发给user2sip2.com,并返回给sip1.com一个Trying消息。user2接受到INVITE请求后,在应答之前,将返回给sip2.com一个180Ringing消息,此Ringing消息将依次转发给sip1.com、user1。如果user2决定应答呼叫,则返回一个200OK消息,此消息经过sip2.com、sip1.com最后到达user1。user1在收到200OK消息后,直接发送一个ACK确认消息给user2。至此呼叫建立过程完成,user1和user2之间可以建立媒体通道进行对话。当一方想结束通话时,发送一个BYE消息给对方,对方返回一个200OK消息,SIP2.5SIP的优越性SIP是为VoIP电话,尤其是结合Internet设计的协议,它拥有明显的优越性。1.SIP拥有优异的可扩展性,原因在于,大大降低了对中心节点(核心网络服务器)的压力,在同样情况下,可大幅提高系统对呼叫的处理能力。2.SIP与现有的Internet应用紧密结合,包括Web以及Email业务,而点击拨号(ClicktoDial)和点击传真(ClicktoFax)等协议都是基于SIP的。3.对于工程师而言,SIP具有非常简单的优势,可以松实现Internet电话。SIP具有更高的功能性和增长潜力,但SIP获得普遍接受的前提是整个分组语音承载技术先被人们接受。现在,这些条件已越来越成熟,SIP的发展正面临着一个大好时机。3SIP发展现状在现阶段,SIP已经得到了业界的普遍认同1.标准组织NGN论坛、3GPP、3GPP2等标准组织已确定SIP为多媒体会话标准,CDMA、NGN、WCDMA核心网将走向融合和统一2.制造商业界纷纷推出基于SIP的多媒体解决方案,包括电信设备厂商(Nortel、Ericsson、Huawei)、数据通信厂商(Cisco)以及软件厂商(Microsoft)3.运营商基于SIP的NGNVoice方案已经成为发展趋势,各大运营商普遍接受,美洲运营商招标建设基于SIP的NGNVoice网络,Embratel认同基于SIP的VoIP解决方案,日本宽带运营商的VoIP网关设备均基于SIP4.软件厂商固定和移动终端操作系统WinXP、WinCE、Symbian宣布支持SIP,企业办公系统Notes、Exchange、GroupWise支持基于SIP协议与包括电信运营商在内的第三方互通通信与状态信息基于SIP协议的多媒体业务平台是未来NGNS(下一代网络的新型业务NextGenerationNetworkbasedService)的主流业务平台,尤其在NGN(下一代网络)更为合适。4支持SIP的产品目前,已经有不少值得关注的、比较有代表性的SIP应用,例如1.SIP产品开发商Dynamicsoft是Cegetel的合作者,该公司致力于为SIP产品设计和制造开发平台,供其他厂商在其基础上开发市场需要的新兴语音服务。2.3Com公司已完成其SIP产品的第四次测试,其目的是为了检验软件和硬件的SIP互操作性。这是第一次整个电话系统都建立在SIP基础上的测试,比如通过一台SIP网关访问PSTN等。3.Siemens已经正式向业界推出了采用SIP协议的VoIP电话。该产品完全符合SIP的要求,呼叫可以从PSTN、Intranet或者Internet发起。此类电话产品,包括电话机、客户程序和通信服务器、网关都可应用于企业通信系统和电信规模的IP电话系统。4.Cisco将SIP功能嵌入了其接入服务器和系列路由器,这些嵌入功能负责IP网络语音和多媒体呼叫的信令控制,而Cisco的SIP软件具备SIP协议的固有优势,在个人移动服务上功能强大。5.Lucent实现了一套供第三方开发者采用SIP的可编程软件平台,支持SIP全部标准服务和组成元素。5结束语本文简单介绍了SIP的基本知识和发展现状,以及它在电信界中的应用。SIP技术现在还处于发展阶段,可以预料,当SIP技术成熟并市场化后,将会给电信界带来一次革命,给银行、金融等行业提供更好的增值业务。参考文献1.RFC2543M.Handley,H.Schulzrinne,E.Schooler,andJ.Rosenberg.SIPSessionInitiationProtocol,IETF.March19992.RFC3261G.Camarillo,A.Johnston,M.Handley,J.Peterson,H.Schulzrinne,E.Schooler,R.Sparks,andJ.Rosenberg,SIPSessionInitiationProtocol,IETF.June20023.RFC2327M.Handley,V.Jacobson.SDPSessionDescriptionProtocol,IETF.April19984.RFC793J.Postel.TransmissionControlProtocol,IETF.September19815.RFC1889H.Schulzrinne,S.Casner,R.Frederick,V.Jacobson.RTPATransportProtocolforRealTimeApplications,IETF.January19966.RFC768J.Postel.UserDatagramProtocol,IETF.August19807.SIP揭密GonzaloCamarillo著,白建军彭晖田敏等译人民邮电出版社20038.以软交换为核心的下一代网络技术赵慧玲叶华等编著人民邮电出版社20039.IP网络多媒体通信技术黄永峰等编著人民邮电出版社200310.软交换与下一代网络陈建亚余浩编著北京邮电大学出版社200311.VoIP技术分析与系统设计张登银孙精科等编著人民邮电出版社200312.软交换技术与协议糜正琨王文编著中国通信学会主编人民邮电出版社2003

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