SIP構建增值平臺

陳文 2002/03/04

　　針對H.323架構復雜、應用上的技術限制較多，IETF提出了結構簡單的SIP標準，且非常適用于廣域網絡的傳輸架構。

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

　　想要讓網絡電話真正可以取代傳統(tǒng)電話，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(guī)范，解決了互通問題，因此，只要廠商開發(fā)的是符合H.323規(guī)范的網絡電話產品，彼此就可以互相通話。但是，由于H.323規(guī)范是針對企業(yè)使用而設計，負責與公眾電話系統(tǒng)連接的網絡電話網關，只具備DTMF（Dual Tone Multiple Frequency）信令能力，信令能力有限，因此限制了網絡電話系統(tǒng)的服務功能。當以H.323為基礎的網絡電話系統(tǒng)要與傳統(tǒng)公眾電話系統(tǒng)整合，來提供廣泛的網絡電話服務時，其架構上的缺點與限制便逐漸顯現。

　　針對H.323架構復雜、應用上技術限制較多的特點，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更適合廣域網絡的傳輸架構。

　　IP電話新協(xié)議SIP

　　SIP（Session Initiation Protocol，會話發(fā)起協(xié)議）是由IETF（Internet工程任務組）提出的IP電話信令協(xié)議，主要目的是為了解決IP網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)務平臺，對電信、銀行、金融等行業(yè)提供更好的增值業(yè)務。 其結構如右圖所示。

　　各功能模塊說明如下：

　　SoftSwitch: 主要實現連接、路由和呼叫控制、網關和帶寬的管理以及話務記錄的生成。

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

　　Signaling Gateway：提供PSTN網同IP網間的協(xié)議轉換。

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

圖 軟交換結構圖

　　Media Server: 提供媒體和語音資源平臺，同時與Media Gateway進行RTP流的傳輸。

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

　　安全機制簡單

　　結構簡單是SIP最大的特色，因此SIP在安全性方面也沒有很復雜的機制，其最主要的保密方式有三種：第一種是最常見且簡單的密碼保密，使用者經由輸入密碼決定權限；第二種是由Server盤查發(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,經過加密過的數據包，會造成SIP架構下的一些中繼點，在傳送數據包時，不易解讀Header。

　　開發(fā)全IP通信業(yè)務

　　SIP提供了一個開發(fā)框架，可以開發(fā)大量應用于第三代移動通信領域的全IP通信業(yè)務。這項技術通過一致的協(xié)議，將互聯(lián)網和移動電話連接起來，使未來的移動終端和其它連接到互聯(lián)網上的設備可以更直接地通過IP數據流進行通信。服務商可以使用更智能的方式向移動電話用戶提供有更豐富功能的話音、短信息和電子郵件業(yè)務。例如，來電顯示不再僅僅是不斷的閃爍呼叫者的電話號碼，而可以用個性化的圖標或公司的有關信息顯示。

　　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、修改和結束與一個或多個參與者的會話。這些會話可以包括Internet多媒體會議、遠程學習、Internet電話呼叫以及多媒體發(fā)布。SIP可以在兩個不同類型通話設備之間通信會話，比如PC到電話，或者具有IP功能的桌面電話到PC。 它使用類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還有一個優(yōu)勢就是能夠發(fā)往多個地址，這種功能被稱作“分叉”(forking)功能。這樣，一個呼叫就可以被送到多個地點，呼叫者始終能夠找到接收者，無論接收者是在家里、辦公室，還是在路上。這個特色使SIP能夠支持一些傳統(tǒng)電話通信服務，如多方通話或分機接聽。

　　SIP支持建立和終止多媒體通信的五個方面：用戶定位、能力、可用性、通話建立和通話處理。SIP有三種方式來交換一個通話群體內的多媒體資料：第一種方式采用完全的復制，每個通話群體內的使用者，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）。第二種方式是建立一個多媒體混合單位，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，不過這種方式仍然不適用于大型的通話群體。最后一種，也最適合目前大型網絡架構的方式，是利用多播（multicast）的特性，將多媒體流傳送給使用者。

　　簡化互用性

　　因為SIP是一個基于文本的協(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簡化了互用性，加速了新服務的開發(fā)和部署。SIP透明地支持名字映射和重定向服務，因而可以實現ISDN和智能網絡電話用戶服務。 該協(xié)議不提供會議控制服務，也沒對如何管理會議做出規(guī)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(tǒng)發(fā)送完成這種功能的必要信息。

　　運營商鐘情SIP

　　SIP由于推出時間較晚，而且是根據IP電話網上已經存在的問題開發(fā)新的型協(xié)議，因此，它在使用方面有更多的靈活性。2002年，廠商支持不同協(xié)議的比例是，H.323V2基本上還有72％的廠商支持，但只有4％的廠商愿意在新產品里支持它。2002年廠商增加的新協(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絡，通常都使用SIP協(xié)議。現在，基本上全球大的運營商都轉向支持SIP方式，在北美和歐洲，多數新的方案都選用SIP，國內的服務商考慮新網絡的時候，也基本上開始采用SIP。而且，SIP和H.323可以并行，有很多產品具有相應模塊，可以方便地把兩個協(xié)議的網絡對接起來，在H.323網絡里的用戶可以呼叫到SIP中去，SIP里的用戶也可以呼叫H.323的網絡。

　　目前來講，業(yè)界對SIP的支持比其它協(xié)議要更為廣泛。主要是它的結構簡單、使用方便，適合于使用智能終端的用戶。SIP協(xié)議很重要的一點是，它是專門為傳輸多媒體服務而設置的，可以有效控制媒體網關，控制PC呼叫。過去的H.323從PC機出來的會話，電信網絡很難處理，而采用SIP以后，可以把電信網絡和PC網絡的電話融合在一起。而且，現在SIP也是廠家支持得比較多的協(xié)議，被認為是下一代網絡的首選協(xié)議。SIP比較簡單，而H.323最初設計是為了視頻會議，所以構架很復雜。SIP用了一個比較簡潔的用戶文件包，IP處理起來相對容易。SIP可以提供PC作為一個軟客戶，這樣的方式入網，可以通過IP電話，終端識別器的方式，也可以通過網關的方式。還可以提供多媒體服務IP電話、呼叫中心、個性化服務。微軟在XP中支持SIP協(xié)議大大推動了SIP的應用。這樣，安裝了XP的個人電腦就可以直接使用SIP協(xié)議，很容易地建立PC網絡與電話網絡之間的鏈路。一旦服務商開通SIP網絡，電腦中的話務量將大大增加。由于多數PC中安裝的是微軟操作系統(tǒng)，也許今后幾年，幾乎所有的用戶都可以使用PC進行IP電話通信。

中國計算機報 2002/03/04