下一代网络中协议的应用

客户世界 | 2015年7月12日 | 文库 | 评论已关闭 | 1305

||2005-06-07

　　SIP协议是下一代网络中软交换与软交换之间、软交换与应用服务器之间、软交换和智能终端之间的呼叫控制协议，同时它也是3GPPIMS（IP多媒体子系统中）呼叫控制服务器之间的多媒体呼叫控制协议，因此有着广泛的应用领域和重要的研发价值。

　　SIP（Session Initialization Protocol，会话初始协议）源于1996年的IETF草案：多媒体会话控制协议（MMUSIC）。此后，这个标准经历了几次较大的修改。1999年第一个SIP规范RFC2543正式发布，三年后该标准又被RFC3261所替代。SIP协议通常被认为是一个端到端的多媒体会话控制协议，实际上它有着非常广泛的用途，概括说来SIP可应用于以下场合：应用于IP网中的基本语音和多种通信增值业务；作为通信核心网的信令协议，包括，基于软交换的NGN、3G的IMS网络和未来固定移动融合的FMC网络；应用于业务平台中，实现业务逻辑控制；应用于智能终端和未来数字家庭网关设备中。

　　下文将对SIP在上述领域的应用作一一阐述。

　　SIP应用于IP网中的基本语音和多种通信增值业务

　　SIP最初的应用目标就是实现IP网中的各种会话通信功能。这里的IP网可以是Internet，也可以是公司的IP专网，甚至是运营商的基于IP的软交换下一代网络或3G网络。这里的会话通信功能可以是基本的VoIP语音电话，也可以是视频通话，甚至是包括语音、视频、短消息、数据同步浏览等多种业务在内的点到点或多点之间的多媒体通信。SIP之所以有如此卓越的多媒体通信功能，在于其具有与媒体无关的会话控制能力：SIP协议只负责通信方之间的会话建立并向通信方提供决定各方媒体类型的会话协商功能，至于媒体类型的具体参数内容就不是SIP所负责的事情了，它需要SDP等其他协议的帮助。对于某些特殊媒体的通信场合，可能需要其他的一些控制机制，例如与短消息通信结合的功能（好友列表）。对于这些问题，SIP通过其优秀的可扩展性来解决，通过增加新的方法和参数实现新的控制机制。

　　通过SIP协议在网络和终端中的部署，可以以上述各类多媒体通信功能为基础，向用户提供全新的富通信功能（Rich Communication），也就是富通信用户通过基于SIP的网络和终端获得各种媒体形式和能力的通信功能，不过这里多种媒体形式不是无序混乱的提供，而是根据用户的场合、用户的需求、用户的签约服务等级、通信的内容、终端的能力、网络的能力，决定此次通信中的一种或多种媒体类型或通话模式，并且这些媒体类型和通话模式可以在此次通信中根据情况的改变而改变。例如：（1）当A用户接到B用户呼叫时他正在开会。（2）于是A用户选择保持呼叫并通过某功能键向用户播放一段语音通知和背景音乐，让B用户稍候。（3）几分钟后A用户觉得长时间让B用户等待不太合适，于是他选择短消息会话方式与B用户建立通信链路，此时双方可采用短消息方式交谈，该方式下A用户通过手写输入向B用户发送文字短消息，B用户通过语音输入向A用户发送语音短消息。（4）A用户的会议终于结束了，此时A用户切换通信方式为正常的语音通信，此后它可以通过语音方式与B用户交谈。（5）B用户提出想看看A用户所在公司的新开发的产品，于是A用户通过其终端的实时视频推送功能向B用户进行新产品现场演示：A用户将该终端的摄像头对准正在现场演示的产品进行拍摄，同时B终端的用户可以实时观看产品的现场演示过程。演示完毕后，B用户表示对该产品比较满意并希望A用户明天能够向其提供一个比较详细的产品介绍PPT文档。（6）第二天，A用户在其PC上完成了PPT文档，通过PC上的SIP软终端直接向B用户呼叫，在这次呼叫中表示了A用户要与B用户同步浏览PPT的需求，于是网络根据B用户的注册数据向B用户PC上的SIP软终端呼叫，呼叫接受后双方可以在语音通话的同时同步浏览A用户PC终端上的PPT文档。

　　在上述通信示例中可以看到当A用户希望以某种能力（例如视频或数据同步浏览）与B用户通信时，网络可以根据A用户的请求信息和B用户的注册信息进行匹配判断以选择B用户注册终端中所能够支持的类型。具体实现在IETF的RFC3840、RFC3841和draft－ietf－sipping－caller?瞤refs－usecases中有非常详细的实现方式，现概括如下：B用户的不同类型终端以同一个SIP地址注册，在每个终端REGISTER注册信息的contact域中表明了终端所支持的能力（例如支持音频、视频或数据同步浏览等）；当A用户呼叫B用户SIP地址时，在呼叫请求INVITE的Accept－Con?瞭act中表明了A用户的偏好（例如要求进行视频通信），此时网络可以根据A用户请求消息提供的信息和B用户所注册的各类终端能力信息，进行匹配判断以选择B用户恰当的终端类型接续通话，或者是当B用户所有的终端能力都不满足时拒绝通话。

　　SIP不但赋予用户之间多种媒体、多种能力的通信本领，也赋予了用户采用多种通信模式的能力，例如基于SIP实现的PTT业务（PUSHTOTALK），使用户在完成双向通信的同时，也可以享受点到点或点到多点单向通信方式所带来的便捷，这里单向通信的媒体类型可以是语音、短消息，或者是视频。

SIP作为通信核心网络中的信令协议

　　SIP另一个大型应用是作为基于软交换的NGN和3GIMS的呼叫控制信令协议。NGN中的软交换之间以及IMS网络中CSCF之间使用SIP协议完成呼叫的接续和路由。SIP协议赋予了这些网络呼叫控制的简捷和易控性，但由于其因特网语音通信协议的前身和其简捷的特征导致其对传统PSTN业务继承薄弱，对于这个问题，SIP通过它的透明封装能力将它不能够处理的业务信令（ISUP）封装起来，转发给能够处理的其他网络设备。这体现了SIP一种非常先进的设计思想：能够处理的和新出现的业务，用协议自身的可扩展机制去处理，复杂和专业领域的业务信令或PSTN网的补充业务等扩展很困难或扩展后的应用价值不大的情况，就利用SIP的封装机制交给能够处理的设备去处理。

　　SIP与生俱来的很多优点使其很有可能成为未来与接入无关的融合网络的首选呼叫信令协议，这些优点包括：与媒体无关的呼叫会话控制；SIP地址与终端位置的无关性；对新业务支持的可扩展性；协议的简捷和易于控制；对不支持业务信令的透明封装；实现复杂功能的智能特性边缘化，网络核心只负责简单的信令路由转发。

　　目前，基于SIP的IMS网络正被各标准组织讨论作为未来融合网络的基础。

SIP应用于业务平台中

　　SIP另一个重要应用场合是应用在业务平台（应用服务器）中实现业务逻辑控制，这类似于智能网SCP的功能，SIP实现INAP协议的能力。

　　这里的业务平台在某种意义上是一SIP网络中的B2BUA（背对背用户代理），它终结网络中呼叫控制设备（软交换、SIP代理服务器、CSCF）提交来的触发业务请求，B2BUA根据该业务请求信息和用户注册的业务属性信息，生成新的呼叫请求到网络中的呼叫设备，指示其完成功能不同的业务接续，从而实现业务逻辑控制功能。

　　SIP的简捷和易开发使基于其实现的业务平台部署快速，并且由于SIP的扩展性使业务平台可随着业务能力的增加而不断升级。

SIP应用于智能终端和数字家庭网关设备中

　　SIP网络的一个重要思想是智能的边缘化，这就要求在边缘的智能终端和家庭网关设备中最大地实现智能化控制，也就是说很多功能的实现要求终端自身能力的保证。SIP协议并不保证终端智能的提供，而是使网络实现控制与协调终端智能能力的发挥。

　　因此未来的电话终端、数字家庭网关，甚至包括PC、电视机、机顶盒在内的数字家电设备都可能嵌入SIP协议栈，通过SIP协议达到网络对智能终端能力的调度控制。这些SIP设备中也许嵌入的只是简化的SIP协议栈以实现基本的与设备相关的业务控制功能。例如，终端设备只是通过SIP协议完成简单的VoD（视频点播）请求和节目内容选择，当点播请求和选择确认后，视频点播应用服务器就控制合适的视频流服务器与用户终端之间通过RTP/RTSP协议进行视频流实时播放。

　　可见，SIP在这些设备中并不是主角，它只是一个协调者，它完成终端与网络服务器之间的协调沟通、会话联系的建立；当双方建立联系后，真正业务的控制将由双方的业务协议甚至是私有协议去实现。

　　综上所述，SIP协议是一个既简单又复杂的协议，它的复杂正来源于其简单性、可扩展性。用好SIP协议可以使其应用于多种领域和业务中，实现各种媒体能力、各种模式的通信功能。但值得注意的是，SIP不是万能的，它只是一个用户建立各种会话场景的控制协议，任何时刻SIP都不能够独自完成业务功能，它必须在其他协议的配合下或者SIP配合其他协议实现各领域的业务功能。