SIP构建增值平台

陈文 2002/03/04

　　针对H.323架构复杂、应用上的技术限制较多，IETF提出了结构简单的SIP标准，且非常适用于广域网络的传输架构。

　　它要将IP 电话作为Internet上的一种应用，在FTP、E-mail等应用上增加信令和QoS的要求。

　　想要让网络电话真正可以取代传统电话，全球一致互通的标准便显得相当重要。国际电信联盟(ITU)1996年制订了H.323规范，解决了互通问题，因此，只要厂商开发的是符合H.323规范的网络电话产品，彼此就可以互相通话。但是，由于H.323规范是针对企业使用而设计，负责与公众电话系统连接的网络电话网关，只具备DTMF（Dual Tone Multiple Frequency）信令能力，信令能力有限，因此限制了网络电话系统的服务功能。当以H.323为基础的网络电话系统要与传统公众电话系统整合，来提供广泛的网络电话服务时，其架构上的缺点与限制便逐渐显现。

　　针对H.323架构复杂、应用上技术限制较多的特点，IETF（Internet Engineering Task Force）于1999年提出了SIP标准。SIP是属于OSI中应用层(Application Layer)的协议，属于Client-Server的架构，在数据包的处理上，SIP可以利用HTTP既有的数据包资料，而不需要像H.323的数据包那样必须保留很多传输上的信息，所以SIP更适合广域网络的传输架构。

　　IP电话新协议SIP

　　SIP（Session Initiation Protocol，会话发起协议）是由IETF（Internet工程任务组）提出的IP电话信令协议，主要目的是为了解决IP网中的信令控制以及同SoftSwitch的通信，从而构成下一代的增值业务平台，对电信、银行、金融等行业提供更好的增值业务。 其结构如右图所示。

　　各功能模块说明如下：

　　SoftSwitch: 主要实现连接、路由和呼叫控制、网关和带宽的管理以及话务记录的生成。

　　Media Gateway: 提供电路交换网（即传统的PSTN网）与包交换网（即IP、ATM网）中信息转换（包括语音压缩、数据检测等）。

　　Signaling Gateway：提供PSTN网同IP网间的协议转换。

　　Application Server:作为运行和管理增值业务的平台，与SoftSwitch用SIP进行通信。

图 软交换结构图

　　Media Server: 提供媒体和语音资源平台，同时与Media Gateway进行RTP流的传输。

　　使用SIP作为SoftSwitch和Application Server之间的接口，可以实现呼叫控制的所有功能，同时SIP已被SoftSwitch接受为通用的接口标准，可以实现SoftSwitch之间的互连。

　　安全机制简单

　　结构简单是SIP最大的特色，因此SIP在安全性方面也没有很复杂的机制，其最主要的保密方式有三种：第一种是最常见且简单的密码保密，使用者经由输入密码决定权限；第二种是由Server盘查发出请求的使用者是否具有权限；第三种是对信息加密的机制，这种方法在安全性的维护上，一向有不错的表现。不过,经过加密过的数据包，会造成SIP架构下的一些中继点，在传送数据包时，不易解读Header。

　　开发全IP通信业务

　　SIP提供了一个开发框架，可以开发大量应用于第三代移动通信领域的全IP通信业务。这项技术通过一致的协议，将互联网和移动电话连接起来，使未来的移动终端和其它连接到互联网上的设备可以更直接地通过IP数据流进行通信。服务商可以使用更智能的方式向移动电话用户提供有更丰富功能的话音、短信息和电子邮件业务。例如，来电显示不再仅仅是不断的闪烁呼叫者的电话号码，而可以用个性化的图标或公司的有关信息显示。

　　支持多媒体通信

　　SIP是一种应用层控制与信令协议，用于创建、修改和结束与一个或多个参与者的会话。这些会话可以包括Internet多媒体会议、远程学习、Internet电话呼叫以及多媒体发布。SIP可以在两个不同类型通话设备之间通信会话，比如PC到电话，或者具有IP功能的桌面电话到PC。 它使用类似于电子邮件地址的基于Web的URL，向接收方发出“邀请”请求。SIP还有一个优势就是能够发往多个地址，这种功能被称作“分叉”(forking)功能。这样，一个呼叫就可以被送到多个地点，呼叫者始终能够找到接收者，无论接收者是在家里、办公室，还是在路上。这个特色使SIP能够支持一些传统电话通信服务，如多方通话或分机接听。

　　SIP支持建立和终止多媒体通信的五个方面：用户定位、能力、可用性、通话建立和通话处理。SIP有三种方式来交换一个通话群体内的多媒体资料：第一种方式采用完全的复制，每个通话群体内的使用者，将自己所有的多媒体资料流复制，并传送给其它的使用者，这种方式适合在小型的群体内使用（如三方通话）。第二种方式是建立一个多媒体混合单位，使用者将自己的资料传送给多媒体混合单位，由它负责复制并传送给群体内的所有使用者，不过这种方式仍然不适用于大型的通话群体。最后一种，也最适合目前大型网络架构的方式，是利用多播（multicast）的特性，将多媒体流传送给使用者。

　　简化互用性

　　因为SIP是一个基于文本的协议，建立在现有的流行协议，如HTTP的IP体系架构之上，所以SIP简化了互用性，加速了新服务的开发和部署。SIP透明地支持名字映射和重定向服务，因而可以实现ISDN和智能网络电话用户服务。 该协议不提供会议控制服务，也没对如何管理会议做出规定。SIP不分配多播地址，也不保留资源，但它可以向被邀请的系统发送完成这种功能的必要信息。

　　运营商钟情SIP

　　SIP由于推出时间较晚，而且是根据IP电话网上已经存在的问题开发新的型协议，因此，它在使用方面有更多的灵活性。2002年，厂商支持不同协议的比例是，H.323V2基本上还有72％的厂商支持，但只有4％的厂商愿意在新产品里支持它。2002年厂商增加的新协议主要是SIP和H.248。要构建灵活性高、有更多新功能的新网络，通常都使用SIP协议。现在，基本上全球大的运营商都转向支持SIP方式，在北美和欧洲，多数新的方案都选用SIP，国内的服务商考虑新网络的时候，也基本上开始采用SIP。而且，SIP和H.323可以并行，有很多产品具有相应模块，可以方便地把两个协议的网络对接起来，在H.323网络里的用户可以呼叫到SIP中去，SIP里的用户也可以呼叫H.323的网络。

　　目前来讲，业界对SIP的支持比其它协议要更为广泛。主要是它的结构简单、使用方便，适合于使用智能终端的用户。SIP协议很重要的一点是，它是专门为传输多媒体服务而设置的，可以有效控制媒体网关，控制PC呼叫。过去的H.323从PC机出来的会话，电信网络很难处理，而采用SIP以后，可以把电信网络和PC网络的电话融合在一起。而且，现在SIP也是厂家支持得比较多的协议，被认为是下一代网络的首选协议。SIP比较简单，而H.323最初设计是为了视频会议，所以构架很复杂。SIP用了一个比较简洁的用户文件包，IP处理起来相对容易。SIP可以提供PC作为一个软客户，这样的方式入网，可以通过IP电话，终端识别器的方式，也可以通过网关的方式。还可以提供多媒体服务IP电话、呼叫中心、个性化服务。微软在XP中支持SIP协议大大推动了SIP的应用。这样，安装了XP的个人电脑就可以直接使用SIP协议，很容易地建立PC网络与电话网络之间的链路。一旦服务商开通SIP网络，电脑中的话务量将大大增加。由于多数PC中安装的是微软操作系统，也许今后几年，几乎所有的用户都可以使用PC进行IP电话通信。

中国计算机报 2002/03/04