SIP構建增值平臺

陳文 2002/03/04

　　針對H.323架構復雜、應用上的技術(shù)限制較多，IETF提出了結構簡(jiǎn)單的SIP標準，且非常適用于廣域網(wǎng)絡(luò )的傳輸架構。

　　它要將IP 電話(huà)作為Internet上的一種應用，在FTP、E-mail等應用上增加信令和QoS的要求。

　　想要讓網(wǎng)絡(luò )電話(huà)真正可以取代傳統電話(huà)，全球一致互通的標準便顯得相當重要。國際電信聯(lián)盟(ITU)1996年制訂了H.323規范，解決了互通問(wèn)題，因此，只要廠(chǎng)商開(kāi)發(fā)的是符合H.323規范的網(wǎng)絡(luò )電話(huà)產(chǎn)品，彼此就可以互相通話(huà)。但是，由于H.323規范是針對企業(yè)使用而設計，負責與公眾電話(huà)系統連接的網(wǎng)絡(luò )電話(huà)網(wǎng)關(guān)，只具備DTMF（Dual Tone Multiple Frequency）信令能力，信令能力有限，因此限制了網(wǎng)絡(luò )電話(huà)系統的服務(wù)功能。當以H.323為基礎的網(wǎng)絡(luò )電話(huà)系統要與傳統公眾電話(huà)系統整合，來(lái)提供廣泛的網(wǎng)絡(luò )電話(huà)服務(wù)時(shí)，其架構上的缺點(diǎn)與限制便逐漸顯現。

　　針對H.323架構復雜、應用上技術(shù)限制較多的特點(diǎn)，IETF（Internet Engineering Task Force）于1999年提出了SIP標準。SIP是屬于OSI中應用層(Application Layer)的協(xié)議，屬于Client-Server的架構，在數據包的處理上，SIP可以利用HTTP既有的數據包資料，而不需要像H.323的數據包那樣必須保留很多傳輸上的信息，所以SIP更適合廣域網(wǎng)絡(luò )的傳輸架構。

　　IP電話(huà)新協(xié)議SIP

　　SIP（Session Initiation Protocol，會(huì )話(huà)發(fā)起協(xié)議）是由IETF（Internet工程任務(wù)組）提出的IP電話(huà)信令協(xié)議，主要目的是為了解決IP網(wǎng)中的信令控制以及同SoftSwitch的通信，從而構成下一代的增值業(yè)務(wù)平臺，對電信、銀行、金融等行業(yè)提供更好的增值業(yè)務(wù)。 其結構如右圖所示。

　　各功能模塊說(shuō)明如下：

　　SoftSwitch: 主要實(shí)現連接、路由和呼叫控制、網(wǎng)關(guān)和帶寬的管理以及話(huà)務(wù)記錄的生成。

　　Media Gateway: 提供電路交換網(wǎng)（即傳統的PSTN網(wǎng)）與包交換網(wǎng)（即IP、ATM網(wǎng)）中信息轉換（包括語(yǔ)音壓縮、數據檢測等）。

　　Signaling Gateway：提供PSTN網(wǎng)同IP網(wǎng)間的協(xié)議轉換。

　　Application Server:作為運行和管理增值業(yè)務(wù)的平臺，與SoftSwitch用SIP進(jìn)行通信。

圖 軟交換結構圖

　　Media Server: 提供媒體和語(yǔ)音資源平臺，同時(shí)與Media Gateway進(jìn)行RTP流的傳輸。

　　使用SIP作為SoftSwitch和Application Server之間的接口，可以實(shí)現呼叫控制的所有功能，同時(shí)SIP已被SoftSwitch接受為通用的接口標準，可以實(shí)現SoftSwitch之間的互連。

　　安全機制簡(jiǎn)單

　　結構簡(jiǎn)單是SIP最大的特色，因此SIP在安全性方面也沒(méi)有很復雜的機制，其最主要的保密方式有三種：第一種是最常見(jiàn)且簡(jiǎn)單的密碼保密，使用者經(jīng)由輸入密碼決定權限；第二種是由Server盤(pán)查發(fā)出請求的使用者是否具有權限；第三種是對信息加密的機制，這種方法在安全性的維護上，一向有不錯的表現。不過(guò),經(jīng)過(guò)加密過(guò)的數據包，會(huì )造成SIP架構下的一些中繼點(diǎn)，在傳送數據包時(shí)，不易解讀Header。

　　開(kāi)發(fā)全IP通信業(yè)務(wù)

　　SIP提供了一個(gè)開(kāi)發(fā)框架，可以開(kāi)發(fā)大量應用于第三代移動(dòng)通信領(lǐng)域的全IP通信業(yè)務(wù)。這項技術(shù)通過(guò)一致的協(xié)議，將互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)電話(huà)連接起來(lái)，使未來(lái)的移動(dòng)終端和其它連接到互聯(lián)網(wǎng)上的設備可以更直接地通過(guò)IP數據流進(jìn)行通信。服務(wù)商可以使用更智能的方式向移動(dòng)電話(huà)用戶(hù)提供有更豐富功能的話(huà)音、短信息和電子郵件業(yè)務(wù)。例如，來(lái)電顯示不再僅僅是不斷的閃爍呼叫者的電話(huà)號碼，而可以用個(gè)性化的圖標或公司的有關(guān)信息顯示。

　　支持多媒體通信

　　SIP是一種應用層控制與信令協(xié)議，用于創(chuàng )建、修改和結束與一個(gè)或多個(gè)參與者的會(huì )話(huà)。這些會(huì )話(huà)可以包括Internet多媒體會(huì )議、遠程學(xué)習、Internet電話(huà)呼叫以及多媒體發(fā)布。SIP可以在兩個(gè)不同類(lèi)型通話(huà)設備之間通信會(huì )話(huà)，比如PC到電話(huà)，或者具有IP功能的桌面電話(huà)到PC。 它使用類(lèi)似于電子郵件地址的基于Web的URL，向接收方發(fā)出“邀請”請求。SIP還有一個(gè)優(yōu)勢就是能夠發(fā)往多個(gè)地址，這種功能被稱(chēng)作“分叉”(forking)功能。這樣，一個(gè)呼叫就可以被送到多個(gè)地點(diǎn)，呼叫者始終能夠找到接收者，無(wú)論接收者是在家里、辦公室，還是在路上。這個(gè)特色使SIP能夠支持一些傳統電話(huà)通信服務(wù)，如多方通話(huà)或分機接聽(tīng)。

　　SIP支持建立和終止多媒體通信的五個(gè)方面：用戶(hù)定位、能力、可用性、通話(huà)建立和通話(huà)處理。SIP有三種方式來(lái)交換一個(gè)通話(huà)群體內的多媒體資料：第一種方式采用完全的復制，每個(gè)通話(huà)群體內的使用者，將自己所有的多媒體資料流復制，并傳送給其它的使用者，這種方式適合在小型的群體內使用（如三方通話(huà)）。第二種方式是建立一個(gè)多媒體混合單位，使用者將自己的資料傳送給多媒體混合單位，由它負責復制并傳送給群體內的所有使用者，不過(guò)這種方式仍然不適用于大型的通話(huà)群體。最后一種，也最適合目前大型網(wǎng)絡(luò )架構的方式，是利用多播（multicast）的特性，將多媒體流傳送給使用者。

　　簡(jiǎn)化互用性

　　因為SIP是一個(gè)基于文本的協(xié)議，建立在現有的流行協(xié)議，如HTTP的IP體系架構之上，所以SIP簡(jiǎn)化了互用性，加速了新服務(wù)的開(kāi)發(fā)和部署。SIP透明地支持名字映射和重定向服務(wù)，因而可以實(shí)現ISDN和智能網(wǎng)絡(luò )電話(huà)用戶(hù)服務(wù)。 該協(xié)議不提供會(huì )議控制服務(wù)，也沒(méi)對如何管理會(huì )議做出規定。SIP不分配多播地址，也不保留資源，但它可以向被邀請的系統發(fā)送完成這種功能的必要信息。

　　運營(yíng)商鐘情SIP

　　SIP由于推出時(shí)間較晚，而且是根據IP電話(huà)網(wǎng)上已經(jīng)存在的問(wèn)題開(kāi)發(fā)新的型協(xié)議，因此，它在使用方面有更多的靈活性。2002年，廠(chǎng)商支持不同協(xié)議的比例是，H.323V2基本上還有72％的廠(chǎng)商支持，但只有4％的廠(chǎng)商愿意在新產(chǎn)品里支持它。2002年廠(chǎng)商增加的新協(xié)議主要是SIP和H.248。要構建靈活性高、有更多新功能的新網(wǎng)絡(luò )，通常都使用SIP協(xié)議。現在，基本上全球大的運營(yíng)商都轉向支持SIP方式，在北美和歐洲，多數新的方案都選用SIP，國內的服務(wù)商考慮新網(wǎng)絡(luò )的時(shí)候，也基本上開(kāi)始采用SIP。而且，SIP和H.323可以并行，有很多產(chǎn)品具有相應模塊，可以方便地把兩個(gè)協(xié)議的網(wǎng)絡(luò )對接起來(lái)，在H.323網(wǎng)絡(luò )里的用戶(hù)可以呼叫到SIP中去，SIP里的用戶(hù)也可以呼叫H.323的網(wǎng)絡(luò )。

　　目前來(lái)講，業(yè)界對SIP的支持比其它協(xié)議要更為廣泛。主要是它的結構簡(jiǎn)單、使用方便，適合于使用智能終端的用戶(hù)。SIP協(xié)議很重要的一點(diǎn)是，它是專(zhuān)門(mén)為傳輸多媒體服務(wù)而設置的，可以有效控制媒體網(wǎng)關(guān)，控制PC呼叫。過(guò)去的H.323從PC機出來(lái)的會(huì )話(huà)，電信網(wǎng)絡(luò )很難處理，而采用SIP以后，可以把電信網(wǎng)絡(luò )和PC網(wǎng)絡(luò )的電話(huà)融合在一起。而且，現在SIP也是廠(chǎng)家支持得比較多的協(xié)議，被認為是下一代網(wǎng)絡(luò )的首選協(xié)議。SIP比較簡(jiǎn)單，而H.323最初設計是為了視頻會(huì )議，所以構架很復雜。SIP用了一個(gè)比較簡(jiǎn)潔的用戶(hù)文件包，IP處理起來(lái)相對容易。SIP可以提供PC作為一個(gè)軟客戶(hù)，這樣的方式入網(wǎng)，可以通過(guò)IP電話(huà)，終端識別器的方式，也可以通過(guò)網(wǎng)關(guān)的方式。還可以提供多媒體服務(wù)IP電話(huà)、呼叫中心、個(gè)性化服務(wù)。微軟在XP中支持SIP協(xié)議大大推動(dòng)了SIP的應用。這樣，安裝了XP的個(gè)人電腦就可以直接使用SIP協(xié)議，很容易地建立PC網(wǎng)絡(luò )與電話(huà)網(wǎng)絡(luò )之間的鏈路。一旦服務(wù)商開(kāi)通SIP網(wǎng)絡(luò )，電腦中的話(huà)務(wù)量將大大增加。由于多數PC中安裝的是微軟操作系統，也許今后幾年，幾乎所有的用戶(hù)都可以使用PC進(jìn)行IP電話(huà)通信。

中國計算機報 2002/03/04