软交换分组协议基础SIP.docx

1、软交换分组协议基础SIP软交换分组协议基础SIP 目 录第1章 SIP协议总体概述 11.1 SIP协议定义 11.2 SIP协议支持多媒体通信的五个方面 11.3 SIP协议优点 2第2章 SIP协议主要概念模型 32.1 实体模型概述 32.2 相关概念 4第3章 SIP协议主要消息 63.1 SIP消息分类 63.2 SIP消息结构 63.3 消息格式 63.3.1 请求消息格式 63.3.2 响应消息格式 8第4章 SIP协议主要响应码 114.1 响应码分类 114.2 1xx类消息 114.3 2xx类消息 124.4 3xx类消息 124.5 4xx类消息 124.6 5xx类消

2、息 144.7 6xx类消息 15第5章 SIP协议主要流程 165.1 呼叫模型概述 165.2 基本呼叫建立流程 175.3 基本呼叫拆除流程 185.4 经过代理的呼叫建立流程 195.5 经过代理的呼叫拆除流程 20第6章 SIP协议在软交换SoftX3000的实际应用举例 226.1 SIP用户局内互通组网说明 226.2 SIP协议在软交换SoftX3000流程图 226.3 对应主要消息说明 246.3.1 INVITE 246.3.2 100 TRYING 266.3.3 407 Proxy Authentication 276.3.4 ACK 286.3.5 INVITE 2

3、96.3.6 100 TRYING 316.3.7 INVITE 326.3.8 180 RINGING 346.3.9 200 OK 356.3.10 ACK 366.3.11 OPTION 376.3.12 BYE 38关键词：SIP、SDP、IP电话/Internet电话、多媒体会议摘 要：SIP协议是一个用于建立，更改和终止多媒体会话的应用层控制协议。它是IETF多媒体数据和控制体系结构的一部分并大量借鉴了成熟的HTTP协议，具有易扩展、易实现等特点，因此非常适合用于实现基于因特网的多媒体会议、IP电话等系统。本文对SIP协议的基本结构、功能、控制流程进行介绍。缩略语清单：SIPSes

4、sion Initiation Protocol初始会话协议RSVPResource ReServation Protocol资源预约协议RTPReal-time Transmit Protocol实时传输协议RTSPReal-Time Stream Protocol实时流协议SDPSession Description Protocol会话描述协议参考资料清单：第1章 SIP协议总体概述1.1 SIP协议定义SIP（Session Initiation Protocol，即初始会话协议）是IETF提出的基于文本编码的IP电话/多媒体会议协议。用于建立、修改并终止多媒体会话。SIP协议可用于发

5、起会话，也可以用于邀请成员加入已经用其它方式建立的会话。多媒体会话可以是点到点的话音通信或视频通信，也可以是多点参与的话音或视频会议等。SIP协议透明地支持名字映射和重定向服务，便于实现ISDN，智能网以及个人移动业务。SIP协议可以用多点控制单元（MCU）或全互连的方式代替组播发起多方呼叫。与PSTN相连的IP电话网关也可以用SIP协议来建立普通电话用户之间的呼叫。SIP协议在IETF多媒体数据及控制体系协议栈结构的位置，如图1-1所示。图1-1 IETF多媒体数据及控制体系协议栈结构图1.2 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

6、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；1.3 SIP协议优点 最少状态一个会议呼叫或电话呼叫可以包含一个或多个请求响应事务（transaction），代理服务器可以采用无状态方式工作。 低层协议无关性低层协议可以为SIP协议层提供可靠或非可靠业务，也可以为分组或字节流业务。Internet环境下SIP协议层可以使用UDP协议或TCP协议，它首选UDP协议，当不能使用UDP协议时，使用TCP协议。 基于文本SIP协议采用基于文本的UTF-8编码方式，采用字符集为ISO 10646字符集，易于实现，易于调试、灵活和扩展性

7、好。 健壮性SIP协议健壮性可以通过下述方面体现：代理服务器可以不必保存呼叫状态；后续请求与重传可以采用不同路由；响应消息采用自寻路方式传送等。 可扩展性SIP协议的可扩展性主要体现在：不可识别的头域可以忽略；用户可以指示SIP服务器必须理解的消息内容；新的头域容易引入；状态码采用分层编码方式进行编码。 易于支持IN业务通过与终端系统的配合，SIP协议及其呼叫控制扩展能够支持绝大多数ITU T的Capability Set 1中的业务及Capability Set 2中的业务。第2章 SIP协议主要概念模型2.1 实体模型概述SIP协议模型定义了User Agent和Server等两类主要实体

8、。SIP协议把User Agent（即UA）分为两个部分：User Agent Client和User Agent Server。呼叫方（称User Agent Client）发出邀请 （或呼叫），被叫方（称User Agent Server）接受或拒绝邀请 （或呼叫）。分组终端设备、媒体网关/ 媒体设备通常是包括User Agent Client和User Agent Server在内的User Agent。另外，下面所说的Proxy Server也要实现User Agent功能。SIP协议定义了Proxy Server、Redirect Server和Register Server等三类主

9、要Server。Register Server主要用于登记分组终端的当前位置和位置服务的原始数据；Proxy Server作为User Agent Client和User Agent Server间的中间媒体，它转发User Agent Client来的的邀请，在转发之前，根据被叫标识请求位置服务器获得被叫的可能位置，然后分别向它们发出邀请；Redirect Server接受User Agent Client来的邀请，根据被叫标识请求位置服务器获得被叫的可能位置，把这些信息返回给邀请的发起者（User Agent Client），和Proxy Server的不同之处就在于它不转发邀请，邀请由主

10、叫终端自己完成。Sip协议基本网络模型，如图2-1所示：图2-1 Sip协议基本网络模型2.2 相关概念呼叫（Call）：一个呼叫是由一个会议中被同一个发起者邀请加入的所有成员组成的。一个SIP呼叫用全局唯一呼叫标识符（CALL_ID）来识别。因此，如果一个用户被不同的人邀请参加同一个多点会议，每个邀请都有一个唯一的呼叫。一个点对点因特网电话交谈也被认为是一个SIP呼叫。在一个基于多点控制单元（MCU）的电话交谈节目中，每个参与者都用一个独立的呼叫与MCU相连。呼叫支路（Call leg）：一个呼叫支路由Call-ID、To以及From 之中的addr-spec和tag共同标识。只有addr-

11、spec中的user和hostport部分有意义。在同一个Call-ID中，从A到B的请求与从B到A的请求都属于同一个呼叫支路。呼叫支路也可以说是一次呼叫里消息经过的路径。（注：参数说明见第三章）会议（ Conference）：一个多媒体会话，由公共的会话描述来标识。一个会议可由零个或多个成员组成，可以是多点会议，全互连会议，点对点会议，或者是它们的组合。可以用任意数目的呼叫来建立一个会议。发起者、主叫（Initiator，Caller）：发起会议邀请的一方。注意，发起者不一定是会议的建立者。被邀请者、被叫（Invitee，Callee）：被主叫方邀请参加会话的一方。邀请（Invitation

12、）：要求用户加入会话的请求。一个成功的SIP邀请包括2个事务：一个INVITE请求，后面跟一个ACK请求。同构请求/响应（Isomorphic request or response）：两个含有相同Call-ID、To、From和CSeq头域的请求/响应。此外，同构请求还必须含有相同的Rquest-URI。并行查询（Parallel search）：在一个并行查询中，代理收到请求后向可能的被叫用户发出多个请求。并行查询在发出请求时并不等待以前所发请求的响应。最终响应（Final response）：用于结束SIP事务的响应，与临时响应相对。所有的2XX，3XX，4XX，5XX和6XX响应都是最

13、终响应。临时响应（Provisional response）：服务器用来表示工作进展，并不结束SIP事务的一种响应。编码为1XX的响应是临时响应，其他响应都是最终响应。会话（Session）：根据SDP（会话描述协议）规范的定义：“多媒体会话是由多媒体发送者，接收者以及从发送者到接收者的数据流组成的集合。例如多媒体会议。”根据定义，一个被叫可以被不同的呼叫多次邀请加入同一个会话。如果用SDP来描述，一个会话可以由用户名、会话标识符、网络类型、地址类型和源地址共同定义。SIP事务（SIP Transaction）：一个SIP事务是发生在客户和服务器之间的，包括从客户向服务器发出的第一个请求直到服

14、务器发给客户一个最终响应这期间所有的消息。事务是由一个呼叫支路（Call leg）中的Cseq 顺序号来标识的。一个ACK请求与对应的INVITE请求拥有相同的CSeq，构成自己的事务；背靠背用户代理（B2BUA）：B2BUA是接收请求并作为用户代理服务器的一个逻辑实体。为了确定应该如何响应请求，它作为一个用户代理客户（UAC）发出请求。与代理服务器不同的是它维护对话状态并必须参与所有在已建立的对话上所发的请求。由于它是一个串联UAC和UAS，对于它的行为无须作显式定义。第3章 SIP协议主要消息3.1 SIP消息分类SIP协议是以层协议的形式组成的，就是说它的行为是以一套相对独立的处理阶段来

15、描述的，每个阶段之间的关系不是很密切。SIP协议将Server和User Agent之间的通讯的消息分为两类：请求消息和响应消息。请求消息：客户端为了激活特定操作而发给服务器的SIP消息，包括INVITE、ACK、BYE、CANCEL、OPTION和UPDATE消息。响应消息：服务器向客户反馈对应请求的处理结果的SIP消息，包括1xx、2xx、3xx、4xx、5xx、6xx响应3.2 SIP消息结构请求消息和响应消息都包括SIP消息头字段和SIP消息体字段；SIP消息头主要用来指明本消息是有由谁发起和由谁接受，经过多少跳转等基本信息；SIP消息体主要用来描述本次会话具体实现方式；3.3 消息格式3.3.1 请求消息格式SIP请求消息的格式，由SIP消息头和一组参数行组成，如图3-1所示。通过换行符区分命令行和每一条参数行。图3-1 SIP请求消息结构注意：参数行的顺序不是固定的。对应的参数解释见6.3 。SIP请求消息实例：INVITE sip:0109127.0.0.1:5060;User=phone SIP/2.0Call-ID:01E04633512400000127.0.0.