sip协议基础培训教材

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1、 信 令 与 协 议 研 究 管 理 部 SIP协议基础培训教材(仅供内部使用)作者：SIP项目组 部门：公共技术研究部时间：2001 年3月30日 深圳市华为技术有限公司版权所有 侵权必究Comment P1: 用于说明对文档加附页或文档版本升级时对文档的改动情况，一般设计类文档SIP协议基础培训教材 绝密请输入文档编号2018-2-14 版权所有，侵权必究 第2页，共12页修订记录日期 修订版本 描述 作者1999/10/221.00 初稿完成 作者名SIP协议基础培训教材 绝密请输入文档编号2018-2-14 版权所有，侵权必究 第3页，共12页目 录1SIP简介 41.1SIP协议特性

2、 51.1.1最少状态 51.1.2低层协议无关性 51.1.3基于文本 51.1.4健壮性 51.1.5可扩展性 51.1.6易于支持IN业务 51.2基本协议实体 61.3SIP URL 61.4SIP 消息 61.5SIP协议基本操作 72组网方案实例 92.1组网图 92.2SIP消息与ISUP 信令之间的映射关系 92.3基本呼叫建立流程 102.2 呼叫拆除流程 112.3 经过代理的呼叫建立流程 12SIP协议基础培训教材 绝密请输入文档编号2018-2-14 版权所有，侵权必究 第4页，共12页SIP协议基础培训教材关键词： SIP MGC IP-Phone Gateway 摘

3、 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核心协议。 它大量借鉴了成熟的HTTP协议，并且具有易扩展，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系统。本文首先对SIP协议加以介绍，并且对SIP协议的应用方案作了分析1 SIP简介SIP(Session Initiation Protocol)协议是一个用于建立，更改和终止多媒体会话或呼叫的应用层协议。多媒体会话可以是多媒体会议，远程教学，因特网电话等各种应用。SIP协议可用于发起会话，也可以用于邀请成员加入已经用其它方式建立的会话。SIP协议透明地支持名字映射和重

4、定向服务，便于实现ISDN，智能网以及个人移动业务。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；SIP协议是IETF多媒体数据和控制体系结构的一部分,与其它协议相互合作，例如：RSVP（Resource ReServation Protocol) 用于预约网络资源，RTP（Real-time Transmit Protocol)用于传输实时数据并提供服务质量（QoS) 反馈，RTSP ( Real-Time Str

5、eam Protocol)用于控制实时媒体流的传输，SAP(Session Announcement Protocol)用于通过组播发布多媒体会话，SDP(Session Description Protocol)用于描述多媒体会话。但是SIP协议的功能和实施并不依赖这些协议。IETF多媒体数据及控制体系协议栈结构如图1所示。Comment u2: 页：5不明白！Comment u3: 页：5？SIP协议基础培训教材 绝密请输入文档编号2018-2-14 版权所有，侵权必究 第5页，共12页SIP协议也可以和其它呼叫建立和信令协议配合。这种方式下，一个终端系统可通过SIP协议由一个独立于协议的

6、特定地址得到对端的地址和协议。例如，SIP可以用来确定对方可以通过H.323互通，得到H.245网关和用户的地址，然后用H.225.0来建立呼叫。又如，SIP可用来确定被叫可通过PSTN互通，并且指出被叫电话号码，建议使用Internet-to-PSTN网关完成呼叫连接。SIP协议不提供会议控制服务，如场地控制，投票等，也没有对如何管理会议作出规定，但它可用来引入会议控制协议。SIP协议不分配组播地址。SIP可以邀请用户参加资源预约或非预约的会话。SIP本身并不预约资源，但可以向被邀请方传递必要的信息。通过SIP协议网关执行Internet网与PSTN/ISDN 网之间的互通，可以实现通过In

7、ternet网连接的POTS用户之间电话业务，也可以实现POTS 用户与Internet电话用户间的呼叫连接。也可以设计实现与H.323协议互通的 SIP协议网关。1.1 SIP协议特性SIP协议是ITEF提出的基于文本编码的IP电话/多媒体会议协议，它是一个轻量级协议（light-wight signalling），具有如下一些特性。1.1.1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。1.1.2低层协议无关性H.32SIPRTSPRSVPRTCPH.263 etc.RTPTCP UDPIPPSonet AL3/

8、4AL5ATM Ethernt PV.341 InterntComment u4: 页：6具体对应于何种业务不能使用 UDP业务？SIP协议基础培训教材 绝密请输入文档编号2018-2-14 版权所有，侵权必究 第6页，共12页SIP协议对低层协议作了最少的假设，低层协议可以为SIP协议层提供可靠或非可靠业务，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。1.1.3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，易于用Java等语言实现，易

9、于调试，灵活，扩展性好。当然，这可能造成消息长度的增大。通过对消息格式的仔细设计保证SIP消息易于解析。1.1.4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。1.1.5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。1.1.6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

10、业务。1.2 基本协议实体定位服务（Location Service）：SIP重定位服务器或代理服务器用来获得被叫位置的一种服务，可由定位服务器提供，但SIP协议不规定SIP服务器如何请求定位服务。代理，代理服务器（Proxy、Proxy sever）：用于代表其他用户发出请求的中间程序。它既是客户机也是服务器。用户请求可以直接被代理服务器处理或被转发给别的代理服务器。代理服务器在转发之前要对消息进行解析 ，必要时还会改写请求。重定向服务器（Redirect server）：用来接收SIP请求，将其地址映射成零个或多个新地址，并把结果返回给客户。与代理服务器（Proxy Server）不同，它

11、不发出自己的SIP请求；与用户助理服务器（User Agent Server）不同，它不接受呼叫。注册员（Registrar）：用来接收 REGISTER 请求消息的服务器，常与代理或重定向服务器在同一位置，可以提供定位服务。用户助理客户（User Agent Client）：用来发起SIP请求的客户程序。SIP协议基础培训教材 绝密请输入文档编号2018-2-14 版权所有，侵权必究 第7页，共12页用户助理服务器（User Agent Server): 收到SIP请求后负责与用户联系并代表用户回送响应的服务程序。该响应可以表示接受、拒绝或重定向请求消息。1.3 SIP URLSIP URL

12、用于SIP消息中，表示请求的发起者（From）、当前目的地（Request-URI）和最终接收者（To），还用于指定重定向地址（Contact）。SIP URL也可以嵌入WEB页面或其它超链接表示某个用户或服务可以通过SIP来访问。当用于超链接时，SIP URL表示使用INVITE方法。其表示方法如下：SIP-URL = sip: userinfo hostport例如：sip:sip:+1-212-555-1212:;user=phonesip:sip:alice10.1.2.3sip:sip:alice%1.4 SIP 消息SIP消息采用文本方式编码，行结束符为CR及LF，包括请求消息与响

13、应消息两类。格式如下：SIP消息 = 开始行*消息头空行（CRLF)消息体开始行 = 请求行 | 状态行消息头 = (通用头| 请求头| 响应头|实体头)SIP请求消息包括INVITE、ACK、OPTIONS 、BYE 、CANCEL 、REGISTER。 INVITE请求消息用于邀请用户加入一个呼叫。 ACK请求消息用于对请求消息的响应消息进行确认。 OPTIONS请求消息用于请求能力信息。 BYE请求消息用于释放已建立的呼叫。CANCEL请求消息用于释放尚未建立的呼叫。 REGISTER请求消息用于向SIP 网络服务器登记用户位置信息。SIP协议基础培训教材 绝密请输入文档编号2018-2

14、-14 版权所有，侵权必究 第8页，共12页SIP响应消息用于对请求消息进行响应，指示呼叫的成功或失败状态。不同类的响应消息由状态码来区分,状态码包含三位整数，状态码的第一位用于定义响应类型，另外两位用于进一步对响应进行更加详细的说明。响应消息的分类如表1所示。上述消息中，Provisional用于指示呼叫正在进行，Final用于结束请求消息。1xx表示已经接收到请求消息，正在对其进行处理； 2xx表示请求已经被接收、处理并被成功接受。3xx 表示为完成请求消息需要采取进一步的行动。 4xx表示请求消息中包含语法错误或者SIP服务器不能完成对该请求消息的处理。 5xx表示SIP 服务器故障不能

15、完成对正确消息的处理。6xx表示请求不能在任何SIP 服务器上实现。 SIP协议仅要求应用程序必须理解响应状态码的第一位，允许应用程序不对状态码的后两位进行处理。1.1 SIP协议基本操作图3给出了通过代理服务器实现两方呼叫的过程。简单起见，图中的消息未给出头域及消息体的的内容，另外，呼叫的释放可以由任何一方在发出BYE请求消息后发起，此过程在图中没有表示出来。下面对此呼叫过程作一解释，假设A用户希望呼叫B用户。1、A用户使用DNS 等定位SIP代理服务器，获得其地址（图中未标识）。2、A用户组织INVITE 消息利用UDP协议/TCP 协议将INVITE消息发送给SIP代理服务器。3、SIP代理服务器查询位置服务器定位B 用户的精确位置，获得B用户的精确位置后，组织INVITE 消息发送给B用户。4、B 用户接受该呼叫申请，组织200响应消息发送给 SIP代理服务器。5、SIP代理服务器接收到200响应消息后将其转发给A用户。6、A用户接收到200 响应消息后发送ACK 请求消息给SIP 代理服务器对200响应消息进行确认，进入通话状态。7、SIP代理服务器接收到ACK请求消息后将其转发给B用户。8、B 用户接收到ACK请求消息后，进入通话状态。SIP协议基础培训教材 绝密请输入文档编号20