SIP系列讲座-SIP-PSTN-2

　　1、TRIP全称是Telphone Routing Over IP。它的主要作用就是进行IP和PSTN号码之间的映射查询。它的全称是Telephony Routing Information Protocol 。在SIP/PSTN网络技术的技术中，用户需要首先了解什么是SS7，TUP/ISUP等基本的概念，这样方便用户理解相应的技术细节和方便进行下面的讨论。

　　在SIP/PSTN网络环境中，如果要拨打某个地方的电话号码，系统首先需要查询号码的归属地和特性。通过不同定位服务器的查询，最终路由到一个正确的号码地址。具体技术细节，用户可以参考RFC3219标准，以下图例也可以说明基本的框架流程。

　　如果用户拨打了一个以702开始的号码，用户需要经过4个步骤来查找号码所在地，然后进行路由。以下图例呼叫流程经过了以下几个定位服务器来查找702开头的号码，最后路由到相应的服务器。

　　2、首先，SIP-T不是一种网络协议，它仅是一种PSTN网络到SIP网络的传输机制接口。它支持传输传统网络到SIP网络，然后到传统PSTN网络中的相关功能。SIP通信的主要特征之一就是PSTN的透明传输，这就要求SIP通信架构中需要有相应的映射方式来解析PSTN的功能要求，例如，在SS7中的呼叫等待，免费号码服务等等功能就需要同样在SIP通信中得到相应的体现。

　　为了完整集成SIP和PSTN网络，SIP-T 提供了两种主要的特性encapsulation（封装）和translation（转译）的功能。

　　SIP-T 通过封装PSTN信令，然后通过多个MIME消息体，SIP消息中包含多个payloads（SDP和ISUP）。translation 则打包所有转译以后的SIP和ISUP之间的消息。在打包过程中，用户需要留意两个核心的模块：

　　ISUP SIP 消息映射，例如， IAM对应INVITE消息，REL 对应BYE等等。

　　ISUP 参数和SIP header的映射，例如IAM参数中的 Called Party Number 必须映射到SIP ‘to’头域和Request-URL中。

　　SIP-T仅是SIP的拓展，支持了大部分SIP的主要功能，但是对于软交换，或者需要更多承载服务能力的软交换系统和SBC来说，显然，SIP-T不能完全满足它们的需求。目前由ITU发布的SIP-I 封装的机制，它和SIP-T相比，更加准确，同时它满足了SIP和SIP/3GPPSIP，BICC/ISUP的功能需求。很多网关厂家，软交换厂家和SBC厂家都推荐使用SIP-I。

　　3、上面的讨论中，我们提到了ISUP/SIP消息映射的问题。现在我们讨论一下通过SIP 转换的消息路径。首先，大家看看以下这个图例，这是不通过SIP 网关的一个呼叫流程，完全是局端到终端之间的信令交互。

　　以下这个图例说明了通过PSTN呼叫到SIP，然后SIP再呼叫PSTN的整个流程。在这个图例中，SIP承担了一个信令转译的过程。

　　以下图例介绍了SIP UA 发起一个INVITE以后，通过SIP 网关，对端创建IAM，通话，然后到最后挂机的流程响应。

　　以下是ISUP事件代码和cause code相对应的SIP消息：

　　4、SIP和DTMF之间的关系。在介绍DTMF之前，我们首先解释几个基本的技术名称，例如，通常我们谈论的DTMF tone 或者拨号音。完整的拨号音包括以下几种：
 

　　DTMF tones, DTMF 按键音生成的语音。读者可以对照自己的手机就可以发现这些按键的对应数字号码。

　　Fax-related Tones，它涉及了传真音等传真相关设置。

　　Standard subscriber line tones，它涉及了拨号音中的业务服务的语音，例如，忙音，振铃音，拨号音，拥塞音，摘挂机音等语音。

　　Country-specific subscriber line tones，它涉及长途呼叫，国际业务等等相关控制的语音。

　　Trunk events，它涉及了中继所有相关的事件音的生成，例如MF 多音，脉冲等语音。

　　因为以上讨论的涉及了太多TDM的相关技术，我们现在仅讨论一下和SIP相关的话题，SIP所支持的DTMF测试方式。SIP所支持的DTMF传输包括了SIP INFO（RFC6086）， RFC 2833（已经更新为RFC4733）和Inband。在以前关于Asterisk讲座中，我们已经介绍过一些DTMF设置的细节，今天我们再补充一点相关的知识。

　　Inband 顾名思义，它支持带内传输，传输的DTMF音和本身RTP语音是混在一起的传输的。所以，如果双方在通话时，有一方如果摁DTMF按键的话，双方可以听到通话中有DTMF按键音。但是，因为Inband方式使用的是带内的传输方式，如果编码使用的编码类型是G.729，G.723 时，语音编码经过压缩以后，有时DTMF可能不能正常工作。所以，为了保证DTMF能够正常工作，准确识别DTMF，建议在Inband方式中尽量使用G.711编码，因为G.711是未经压缩的编码，可以保证DTMF正常工作。

　　RFC2833方式通常称之为带外传输方式，它本身的RTP语音流和DTMF语音是互相独立分离的。DTMF有自己的RTP数据包。如果RTP语音流使用其他编码传输时，DTMF是不受影响的，这样就可以保证DTMF的稳定性相对好很多。同时，RFC2833也可以支持多种语音编码格式，例如上面所提到的G.729等。同时，它可以支持多种事件tone（上面提到的各种事件tone）的传输，网关测或者UA也可以生成tone的语音。

　　RFC2833的更新的版本为RFC4733，但是目前，市场上还没有太多厂家支持，这里不做太多介绍，希望用户随时关注。以下是一个RFC2833 DTMF 跟踪信息，在以下的测试场景中，我们看到用户摁了DTMF 1 按键。同时，在另外一张截图中，我们可以看到用户完整的DTMF输入。

　　例如，用户需要输入自己的银行账户信息，这个图例完整地捕捉了所有DTMF信息或密码信息。

　　SIP INFO 是由SIP消息来发送DTMF的一种方式，它也是一种带外传输的方式。根据SIP-INFO的标准定义：

　　事实上，在实际应用环境中，因为涉及了SIP信令控制的机制， SIP终端，网关，SBC厂家都支持多种方式的SIP INFO中DTMF传输方式。因此，很多厂家的PBX不推荐使用SIP INFO的方式，因为它不是真正的实时传输机制，很多时候因为网络的时延，可能导致DTMF传输问题。以下截图的跟踪消息，用户可以看到Content-Type中是dtmf-relay，message body中的DTMF是按键4。

　　这里提醒大家，还有很少使用的一种方式就是直接使用application/dtmf 而不是dtmf-relay，不带DTMF时长，例如如下格式：

　　5、在以上的讲座中，我们介绍了关于TRIP路由的流程和相关的服务器功能，同时介绍了SIP-T在PSTN/SIP网络中起到的作用，简单说明了SIP-I和SIP-T的区别已经所支持的服务类型，另外就ISUP/SIP的消息映射关系做了描述，最后对SIP传输DTMF的三种方式做了一个说明，同时也进一步提醒用户在使用这三种方式时应该注意的问题。希望读者可以对这些知识点有一个比较清晰的认识，以便在今后的工作中能够应用这些知识，排查问题。

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