SIP介绍及会话构成-基础电子

精品文档-下载后可编辑SIP介绍及会话构成-基础电子SIP是类似于HTTP的基于文本的协议。SIP可以减少应用特别是应用的开发时间。由于基于IP协议的SIP利用了IP网络，固定网运营商也会逐渐认识到SIP技术对于他们的深远意义。

一、介绍

什么是SIP

SIP(SessionInitiationProtocol)是一个应用层的信令控制协议。用于创建、修改和释放一个或多个参与者的会话。这些会话可以好似Internet多媒体会议、IP电话或多媒体分发。会话的参与者可以通过组播(multicast)、网状单播(unicast)或两者的混合体进行通信。

SIP是类似于HTTP的基于文本的协议。SIP可以减少应用特别是应用的开发时间。由于基于IP协议的SIP利用了IP网络，固定网运营商也会逐渐认识到SIP技术对于他们的深远意义。

使用SIP，服务提供商可以随意选择标准组件。不论媒体内容和参与方数量，用户都可以查找和联系对方。SIP对会话进行协商，以便所有参与方都能够就会话功能达成一致以及进行修改。它甚至可以添加、删除或转移用户。

SIP它既不是会话描述协议，也不提供会议控制功能。为了描述消息内容的负载情况和特点，SIP使用Internet的会话描述协议(SDP)来描述终端设备的特点。SIP自身也不提供服务质量(QoS)，它与负责语音质量的资源预留协议(RSVP)互操作。它还与若干个其他协议进行协作，包括负责定位的轻型目录访问协议(LDAP)、负责身份验证的远程身份验证拨入用户服务(RADIUS)以及负责实时传输的RTP等多个协议。

SIP的一个重要特点是它不定义要建立的会话的类型，而只定义应该如何管理会话。有了这种灵活性，也就意味着SIP可以用于众多应用和服务中，包括交互式游戏、音乐和视频点播以及语音、视频和Web会议。SIP消息是基于文本的，因而易于读取和调试。新服务的编程更加简单，对于设计人员而言更加直观。SIP如同电子邮件客户机一样重用MIME类型描述，因此与会话相关的应用程序可以自动启动。SIP重用几个现有的比较成熟的Internet服务和协议，如DNS、RTP、RSVP等。不必再引入新服务对SIP基础设施提供支持，因为该基础设施很多部分已经到位或现成可用。

对SIP的扩充易于定义，可由服务提供商在新的应用中添加，不会损坏网络。网络中基于SIP的旧设备不会妨碍基于SIP的新服务。例如，如果旧SIP实施不支持新的SIP应用所用的方法/标头，则会将其忽略。

SIP独立于传输层。因此，底层传输可以是采用ATM的IP。SIP使用用户数据报协议(UDP)以及传输控制协议(TCP)，将独立于底层基础设施的用户灵活地连接起来。SIP支持多设备功能调整和协商。如果服务或会话启动了视频和语音，则仍然可以将语音传输到不支持视频的设备，也可以使用其他设备功能，如单向视频流传输功能。

通信提供商及其合作伙伴和用户越来越渴求新一代基于IP的服务。现在有了SIP(TheSessionInitiationProtocol会话启动协议)，一解燃眉之急。SIP是不到十年前在计算机科学实验室诞生的一个想法。它是个适合各种媒体内容而实现多用户会话的协议，现在已成了Internet工程任务组(IETF)的规范。

今天，越来越多的运营商、CLEC(竞争本地运营商)和ITSP(IP电话服务商)都在提供基于SIP的服务，如市话和长途电话技术、在线信息和即时消息、IPCentrex/HostedPBX、语音短信、push-to-talk(按键通话)、多媒体会议等等。独立软件供应商(ISV)正在开发新的开发工具，用来为运营商网络构建基于SIP的应用程序以及SIP软件。网络设备供应商(NEV)正在开发支持SIP信令和服务的硬件。现在，有众多IP电话、用户代理、网络代理服务器、VOIP网关、媒体服务器和应用服务器都在使用SIP。

SIP从类似的权威协议--如Web超文本传输协议(HTTP)格式化协议以及简单邮件传输协议(SMTP)电子邮件协议--演变而来并且发展成为一个功能强大的新标准。但是，尽管SIP使用自己独特的用户代理和服务器，它并非自成一体地封闭工作。SIP支持提供融合的多媒体服务，与众多负责身份验证、位置信息、语音质量等的现有协议协同工作。

本白皮书对SIP及其作用进行了概括性的介绍。它还介绍了SIP从实验室开发到面向市场的过程。本白皮书说明SIP提供哪些服务以及正在实施哪些促进发展的方案。它还详细介绍了SIP与各种协议不同的重要特点并说明如何建立SIP会话。

SIP较为灵活，可扩展，而且是开放的。它激发了Internet以及固定和移动IP网络推出新一代服务的威力。SIP能够在多台PC和电话上完成网络消息，模拟Internet建立会话。

与存在已久的国际电信联盟(ITU)SS7标准(用于呼叫建立)和ITUH.323视频协议组合标准不同，SIP独立工作于底层网络传输协议和媒体。它规定一个或多个参与方的终端设备如何能够建立、修改和中断连接，而不论是语音、视频、数据或基于Web的内容。

SIP大大优于现有的一些协议，如将PSTN音频信号转换为IP数据包的媒体网关控制协议(MGCP)。因为MGCP是封闭的纯语音标准，所以通过信令功能对其进行增强比较复杂，有时会导致消息被破坏或丢弃，从而妨碍提供商增加新的服务。而使用SIP，编程人员可以在不影响连接的情况下在消息中增加少量新信息。

例如，SIP服务提供商可以建立包含语音、视频和聊天内容的全新媒体。如果使用MGCP、H.323或SS7标准，则提供商必须等待可以支持这种新媒体的协议新版本。而如果使用SIP，尽管网关和设备可能无法识别该媒体，但在两个大陆上设有分支机构的公司可以实现媒体传输。

而且，因为SIP的消息构建方式类似于HTTP，开发人员能够更加方便便捷地使用通用的编程语言(如Java)来创建应用程序。对于等待了数年希望使用SS7和智能网络(AIN)部署呼叫等待、主叫号码识别以及其他服务的运营商，现在如果使用SIP，只需数月时间即可实现通信服务的部署。

这种可扩展性已经在越来越多基于SIP的服务中取得重大成功。Vonage是针对用户和小企业用户的服务提供商。它使用SIP向用户提供20,000多条数字市话、长话及语音邮件线路。Deltathree为服务提供商提供Internet电话技术产品、服务和基础设施。它提供了基于SIP的PC至电话解决方案，使PC用户能够呼叫任何一部电话。DenwaCommunications在范围内批发语音服务。它使用SIP提供PC至PC及电话至PC的主叫号码识别、语音邮件，以及电话会议、统一通信、客户管理、自配置和基于Web的个性化服务。

某些权威人士预计，SIP与IP的关系将发展成为类似SMTP和HTTP与Internet的关系，但也有人说它可能标志着AIN的终结。迄今为止，3G界已经选择SIP作为下一代移动网络的会话控制机制。Microsoft已经选择SIP作为其实时通信策略并在MicrosoftXP、PocketPC和MSNMessenger中进行了部署。Microsoft同时宣布CEdotnet的下一个版本将使用基于SIP的VoIP应用接口层，并承诺向用户PC提供基于SIP的语音和视频呼叫。

另外，MCI正在使用SIP向IP通信用户部署电话技术服务。用户将能够通知主叫方自己是否有空以及的通信方式，如电子邮件、电话或即时消息。利用在线信息，用户还能够即时建立聊天会话和召开音频会议。使用SIP将不断地实现各种功能。

SIP会话构成

SIP会话使用多达四个主要组件：SIP用户代理、SIP注册服务器、SIP代理服务器和SIP重定向服务器。这些系统通过传输包括了SDP协议(用于定义消息的内容和特点)的消息来完成SIP会话。下面概括性地介绍各个SIP组件及其在此过程中的作用。

SIP用户代理

SIP用户代理(UA)是终端用户设备，如用于创建和管理SIP会话的移动电话、多媒体手持设备、PC、PDA等。用户代理客户机发出消息。用户代理服务器对消息进行响应。

SIP注册服务器

SIP注册服务器是包含域中所有用户代理的位置的数据库。在SIP通信中，这些服务器会检索参与方的IP地址和其他相关信息，并将其发送到SIP代理服务器。

SIP代理服务器

SIP代理服务器接受SIPUA的会话请求并查询SIP注册服务器，获取收件方UA的地址信息。然后，它将会话邀请信息直接转发给收件方UA(如果它位于同一域中)或代理服务器(如果UA位于另一域中)。

SIP重定向服务器

SIP重定向服务器允许SIP代理服务器将SIP会话邀请信息定向到外部域。SIP重定向服务器可以与SIP注册服务器和SIP代理服务器同在一个硬件上。

以下几个情景说明SIP组件之间如何进行协调以在同一域和不同域中的UA之间建立SIP会话：

在同一域中建立SIP会话

下图说明了在预订同一个ISP从而使用同一域的两个用户之间建立SIP会话的过程。用户A使用SIP电话。用户B有一台PC，运行支持语音和视频的软客户程序。加电后，两个用户都在ISP网络中的SIP代理服务器上注册了他们的空闲情况和IP地址。用户A发起此呼叫，告诉SIP代理服务器要联系用户B。然后，SIP代理服务器向SIP注册服务器发出请求，要求提供用户B的IP地址，并收到用户B的IP地址。SIP代理服务器转发用户A与用户B进行通信的邀请信息(使用SDP)，包括用户A要使用的媒体。用户B通知SIP代理服务器可以接受用户A的邀请，且已做好接收消息的准备。SIP代理服务器将此消息传达给用户A，从而建立SIP会话。然后，用户创建一个点到点RTP连接，实现用户间的交互通信。

1.呼叫用户B

2.查询B在哪里

3.响应B的SIP地址

4.呼叫

5.响应

6.响应

7.多媒体通道已建立

在不同的域中建立SIP会话

本情景与种情景的不同之处如下。用户A邀请正在使用多媒体手持设备的用户B进行SIP会话时，域A中的SIP代理服务器辨别出用户B不在同一域中。然后，SIP代理服务器在SIP重定向服务器上查询用户B的IP地址。SIP重定向服务器既可在域A中，也可在域B中，也可既在域A中又在域B中。SIP重定向服务器将用户B的联系信息反馈给SIP代理服务器，该服务器再将SIP会话邀请信息转发给域B中的SIP代理服务器。域B中的SIP代理服务器将用户A的邀请信息发送给用户B。用户B再沿邀请信息经由的同一路径转发接受邀请的信息。

1.呼叫用户B

2.询问B中的用户

3.响应

4.呼叫域B的SIP代理

5.查询B在哪里

6.用户B的地址

7.代理呼叫

8.响应

9.响应

10.响应

11.多媒体通道已建立

无缝、灵活、可扩展：展望SIP未来

SIP能够连接使用任何IP网络(有线LAN和WAN、公共Internet骨干网、移动2.5G、3G和Wi-Fi)和任何IP设备(电话、PC、PDA、移动手持设备)的用户，从而出现了众多利润丰厚的新商机，改进了企业和用户的通信方式。基于SIP的应用(如VOIP、多媒体会议、push-to-talk(按键通话)、定位服务、在线信息和IM)即使单独使用，也会为服务提供商、ISV、网络设备供应商和开发商提供许多新的商机。不过，SIP的根本价值在于它能够将这些功能组合起来，形成各