FIN产品SIP-PPS业务信令分析专题V1.0-20051114-B.doc

资料编码产品名称TELLIN使用对象华为工程师产品版本PPS2.0D100编写部门智能网产品部资料版本V1.0FIN产品SIP-PPS业务信令分析专题拟 制：刘伦伟日 期：2005-10-25审 核：日 期：审 核：日 期：批 准：日 期：华 为 技 术 有 限 公 司版权所有 侵权必究华为机密，未经许可不得扩散890c828cbdec9031da8d6eee556f0e69.pdf文档密级：内部公开修订记录日期修订版本描述作者2005-11-131.0初稿刘伦伟华为机密，未经许可不得扩散目 录第1章SIP消息概述11.1SIP消息简介11.2SIP协议栈结构11.3SIP消息分类21.3.1SIP请求消息21.3.2SIP响应消息3第2章SIP消息分析工具及典型消息分析62.1常用sip流程分析工具62.2典型SIP消息实例分析72.2.1请求消息示例72.2.2响应消息示例10第3章SIP_PPS流程分析123.1PPS流程抓包123.2PPS拨打电话流程示例123.3PPS呼叫流程图示分析133.4详细信令流程分析17关键词：ENIP PPS 信令分析摘 要：以举例的方式对SIP_PPS信令流程进行了详细的分析缩略语清单：无参考资料清单：无第1章 SIP消息概述1.1 SIP消息简介会话启动协议SIP(Session Initiation Protocol)协议是由IETF提出并主持研究的一个在IP网络上进行多媒体通信的应用层控制协议，是一个用于建立，更改和终止多媒体会话或呼叫的应用层协议。这些会话包括Internet多媒体会议、Internet电话、远程教育以及远程医疗等。即所有的因特网上交互式两方或多方多媒体通信活动，统称为多媒体会话。参加会话的成员可以通过组播方式、单播联网方式或者两者结合的方式进行通信。SIP协议支持多媒体通信的五个方面： 用户定位：确定用于通信的终端系统； 用户能力：确定通信媒体和媒体的使用参数； 用户可达性：确定被叫加入通信的意愿； 呼叫建立：建立主叫和被叫的呼叫参数； 呼叫处理：包括呼叫转移和呼叫终止；1.2 SIP协议栈结构SIP协议是IETF多媒体数据和控制体系结构的一部分，与其它协议相互合作，例如：RSVP（Resource ReServation Protocol）用于预约网络资源，RTP（Real-time Transmit Protocol）用于传输实时数据并提供服务质量（QoS）反馈，RTSP（Real-Time Stream Protocol）用于控制实时媒体流的传输，SAP（Session Announcement Protocol）用于通过组播发布多媒体会话，SDP（Session Description Protocol）用于描述多媒体会话。但是SIP协议的功能和实施并不依赖这些协议。1.3 SIP消息分类SIP协议SIP消息包括请求消息与响应消息两类。SIP消息采用文本方式编码，行结束符为CR及LF，格式如下：SIP消息 = 开始行 *消息头 空行（CRLF) 消息体开始行 = 请求行 | 状态行消息头 = (通用头| 请求头| 响应头|实体头)1.3.1 SIP请求消息包括INVITE、ACK、OPTIONS、BYE、CANCEL、REGISTER。详细描述如下：请求消息消息含义INVITE发起会话请求，邀请用户加入一个会话，会话描述含于消息体中。对于两方呼叫来说，主叫方在会话描述中指示其能够接受的媒体类型及其参数。被叫方必需在成功响应消息的消息体中指明其希望接受哪些媒体，还可以指示其行将发送的媒体。如果收到的是关于参加会议的邀请，被叫方可以根据Call-ID或者会话描述中的标识确定用户已经加入该会议，并返回成功响应消息。ACK证实已收到对于INVITE请求的最终响应。该消息仅和INVITE消息配套使用。BYE结束会话CANCEL取消尚未完成的请求，对于已完成的请求（即已收到最终响应的请求）则没有影响REGISTER注册OPTIONS查询服务器的能力1.3.2 SIP响应消息用于对请求消息进行响应，指示呼叫的成功或失败状态。不同类别的响应消息由状态码来区分,状态码包含三位整数，状态码的第一位用于定义响应类型，另外两位用于进一步对响应进行更加详细的说明。响应消息的分类如表所示。 序号状态码消息功能1xx信息响应（呼叫进展响应）表示已经接收到请求消息，正在对其进行处理2xx成功响应表示请求已经被成功接受、处理3xx重定向响应表示需要采取进一步动作，以完成该请求4xx客户出错表示请求消息中包含语法错误或者SIP服务器不能完成对该请求消息的处理5xx服务器出错表示SIP服务器故障不能完成对正确消息的处理6xx全局故障表示请求不能在任何SIP服务器上实现详细响应消息解析序号状态码消息功能1xx信息响应（呼叫进展响应）表示已经接收到请求消息，正在对其进行处理100试呼叫180振铃181呼叫正在前转182排队2xx成功响应表示请求已经被成功接受、处理200OK3xx重定向响应表示需要采取进一步动作，以完成该请求300多重选择301永久迁移302临时迁移303见其它305使用代理380代换服务4xx客户出错表示请求消息中包含语法错误或者SIP服务器不能完成对该请求消息的处理400错误请求401无权402要求付款403禁止404没有发现405不允许的方法406不接受407要求代理权408请求超时410消失413请求实体太大414请求URI太大415 不支持的媒体类型416不支持的URI方案420分机无人接听421要求转机423间隔太短480暂时无人接听481呼叫腿/事务不存在482相环探测483跳频太高484地址不完整485不清楚486线路忙487终止请求488此处不接受491代处理请求493难以辨认5xx服务器出错表示SIP服务器故障不能完成对正确消息的处理500内部服务器错误501没实现的502无效网关503不提供此服务504服务器超时505SIP版本不支持513消息太长6xx全局故障表示请求不能在任何SIP服务器上实现600全忙603拒绝604都不存在606不接受 第2章 SIP消息分析工具及典型消息分析2.1 常用sip流程分析工具一般情况下，为了能够简洁明了的分析整个流程以定位问题具体出在那里，我们都会通过使用抓包工具来进行问题的分析定位首先ifconfig a 查看网卡名之后用如下命令抓sip包snoop -o *(文件名) -d *(网卡名) IP(小型机IP) udp(http)其中udp是指过滤条件，抓到的就是sip协议包，同时就会在当前目录下生成对应文件名的文件了，用ctrl+c结束本次抓报。将抓到的包用二进制方式传到本地机上，用etnereal工具来进行消息流程分析，消息显示如图：2.2 典型SIP消息实例分析由于消息结构类似，我们以举例的方式对两个典型的sip消息进行一个详细的分析，学习这两个例子有助于对后续sip流程的理解2.2.1 请求消息示例下面是SIP请求消息编码的示例：INVITE sip:6650000210 SIP/2.0From: ;tag=1ccb6df3To: CSeq: 1 INVITECall-ID: 20973e49f7c52937fc6be224f9e52543sx3000Via: SIP/2.0/UDP 16:5061;branch=z9hG4bkbc427dad6Contact: Supported: 100rel,100relMax-Forwards:70Allow:INVITE,ACK,CANCEL,OPTIONS,BYE,REGISTER,PRACK,INFO,UPDATE,SUBSCRIBE,NOTIFY,MESSAGE,REFERContent-Length:230Content-Type: application/sdpv: 0o: HuaweiSoftX3000 1073741831 1073741831 IN IP4 16s: Sip Callc: IN IP4 5t: 0 0m: audio 30000 RTP/AVP 8 0 4 18a: rtpmap:8 PCMA/8000a: rtpmap 0 PCMU/8000a: rtpmap 4 G723/8000a: rtpmap 18 G729/8000 INVITE sip:6650000210 SIP/2.01） 第一行：请求起始行。INVITE请求消息。请求URI，即被邀用户的当前地址为“sip:6650000210”。SIP版本号为2.0。 From: ;tag=1ccb6df32） 第二行：From字段。指明请求发起方的地址为“”。标记为“1ccb6df3”，用于共享同一SIP地址的不同用户用相同的Call-ID发起呼叫邀请时，对用户进行区分。 To: 3） 第三行：To字段。指明请求接收方的地址为“”。4） 从From和To字段，我们可以看出：5） IP地址为16的MGC控制下的终端44510000拨打IP地址为10的MGC控制下的66500002终端。终端类型可以为SIP、H.323、IAD/AG下挂的ESL等。 CSeq: 1 INVITE6） 第四行：Cseq字段。用于将INVITE请求和其触发的响应、对应的ACK、CANCEL请求相关联。 Call-ID: 20973e49f7c52937fc6be224f9e52543sx30007） 第五行：Call-ID字段。该字段唯一标识一个特定的邀请，全局唯一。Call-ID为“20973e49f7c52937fc6be224f9e52543sx3000”，sx3000为发起呼叫的SoftX3000的域名，20973e49f7c52937fc6be224f9e52543为本地标识。 Via: SIP/2.0/UDP 16:5061;branch=z9hG4bkbc427dad68） 第六行：Via字段。该字段用于指示该请求历经的路径。“SIP/2.0/UDP”表示发送的协议，协议名为“SIP”，协议版本为2.0，传输层为UDP；“16:5061”表示发送方SoftX3000 IP地址为16，端口号为5061；“branch=z9hG4bkbc427dad6”为分支参数，SoftX3000并行分发请求时标记各个分支。 Contact: 9） 第七行：Contact字段。指示其后的请求（如BYE请求）可以直接发往，而不必借助Via字段。 Supported: 100rel,100rel10） 第八行：100rel扩展，该字段为100类响应消息的可靠传输提供了相应的机制。 Max-Forwards:7011） 第九行：Max-Forwards字段。表示该请求到达其目的地址所允许经过的中转站的最大值为70。 Allow:INVITE,ACK,CANCEL,OPTIONS,BYE,REGISTER,PRACK,INFO,UPDATE,SUBSCRIBE,NOTIFY,MESSAGE,REFER12） 第十行：Allow字段。给出IP地址为16的SoftX3000支持的请求消息类型 列表。 Content-Type: application/sdp13） 第十一行：Content-Type字段，表示消息中携带的消息体是单消息体且为SDP。14） 第十二行：空行，表示下面为SDP会话描述。 v: 015） 第十三行：SDP协议版本号，目前为0版本。 o: HuaweiSoftX3000 1073741831 1073741831 IN IP4 1616） 第十四行：会话拥有者/创建者和会话标识，用于给出会话的发起者（其用户名和用户主机地址）以及会话标识和会话版本号。“HuaweiSoftX3000”为用户名，用户名是用户在发起主机上的登录名，如果主机不支持用户标识的概念，该字段标记为“-”。第一个“1073741831”为会话标识，会话标识为一数字串，使得多元组（用户名、会话标识、网络类型、地址类型、地址）构成会话的全球唯一的标识符。第二个“1073741831”为版本号，指该会话公告的版本。供代理服务器检测同一会话的若干个公告哪一个是最新的公告。其基本要求是会话数据修改后，其版本号应递增。“IN”指网络类型，为文本串形式，目前规定的“IN”为Inernet。“IP4”指地址类型，为文本串形式，目前已定义的有“IP4”和“IP6”两种。“16”为创建会话的主机的IP地址。对于IP4地址类型，可以是域名全称或点分十进制IP4地址表示形式。对于IP6地址类型，可以是域名全称或压缩文本IP6地址表示形式。 s: Sip Call17） 第十五行：会话名。每个会话描述必需有一个且只有一个会话名。 c: IN IP4 518） 第十六行：连接数据。网络类型和地址类型目前的定义值仅限于IN和IP4。“5”为SoftX3000（IP地址：16）控制下的MG的IP地址（终端类型为IAD/AG下挂的ESL电话）或SIP、H.323终端的IP地址（终端类型为SIP、H.323电话）。 t: 0 019） 第十七行：时间描述，给出会话激活的时间区段，允许会话周期性发生。 “0”表示起始时间。该字段的格式为t：。其中起始时间和终止时间值为NTP（Network Time Protocol）时间值的十进制表示，单位为秒。 m: audio 30000 RTP/AVP 8 0 4 1820） 第十八行：媒体级描述，该部分给出只适用于该媒体流的信息。“audio”表示媒体类型为音频。目前定义的媒体类型有5种：音频、视频、应用、数据和控制。“30000”指明媒体流发往的传送层端口，即MG的UDP端口号（终端类型为IAD/AG下挂的ESL电话）或SIP、H.323终端的UDP端口号（终端类型为SIP、H.323电话）。“RTP/AVP”为传送层协议，其值和“c”行中的地址类型有关，对于IP4来说，大多数媒体业务流都在RTP/UDP上传送，已定义如下两类协议：RTP/AVP，音频/视频应用文档，在UDP上传送；Udp，UDP协议。“8 0 4 18”对于音频和视频来说，就是RTP音频/视频应用文档中定义的媒体静荷类型。表示会话中所有这些格式都可能被用到，但第一个格式是会话的缺省格式。 a: rtpmap:8 PCMA/800021） 该行总体表示，缺省A律PCM编码单信道音频信号，其在RTP音频/视频应用文档中的静态静荷类型号为8 ，该信号发往UDP端口30000。 a: rtpmap:8 PCMA/8000 a: rtpmap 0 PCMU/8000 a: rtpmap 4 G723/8000 a: rtpmap 18 G729/800022） 第十九二十二行：rtpmap属性行，指明从RTP静荷类型至编码的映射关系。该行的格式为：a: rtpmap:/。其中，指的就是音频信道数，对于视频信号尚无编码参数。2.2.2 响应消息示例下面是SIP响应消息编码的示例：SIP/2.0 180 RingingFrom: ;tag=1ccb6df3To: ;tag=58877b85Cseq:1 INVITECall-ID: 20973e49f7c52937fc6be224f9e52543sx3000Via: SIP/2.0/UDP 16:5061;branch=z9hG4bkbc427dad6Require:100relRSeq:1Contact:Content-Length:157Content-Type:application/sdpv=0o=HuaweisoftX3000 1073741824 1073741824 IN IP4 10s=Sip Callc=IN IP4 35t=0 0m=audio 30016 RTP/AVP 8a=rtpmap:8 PCMA/8000 SIP/2.0 180 Ringing From: ;tag=1ccb6df3 To: ;tag=58877b8523） 第一行：SIP协议，版本号为2.0。状态码为180。“Ringing”为注释短语。表示向被叫送振铃。24） 第二行、第三行：请参考“请求消息示例”小节。 Cseq:1 INVITE 第四行：Cseq字段。用于将INVITE请求和其触发的响应、对应的ACK、CANCEL请求相关联。该响应消息和上文中的请求消息Cseq字段相同，均为“1 INVITE”，表明该响应消息由上文中的请求消息触发。 第五第十一行：请参考“请求消息示例”小节。 第十二行：空行，表示下面为SDP会话描述。 v=025） 第十三行：SDP协议版本号，目前为0版本。 o=HuaweisoftX3000 1073741824 1073741824 IN IP4 1026） 第十四行：会话拥有者/创建者和会话标识，用于给出会话的发起者（其用户名和用户主机地址）以及会话标识和会话版本号。“HuaweiSoftX3000”为用户名，用户名是用户在发起主机上的登录名，如果主机不支持用户标识的概念，该字段标记为“-”。第一个“1073741824”为会话标识，会话标识为一数字串，使得多元组（用户名、会话标识、网络类型、地址类型、地址）构成会话的全球唯一的标识符。第二个“1073741824”为版本号，指该会话公告的版本。供代理服务器检测同一会话的若干个公告哪一个是最新的公告。其基本要求是会话数据修改后，其版本号应递增。“IN”指网络类型，为文本串形式，目前规定的“IN”为Inernet。“IP4”指地址类型，为文本串形式，目前已定义的有“IP4”和“IP6”两种。“10”为创建会话的主机的IP地址。 s=Sip Call27） 第十五行：会话名。每个会话描述必需有一个且只有一个会话名。 c=IN IP4 3528） 第十六行：连接数据。网络类型和地址类型目前的定义值仅限于IN和IP4。“35”为SoftX3000（IP地址：10）控制下的MG的IP地址（终端类型为IAD/AG下挂的ESL电话）或SIP、H.323终端的IP地址（终端类型为SIP、H.323电话）。 t=0 029） 第十七行：时间描述，给出会话激活的时间区段，允许会话周期性发生。 m=audio 30016 RTP/AVP 830） 第十八行：媒体级描述，该部分给出只适用于该媒体流的信息。“audio”表示媒体类型为音频。“30016”指明媒体流发往的传送层端口，即MG的UDP端口号（终端类型为IAD/AG下挂的ESL电话）或SIP、H.323终端的UDP端口号（终端为SIP、H.323电话）。“RTP/AVP”为传送层协议，其值和“c”行中的地址类型有关，对于IP4来说，大多数媒体业务流都在RTP/UDP上传送，已定义如下两类协议：RTP/AVP，音频/视频应用文档，在UDP上传送；Udp，UDP协议。“8”就是RTP音频/视频应用文档中定义的媒体静荷类型。 a=rtpmap:8 PCMA/800031） 第十九行：rtpmap属性行，指明从RTP静荷类型至编码的映射关系。RTP静荷类型“8”对应的编码为PCMA。第3章 SIP_PPS流程分析3.1 PPS流程抓包如下是一个SIP_PPS业务典型流程抓包，请用etnereal工具查看内容：3.2 PPS拨打电话流程示例根据以上流程，预设用户A具有一张pps预付费卡，卡号是12345678900 密码：1234，某天A用户用pps卡用电话（58801210）给用户B打电话，B用户的号码为：580801131) 主叫用户（58801210）提机，输入PPS业务接入码402002) 主叫用户听到提示音请选择1中文、2英文3) 用户输入1，选择了中文，电话提示请用户连续输入卡号及密码按#号结束4) 用户输入pps卡号及密码：123456789001234，电话放音提示pps卡上的余额及要求用户输入被叫号码5) 用户输入被叫号码58080113，电话提示用户还有多少分钟通话时长6) 被叫电话振铃，后被叫提机通话，通话结束后被叫首先挂机7) 提示主叫pps卡上剩余的余额，同时提示主叫输入被叫号码8) 主叫挂机，结束呼叫在下面的实例中，我们基于以下约定：SoftX3000的IP地址为00；AS服务器的IP地址为11；MRS6100的IP地址为03；SIP PhoneA为主叫，SIP PhoneB为被叫，被叫先挂机；SIP PhoneA的电话号码为58801210，SIP PhoneB的电话号码为58080113。3.3 PPS呼叫流程图示分析softx3000地址 AS服务器地址 MRS6100服务器地址00 11 03| | | | | | F1 INVITE (sdp) | |-| | 主叫播打40200发起invite呼叫 | | | Trying 100 F2 | |-| 请求MRS放音| | | | Trying 100 F4 | |-| 确认收到放音请求，尝试| | | | Ringing 180 F5 | |-| 通知AS放音已准备好了| | | | (sdp) OK 200 F6 | |-| 上报MRS的媒体信息给主叫| | | Ringing 180 F7 | |-| | 通知softx3000放音已准备好了| | | (sdp) OK 200 F8 | |-| | 携带MRS的媒体信息给主叫| | | | (sdp) OK 200 F9 | |-| | 确认放音类型| | | | F11 ACK | |-| 确认放音类型，开始放音| | | |(huawei) INFO F12 | | huawei) INFO F12 | |-| 确认收到mrs的info消息| | | | F14 INFO (huawei)| | F14 INFO (huawei | as下发下vxml脚本请求，告诉| |-| mrs下一条该放的语音，内容为| | | 请输入卡号密码| | OK 200 F15 | |-| mrs给as回上一条info的响应| | | 消息，表示已经收到info| |(huawei) INFO F16 | | huawei) INFO F16 | |-| as表示收到了上一个info消息| | | | F18 INFO (huawei)| | F18 INFO (huawei | as指示mrs下一步放音收号的内| |-| 容，该内容为播放用户金额信息| | | 的可变音| | OK 200 F19 | |-| 对上一步接收到的info消息的| | | 确认| |(huawei) INFO F20 | | huawei) INFO F20 | |-| as表示收到了上一步的info消| | | 息| | F22 INFO (huawei)| | F22 INFO (huawei | 然后as指示mrs放音，在接通| |-| 被叫前，提示被叫可以通话多长| | | 时间等信息| | OK 200 F23 | |-| mrs对上一条收到消息表示确认| | | |(huawei) INFO F24 | | huawei) INFO F24 | |-| as对info消息表示确认收到| | | (sdp) INVITE F26 | |-| | sx3000回消息确认收到，正在尝| | | 试| F28 180 Ringing | |-| | 通知as被叫震铃，被叫状态上报| | | PRACK F29 | |-| | 对prack消息的确认| | | | F31 INFO (huawei)| | F31 INFO (huawei | |-| 告知需要给主叫放回铃音| | | | OK 200 F32 | |-| | 确认被叫状态并携带被叫的媒体| | | 信息上报| (sdp) INVITE F34